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《自然遗传学》GWAS重磅结果:揭示哮喘与过敏的遗传度 | 专访文章作者朱肇中博士、梁黎明教授

据估计,哮喘的遗传率为35%-95%,过敏性鼻炎的遗传率在33%-91%,两种疾病可能发生在同一个人或紧密相关的家庭成员中。已有临床和流行病学研究表明哮喘确实与过敏相关,如过敏性鼻炎和湿疹在哮喘患者中的发病率高达90%,哮喘和过敏并存的情况非常常见,且过敏通常要先于哮喘,而能够说明这一现象的一个可能解释就是它们共享某些遗传因素。

5月21日,哈佛大学陈曾熙公共卫生学院朱肇中博士、梁黎明教授及其团队运用创新全基因组疾病交叉关联性分析方法,发现哮喘和过敏具有高度共享遗传度,且共享多个新的基因位点,此外,还发现两者共享的多个基因在皮肤、肺部、食道等人体组织及免疫系统富极化表达。相关研究成果于2018年5月21日以Article形式发表在Nature Genetics上,该研究为第一作者朱肇中博士在哈佛大学陈曾熙公共卫生学院的博士毕业论文,哈佛大学陈曾熙公共卫生学院副教授梁黎明为通讯作者。

英国生物信息库中哮喘和过敏性疾病之间的遗传相关性

研究小组利用英国生物信息库收集的110361个样品和7488535个SNP数据,对哮喘和过敏疾病进行了GWAS研究分析,对于哮喘,研究团队共分析确定了32个与哮喘显著相关的独立位点,证实了此前报道的大多数关联基因,包括IL1R1,IL13,SLC25A46等。在报道的32个独立基因位点中,有6个是与哮喘有关的新基因,其中2个编码相关蛋白;对于过敏性疾病,研究人员共确定了33个与过敏显著相关的独立位点,分析证实了HLA-DQB,C11orf30,FLG等基因,且发现了8个是新基因,其中7个能够编码相关蛋白。该研究还发现在不同的染色体上,哮喘和过敏性疾病共享22个蛋白编码基因。

交叉meta分析

随后,研究团队通过全基因组疾病交叉meta分析,检测了哮喘和过敏之间的38个共享基因,研究结果显示,哮喘和过敏性疾病的SNP效应具有很强的遗传相关性和相似性。

此外,为了解这38个共享基因是否在某些组织类型中集中表达,研究团队还进行了组织特异性表达分析(TSEA),发现这些共享基因在皮肤、肺部、食道等人体组织及免疫系统富极化表达,并且在不同组织之间存在交叉组织遗传的特点。

朱肇中博士

梁黎明教授

针对该研究,测序中国第一时间对文章第一作者朱肇中博士和通讯作者梁黎明教授进行了专访。

测序中国:朱博士,您好,恭喜您的科研成果在国际顶级期刊Nature Genetics上发表。目前,精准医学大力提倡“预防为主”的医学理念,您的这项成果在遗传学和临床学方面的意义主要体现在哪些方面?

朱肇中博士:谢谢。根据最新调查表明,全球有将近三分之一的人口有不同程度的过敏症状,约2.35亿人患有哮喘疾病。从遗传学角度看,过敏和哮喘在基因组成上是有大量重叠的,小的疾病(过敏)有可能在遗传度上与大的疾病(哮喘)相关。疾病预防的一个关键因素是更精确地理解人类的基因背景,同时预防要从小、从无做起。

我们的结果揭示了常见的过敏症状,比如过敏性鼻炎和湿疹的遗传风险位点与哮喘有很多重合。我们称这些位点具有遗传多效性,也就是说一个位点有可能会影响到不同种类的疾病,如果能够明确哪些基因位点既影响过敏又会影响哮喘,我们就可以通过控制这些基因进行治疗,使药物在治疗过敏的同时降低哮喘发生的风险。

测序中国:随着全基因测序成本的不断降低,获取个人全基因组序列将变得越来越容易,这将对GWAS研究有哪些方面的促进作用?

朱肇中博士:全基因测序和大数据分析肯定是支持未来医疗发展的重要工具。测序成本的降低意味着我们能够收集更多的数据,从而提供更全面的分析结果。如果能有效地把传统临床医疗和这些新型工具结合起来,未来人类健康将会提升到一个新的高度。

梁黎明教授:目前的(甚至不久的将来)全基因组测序费用还是比较高,不足以支持超大规模针对复杂疾病的流行病学研究。

但如果价格足够低的话,首先可以帮助系统性建立人群特异的参考基因库,帮助发现、研究对疾病风险起重要作用但低频的变异位点,研究位于功能区域的重要变异,不同疾病间的共享基因等等。此外,还能促进其他基因组学研究,例如我们一直在研究的全基因组甲基化与疾病的关系。

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本文由 测序中国 作者:白云 发表,转载请注明来源!

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