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最大規模中國人基因庫研究結果首次發表,漢族可分成7個亞群

时间:2020年05月12日 09:34  稿件来源:澎湃新聞


本文圖片均為“上海交通大學醫學院附屬瑞金醫院”微信公眾號 圖

  最大規模中國人基因庫研究結果首次發表。

  4月30日,瑞金醫院內分泌科領銜的ChinaMAP(中國代謝解析計劃)聯盟攜全國29家研究機構和醫院,在中科院上海生命科學研究院主辦的《Cell Research》雜誌首次報道了對覆蓋全國27個省份和直轄市,8個民族,超過1萬人的高深度全基因組測序數據和表型的系統性分析。

  研究團隊對隊列中代表中國不同地區和民族的10588人DNA樣本進行了40×深度全基因組測序,完成了高質量的中國人群遺傳變異數據構建、中國人群體結構分析、基因組特征比較以及變異頻譜和致病性變異解析。

  此次發表意味著,通過中國人自己的儀器、平台、分析方法,對中國人的基因組特征進行深入、廣泛的研究,具有前所未有的重要意義。

  日本人群與中國北方漢族人群聚類完全重疊

  為什麽有些人喝酒臉紅,為什麽有些人更容易患癌?其實,這些都與體內某些特定基因有關。

  長期以來,中國人的很多遺傳疾病研究,都直接應用外國人的數據和結論。但由於不同地域人群和種族之間的歷史淵源和遺傳背景存在著巨大差異,如果把具有其他人群偏向性的知識和結論,直接拿來做為中國人的疾病風險評估、遺傳咨詢或診斷治療依據,並不完善、可靠。

  國家代謝性疾病臨床醫學研究中心(上海)基於瑞金醫院牽頭開展的多項覆蓋全國的隊列研究,依托轉化醫學國家重大科技基礎設施(上海)和醫學基因組學國家重點實驗室,實施了中國代謝解析計劃ChinaMAP (China Metabolic Analytics Project)。

  研究覆蓋中國七大地理區域,包括了人口排名前十的漢族、壯族、回族、滿族、苗族、彜族、藏族和蒙古族,顯示了中華民族跨地理區域人群遺傳背景的多樣性和復雜性。

  研究團隊首次揭示了漢族人群可顯著分成7個亞群:北方漢族、西北漢族、東部漢族、中部漢族、南方漢族、東南漢族、和嶺南漢族。

  少數民族中,藏族、彜族、蒙古族、苗族和壯族都有著獨特的人群聚類,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也與中國歷史上的人口遷徒和變遷相關,例如河西走廊是絲綢之路中不同民族遷徒的交通要道,歷史上包括粟特人等許多民族曾在此經商生活。

  瑞金醫院內分泌科主任王衛慶教授介紹,研究團隊對隊列中代表中國不同地區和民族的10588人DNA樣本進行了40×深度全基因組測序,完成了高質量的中國人群遺傳變異數據構建、中國人群體結構分析、基因組特征比較以及變異頻譜和致病性變異解析。在ChinaMAP一期數據庫中,包含1.36億個基因多態性位點SNP和1千萬個插入或缺失位點(NDEL),其中一半是在國際通用的多個數據庫中均沒有的新位點。

  不少遺傳性疾病是寫在基因密碼中的。疾病相關變異位點在中國人群與歐美人群中的頻率存在差異,因此,中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,以及相關臨床指南和路徑制定,需要依據中國人自己的大樣本和高質量數據。

  研究揭示,現代河西走廊地區的人們具有的基因多態性位點數量更多更復雜。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著巨大差異,與非洲人群差距最大,而與東亞人群非常相似。研究者在成分分析中發現,日本人群與中國北方漢族人群聚類完全重疊。

  山東人酒量並不突出

  ChinaMAP對中國人的營養代謝和藥物代謝相關遺傳特征也進行了分析比較。

  對受到廣泛關註的酒精代謝能力,從總體上看,北方人比南方人酒量相對更好,藏族、蒙古族、彜族人民和河南人酒量居於全國前列,山東人酒量並不突出,福建人和廣東人排在最後。

  ChinaMAP證實,導致喝酒臉紅和酒精代謝能力差的乙醛脫氫酶2基因rs671變異是東亞人特異性的,在中國人群中的攜帶者(純合子比例4.50%,雜合子比例34.27%)遠高於全球其他人群。rs671變異也是誘發食管癌發生的重要風險因素,所以喝酒臉紅應少喝酒。

  代謝性疾病,特別是Ⅱ型糖尿病和肥胖,已成為中國和世界範圍內發病率最高的重大慢病。但是,歐洲人群中最顯著的Ⅱ型糖尿病遺傳風險TCF7L2基因變異(如rs7903146)在中國人中的頻率卻很低,可見在代謝特征和疾病研究中,僅參考和驗證歐美人群的結果是不行的。

  另外,一個人攜帶的某個基因變異產生的疾病風險可能並不大,但綜合多個基因變異的作用後對個體特征有重大影響。因此,基於特定人群的大規模基因型和表型數據庫,通過多基因風險評分(PRS)評估個體的疾病風險是一種比較準確的方法。

  在ChinaMAP研究中,研究者對Ⅱ型糖尿病遺傳風險進行了多基因風險評分,以量化評分、年齡和血糖值的排序三維顯示了每個人在整個群體中的精確位置。多基因風險評分排名顯示了Ⅱ型糖尿病高風險和低風險的個體之間存在非常顯著的血糖差異,高風險個體隨著年齡的增加,空腹和餐後2小時血糖都顯著高於中風險和低風險者。

  此外對比證實,基於東亞人群的基礎數據比基於歐洲人群的數據結果更加準確。這些結果提示,基於中國人群基礎數據對Ⅱ型糖尿病及其他代謝性疾病進行精確風險評估的重要性,對重大慢病的預防、個體化健康管理和公共衛生決策具有價值。

  綜上所述,ChinaMAP以覆蓋中國各地區的研究隊列為基礎建立了高質量中國人群數據庫,通過高深度全基因組數據和精細表型分析,可為疾病機制研究、預防、遺傳咨詢和公共衛生管理提供依據。

【編輯:邱志彬

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