近年來,,隨著基因測序技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用,,大規(guī)模人群隊(duì)列的基因組學(xué)和多組學(xué)大數(shù)據(jù)在重大慢性病,、癌癥和遺傳病等疾病的診斷、治療和新藥研發(fā)中發(fā)揮著重要作用。歐美國家已實(shí)施多項(xiàng)以大規(guī)模隊(duì)列的基因分型,、基因組測序數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的醫(yī)學(xué)研究計(jì)劃。 然而,,由于不同地域人群和種族之間的遺傳背景存在著巨大差異,,如果直接把國外的相關(guān)數(shù)據(jù)和結(jié)論拿來作為中國人疾病風(fēng)險(xiǎn)評估、遺傳咨詢或診斷治療的依據(jù),,是不完善和不可靠的,。 上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬瑞金醫(yī)院王衛(wèi)慶教授團(tuán)隊(duì)牽頭開展的多項(xiàng)覆蓋全國的隊(duì)列研究,依托轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施(上海)和醫(yī)學(xué)基因組學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,,實(shí)施了中國代謝解析計(jì)劃(ChinaMAP ),。 2020年4月30日,ChinaMAP聯(lián)盟攜全國29家研究機(jī)構(gòu)和醫(yī)院,,在中科院上海生命科學(xué)研究院主辦的Cell Research雜志發(fā)表文章 “The ChinaMAP analytics of deep whole genome sequences in 10,588 individuals” ,。 據(jù)王衛(wèi)慶教授介紹,,研究團(tuán)隊(duì)對全國27個省市、8個民族,、10588人的DNA樣本,,使用國產(chǎn)高通量測序平臺進(jìn)行了深度全基因組測序,完成了高質(zhì)量的中國人群遺傳變異數(shù)據(jù)構(gòu)建,、中國人群體結(jié)構(gòu)分析,、基因組特征比較以及變異頻譜和致病性變異解析,建立了基于中國人群的包含1.36億個基因多態(tài)性位點(diǎn)和1千萬個插入或缺失位點(diǎn)的數(shù)據(jù)庫,,其中一半是國外數(shù)據(jù)庫中沒有的新位點(diǎn),。 01 首次揭示漢族人群可分成七個亞群 ChinaMAP一期研究覆蓋中國七大地理區(qū)域,包括了人口排名前十的漢族,、壯族,、回族、滿族,、苗族,、彝族、藏族和蒙古族,,顯示了中華民族跨地理區(qū)域人群遺傳背景的多樣性和復(fù)雜性,。 研究團(tuán)隊(duì)首次揭示了漢族人群可顯著分成七個亞群:北方漢族(北京、天津,、河南,、河北、山東,、遼寧,、吉林、黑龍江,、山西),、西北漢族(甘肅、陜西),、東部漢族(江蘇,、浙江、上海,、安徽),、中部漢族(湖北)、南方漢族(貴州,、四川,、重慶、湖南,、云南,、江西),、東南漢族(福建)和嶺南漢族(廣東,、廣西),。 在少數(shù)民族中,藏族,、彝族,、蒙古族、苗族和壯族都有著獨(dú)特的人群聚類,,而滿族和北方漢族相近,,回族和西北、北方漢族相近,。 不同地域人群的變異特征與中國歷史上的人口遷徙和變遷相關(guān),。例如:河西走廊是絲綢之路中不同民族遷徙的交通要道,ChinaMAP研究揭示河西走廊地區(qū)的人們具有的基因多態(tài)性位點(diǎn)數(shù)量更多,、更復(fù)雜,。 02 中國人群的遺傳特征與東亞人群相似,與非洲人群差距最大 與全世界其他人群相比,,中國人的遺傳特征與歐洲,、非洲、南亞和拉丁美洲人群之間存在巨大差異,,與非洲人群差距最大,。中國人群與東亞人群非常相似,日本人群與中國北方漢族人群聚類完全重疊,。 03 中國人群遺傳性疾病的變異位點(diǎn)與歐美人群不同 ChinaMAP對中國人群的遺傳性疾病相關(guān)變異位點(diǎn)進(jìn)行了全面分析,。研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn),中國人群中先天性甲狀腺功能減低癥,、慢性胰腺炎,、遺傳性掌跖角化癥等疾病的致病基因變異攜帶者較歐美人群顯著更多,且具有地域分布特征,。比如,,與先天性甲狀腺功能減退發(fā)生相關(guān)的一些致病變異頻率在中國人群中比歐美人群高10倍以上。說明我國的遺傳咨詢和解讀,、對重要性不確定的基因變異(VUS)的研究,,以及相關(guān)臨床指南和路徑制定,需要依據(jù)中國人自己的大樣本和高質(zhì)量數(shù)據(jù),。 04 喝酒臉紅“事出有因”,,還要警惕食管癌 ChinaMAP對中國人的營養(yǎng)代謝和藥物代謝相關(guān)遺傳特征也進(jìn)行了分析比較。對于酒精代謝能力,,從總體上看,,北方人的酒量比南方人好,,藏族、蒙古族,、彝族人,,以及河南人的酒量居全國前列,山東人酒量并不突出,,福建人和廣東人排在最后,。 ChinaMAP證實(shí),導(dǎo)致喝酒臉紅和酒精代謝能力差的乙醛脫氫酶2基因rs671變異是東亞人特有的,,其在中國人群中的攜帶比例遠(yuǎn)高于全球其他人群,。同時(shí),rs671變異也是誘發(fā)食管癌的重要危險(xiǎn)因素,。因此,,喝酒臉紅者應(yīng)少喝酒。 05 中國人群藥物代謝特征與歐美人群不同 研究團(tuán)隊(duì)對抗凝藥華法林的減量使用,、抗血小板藥物氯吡格雷的適用人群分類,,以及他汀類調(diào)脂藥副作用的風(fēng)險(xiǎn)人群進(jìn)行了分析。 研究發(fā)現(xiàn),,對于血脂異?;颊叱S玫恼{(diào)脂藥辛伐他汀,有超過20%的中國人存在橫紋肌溶解這一嚴(yán)重不良反應(yīng)的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn),。這充分說明針對我國人群特征的藥物基因組研究和藥物基因檢測的重要性,。 06 對2型糖尿病的遺傳風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行多基因風(fēng)險(xiǎn)評估 ChinaMAP研究對2型糖尿病的遺傳風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了多基因風(fēng)險(xiǎn)評分,以量化評分,、年齡和血糖值的排序三維顯示每個人在整個群體中的精確位置,。 多基因風(fēng)險(xiǎn)評分排名顯示,2型糖尿病高風(fēng)險(xiǎn)和低風(fēng)險(xiǎn)的個體之間存在非常顯著的血糖差異:隨著年齡的增加,, 高風(fēng)險(xiǎn)個體空腹和餐后2小時(shí)血糖都顯著高于中風(fēng)險(xiǎn)和低風(fēng)險(xiǎn)者,。 經(jīng)對比后證實(shí),基于東亞人群的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)比基于歐洲人群數(shù)據(jù)的結(jié)果更加準(zhǔn)確,。這些結(jié)果提示基于中國人群基礎(chǔ)數(shù)據(jù)對2型糖尿病及其他代謝性疾病進(jìn)行精確風(fēng)險(xiǎn)評估的重要性,。 餐后血糖遺傳風(fēng)險(xiǎn)的多基因評分(PRS) 07 探索2型糖尿病和肥胖遺傳相關(guān)因素 在血糖相關(guān)分析中, ChinaMAP研究驗(yàn)證了部分已知的2型糖尿病風(fēng)險(xiǎn)高頻基因位點(diǎn),,包括CDKAL1,,SLC30A8,SND1-PAX4,,IDE-KIF11-HHEX,,CDKN2A-CDKN2B,KCNQ1等,,也鑒定和發(fā)現(xiàn)了DENND5B,,ORM1,,MAFA,PAX6,,SOX4等新位點(diǎn),。 在體質(zhì)指數(shù)BMI相關(guān)分析中,研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了新的東亞人群特異性CADM2基因位點(diǎn),,動物研究已證實(shí)其參與調(diào)節(jié)體重和能量穩(wěn)態(tài),。 此外,,ChinaMAP研究還發(fā)現(xiàn),,F(xiàn)TO等在歐美人群中發(fā)現(xiàn)的重要肥胖相關(guān)基因位點(diǎn),在中國人群中并不顯著,。這些發(fā)現(xiàn)提示,,大規(guī)模中國人群特異性的基因組學(xué)研究對精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)體系的建設(shè)很重要。 據(jù)王衛(wèi)慶教授介紹,,早在2月下旬,,ChinaMAP關(guān)于“新冠病毒受體ACE2相關(guān)變異在全球不同人群中的比較分析成果”在Cell Discovery發(fā)表,證實(shí)新冠病毒易感性與人種無關(guān),,所有人種均易感,。截至目前,該文章已被訪問下載超過20萬次,。 提示:在ChinaMAP一期數(shù)據(jù)庫中,,ChinaMAP數(shù)據(jù)庫中所有變異的位置、注釋,、頻率和數(shù)據(jù)質(zhì)量等信息,,可在國家代謝性疾病臨床醫(yī)學(xué)研究中心的www.mBiobank.com 網(wǎng)站搜索。在科技部人類遺傳資源管理?xiàng)l例的管理和批準(zhǔn)下,,研究者可以與ChinaMAP研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步開展合作,。 |
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