通过DNA重新定义人类疾病

大阪大学和哈佛医学院的研究人员进行了全基因组分析研究(GWAS)，以确定与各种疾病相关的遗传因素。为了解决以前GWAS中的不平等现象，该团队在分析中包括了18万日本人和220种与健康相关的表型。在对来自英国和芬兰的生物库的结果进行荟萃分析后，他们确定了5000个具有表型意义的新基因组位点。他们公开了他们的数据，让世界各地的研究人员以公正的方式检查与人类疾病的遗传关联。

　　

   

   

图像:这项研究的概述。我们在日本BioBank进行了220项深度表型全基因组关联研究(GWAS)，然后与英国BioBank和FinnGen进行了跨生物银行meta分析(n_total = 628,000)。作为下游分析，我们进行了(i)多效性和遗传相关性的交叉人群比较，(ii)全面的HLA精细定位，以及(iii)汇总统计矩阵的统计分解，通过结合功能基因组学、代谢组学、和生物标记数据。

在大部分的医疗历史中，医生根据病人的描述和临床症状来诊断各种疾病。近年来，全基因组关联研究(GWAS)的研究帮助科学家了解了不同疾病的遗传因素。在《自然-遗传学》杂志最近发表的一篇文章中，由大阪大学和哈佛医学院的研究人员领导的一个团队对来自不同人群的生物样本进行了GWAS，以确定与各种医疗指标和特征相关的特定基因组位点。

虽然GWAS在过去的几十年里进行了密集的执行，但其广泛的适用性还不够。大多数GWAS使用欧洲人口数据，表型数量相对较少，因为有某些疾病的个体被招募参与。还缺乏一种系统的方法来解释这些结果，并将它们置于具体环境中。因此，大阪大学小组旨在解决这些限制，并执行公平的GWAS。

为了实现这一目标，该团队使用日本生物银行(BioBank Japan)进行了GWAS，该银行包括来自18万人的医疗数据，是最大的非欧洲生物银行之一。这包括了220种与健康相关的疾病和特征，使这项研究非常多样化和全面，特别是在亚洲人群中。

该研究的主要作者Saori Sakaue说:“我们希望显著扩大GWAS的范围，从这个生物库获得尽可能多的有意义的见解。”“事实上，108种表型在东亚人的GWAS中从未出现过，”该研究的共同第一作者Masahiro Kanai说。

然后，研究人员与英国生物银行(英国)和FinnGen(芬兰)进行了跨人群荟萃分析，涉及62.8万人。这项工作帮助鉴定了超过14000个具有表型意义的基因组位点。其中5000个位点是新发现。该小组确保他们的摘要统计数据在一个门户网站(https://pheweb.jp)上公开，作为全球遗传学家和研究人员的资源。

资深作者Yukinori Okada解释说:“我们认为，创造一种方式让更大的遗传学社区的其他人访问我们的数据是极其重要的。”“我们当然希望促进全球合作，并希望我们的发现能够进行有意义的功能性后续实验。”

由于GWAS结果和疾病遗传学的复杂性，研究小组对汇总的统计数据和其他数据进行了统计反褶积。这一步很重要，因为它允许研究人员从他们庞大的数据集中得出与疾病相关的结论。

“反褶积使我们能够精确定位特定的遗传变异和与不同人群的各种疾病相关的共同机制。这些机制反过来有助于通过人类遗传学的透镜重新评估和重组人类疾病，”Sakaue解释说。

这项工作提供了突破性的结果，在以前的GWAS中解决相关的倾向。该小组的发现将使研究人员能够公正地通过遗传学检查人类疾病。

原文检索：

The article, “A cross-population atlas of genetic associations for 220 human phenotypes,” was published in Nature Genetics at DOI: https://doi.org/10.1038/s41588-021-00931-x