全球生物库荟萃分析推动全基因组关联研究

历史上，人类基因的相关发现主要源自欧洲血统的人身上，如何将这些发现很好地转移到其他非欧洲人身上，仍然是一个悬而未决的问题。

目前，一个由来自四大洲的23个生物资料库组成的合作项目，正在揭示这种多样性的缺乏所造成的差距，如遗漏的致病突变等。该项目拥有超过200万志愿者的基因组数据。

近日，发表在《细胞基因组学》期刊上的全球生物库荟萃分析项目（GBMI）的首批研究，为如何以及为何应使全基因组关联研究（GWASs）更具代表性提供了指导。

“GBMI的目的是提高GWASs分析中，发现与表型相关的遗传变异的能力，并确定更准确的多基因风险评分标准。”该刊主编Laura Zahn说，本期《细胞基因组学》刊登了GBMI的7项初步研究，相关工作有助于为弄清人类疾病和特征的潜在生物学提供新的见解。

利用大多数GBMI生物库，研究人员进行了GWASs，确定了317个已知基因和183个与14种疾病相关的新基因。尽管各生物库之间存在差异，但试点研究也反映出一致的结果，这鼓励共享和整合世界各地的基因组数据，从而有可能对某些疾病进行迄今为止最大规模的全球遗传信息系统分析。

研究通过对祖先的研究发现更多针对遗传疾病的药物靶点。基因工具提供了一种具有成本效益的方法，来了解针对遗传疾病的药物靶点在具有不同祖先的人群之间是否具有相似或不同的效果。在这项研究中，研究人员使用生物库样本筛选了大约1300种蛋白质，并在非洲和欧洲血统的人群中进行了测量，以确定它们在8种复杂疾病中的作用。他们确定了45种可能与两种祖先有关的蛋白质，以及7对分别对两种祖先有特定影响的蛋白质，其中16种可优先用于未来药物试验研究。

研究引入跨人群GWAS 荟萃分析的药物研发框架。GWASs具有识别和评估候选药物和药物靶点的潜力。该研究团队创建了指导方针，利用三种技术进行深入的、基因组驱动的跨人群药物研发。他们将这一框架应用于13种常见疾病，提出了有前景的候选药物，这些药物针对的是涉及特定类型血栓凝固过程的基因，以及痛风免疫信号通路的基因。

四十年的遗传数据也带来了优势。自1984年以来，挪威特恩德拉格郡约有22.9万人参加了特恩德拉格健康研究（HUNT）项目，生成了近40年随访的健康记录和生物样本。在HUNT参与者中，大约有8.8万人提供了遗传数据，这些数据被用于深入了解心血管、代谢、骨质疏松和肝脏相关疾病的机制。该项目启发人们应在更多不同的人群中开展类似的纵向研究。

罕见病研究也迎来新机会。通过结合全球13个生物库的数据，该研究团队对数千名特发性肺纤维化（IPF）患者进行了多祖先GWASs。IPF是一种以肺组织瘢痕为特征的罕见疾病。研究人员发现了7个与IPF相关的新基因标记。如果相关分析仅限于欧洲血统个体，这些基因标记中只有一个能被识别出来。

相关研究也有助克服研究祖先特异性基因关联的统计挑战。转录组相关性研究（TWASs）通过整合基因表达的预测模型，提高了基因相关性检测能力，并为基因相关性提供了生物学背景。在这篇论文中，研究人员强调了血统和组织特异性的实际考虑，荟萃分析策略，以及面临的挑战。这为将转录组添加到与生物库相关的GWASs提供了基础，使遗传基因数据发现能够加速基因组医学研究。

中国台湾生物库项目是一项正在进行的前瞻性人口研究，研究对象为超过15万汉族人口。通过体格检查和生物样本收集，研究人员正在追踪东亚和东南亚人群特有的1000多个遗传特征、生活方式特征和环境因素。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1016/j.xgen.2022.100180

https://doi.org/10.1016/j.xgen.2022.100181

https://doi.org/10.1016/j.xgen.2022.100193

https://doi.org/10.1016/j.xgen.2022.100190

https://doi.org/10.1016/j.xgen.2022.100195

https://doi.org/10.1016/j.xgen.2022.100192