UK Biobank与Affymetrix合作完成芯片设计，即将开展50万份样本的基因分型工作

作者：Justin Petrone

英国生物样本库（UK Biobank）与Affymetrix最近完成了一款芯片的开发，它将用于UK Biobank生物样本库中全部50万份样本的基因分型。

据Affymetrix公司的代表介绍，这款芯片将会成为Affymetrix的目录产品出售给其他客户，目前已经看到了巨大的潜在需求。

在上周于波士顿举行的美国人类遗传学协会的年会上，牛津大学的统计学教授Peter Donnelly在Affymetrix公司的研讨会上介绍了UK Biobank芯片。

在报告结束之后，Donnelly告诉《BioArray News》，他领导的研究小组在8月初完成了芯片设计，Affymetrix随后开始在芯片上运行样本。

在这个大型的基因分型工作中，最初5万份样本的基因型数据是用于UK Biobank Lung Exome Variant Evaluation，即BiLEVE项目的。由英国医学研究理事会资助并由英国生物样本库批准，这个一年前的项目旨在更好地了解肺部疾病的遗传易感性。

Donnelly预计，BiLEVE项目的样本将会在年底前完成基因分型。一旦那些样本在这款新芯片上完成基因分型，Affymetrix将提供对UK Biobank剩下的45万份样本进行基因分型的服务，他谈道。

据Donnelly介绍，UK Biobank希望Affymetrix在其高通量且自动化的Axiom基因分型平台上每周处理约6,000个样本。以此速度，UK Biobank预计所有50万样本将在2015年6月前完成基因分型。

一旦UK Biobank的样本获得了芯片数据，它将对那些希望使用的研究人员开放这些数据，Donnelly谈道。
“UK Biobank首先是一种公共资源，”Donnelly表示。“研究人员可申请使用并分析这些数据。我们在构建的是供全世界研究界使用的资源。”

以英国为中心

UK Biobank创立于2005年，它从50万名年龄在40-69岁的英国人中采集了血液、尿液和唾液样本以及详细的信息。UK Biobank被认为是英国一个全国性的医疗资源，其最终目标是改善疾病的预防、诊断和治疗，如癌症、心脏病、中风、糖尿病、关节炎、骨质疏松症、眼部疾病、抑郁症以及各种形式的痴呆症。在今年早些时候，UK Biobank宣布与Affymetrix签订协议，利用定制的芯片设计对其数据库中的所有样本进行基因分型。

Donnelly谈道，生物样本库中45万个样本都是从自称为白种英国人的人中采集的，因此UK Biobank要求芯片应侧重于英格兰、威尔士、苏格兰和北爱尔兰的白种英国人群体。

芯片总共包含821,000个标记。其中，大约350,000个SNP标记是常见变异，这意味着其次要等位基因频率高于5%。另外270,000个SNP标记是低频率变异（即MAF在1%-5%之间的变异）。研究小组从Affymetrix的外显子组芯片中选择内容，也从合作者那里选择更能代表英国群体的内容。

UK Biobank的芯片同时也包含更有侧重的内容，包括曾被报道与疾病相关的变异。

“我们想在非常大的样本量中查看变异，以了解是否普通人即使携带相同的变异，也不一定有严重的表型后果，”Donnelly谈道。

他指出这款芯片还包含20,000个tag单体型的SNP，这些单体型“被认为是遗传自尼安德特人祖先，因为我们遗传了尼安德特人许多生物学上很重要的变异”。

芯片也包含~40,000个其他来源的SNP，如来自研究各种疾病的研究小组的SNP, 美国国家人类基因组研究所的GWAS目录中的全部SNP, 以及NeuroX芯片中所有的以神经退行性疾病为重点的定制SNP，这款Illumina生产的芯片由帕金森病发展标记倡议（Parkinson's Progression Markers Initiative）开发，Donnelly谈道。

尽管UK Biobank的芯片在其重点上似乎有其特殊性，但一些未参与此工作的研究人员仍渴望在研究中使用这些芯片数据。

“我想说，对这款芯片及其衍生产品的需求是非常强烈的，”Affymetrix的基因分型战略营销副总裁Mike Nemzek表示。

Nemzek在会议上告诉《BioArray News》，在公司开始对UK Biobank的样本进行基因分型后不久，芯片也将供其他研究者使用。

他补充道，研究人员也有兴趣以UK Biobank的芯片作为模板，定制他们所关注群体的芯片。

“你可以从UK Biobank的设计出发，它具有不错的特性，但在很大程度上以英国为中心，所以可以用你感兴趣群体的SNP来代替那些代表英国群体的SNP，”Nemzek谈道。“所有这些国家都希望有特别的设计需求，他们只需要在UK Biobank的基础上优化（这一设计），就能满足他们的需求。”