國際合作項目刊登兩篇Cell分析17萬人血細胞遺傳差異與疾病關係

11月18日在Cell上，2篇 BLUEPRINT 和 IHEC consortia項目支持的里程碑式研究文章顯示血細胞與三大免疫細胞的特性和數量如何變化以至於影響一個人出現複雜疾病如心臟病，類風濕性關節炎、哮喘、腹腔疾病和1型糖尿病這些自身免疫性疾病的風險。

連同其它發表在別的高影響力期刊的文章，這是一個為期五年研究帶來的高潮，￡2500萬（€3000萬）的項目彙集了42個歐洲領先的大學，研究機構和行業合作夥伴。該項目的目標是描述和探索那些發生在骨髓中、幹細胞發展成不同類型的成熟血細胞時的表觀遺傳變化的範圍。它還試圖將表觀遺傳變化和遺傳差異與每個細胞類型的物理特性匹配，並使用這些知識來了解哪些可能會導致血液疾病，癌症和其他複雜的疾病。

血細胞遺傳差異和疾病的關係

在題為「The Allelic Landscape of Human Blood Cell Trait Variation and Links to Common Complex Disease」的研究中，Sanger研究所的研究人員月劍橋大學和牛津大學的同事緊密合作，運用英國BioBank 的資源和INTERVAL項目的研究對DNA和血細胞的特徵進行的最大和最深入研究。通過比較血細胞存在不同差異的17萬3千人中的近3千萬DNA序列的差異，科學家們在基因組中發現了2500個以前未發現的，影響血細胞特點和功能的位點。進一步的研究表明，影響這些特性的遺傳差異與心臟病發作的風險增加，或類風濕性關節炎和其他常見的自身免疫性疾病相關。研究小組發現，導致使人們在外周血液中有更多的幼紅細胞的遺傳差異，也增加了他們會得心臟病的風險。

來自劍橋大學的William Astle博士說：「我們工作的範圍、解析度和均勻性是至關重要的。因為我們研究了這麼多的人，我們能夠發現目前在不到10%的人口中存在的、重要的『罕見的和低頻的』遺傳差異。我們發現這些比以前研究的共同差異，對血液細胞的特性有一個更大的影響。在我們發現的300多個罕見的和低頻率的差異中，74個似乎影響蛋白質的結構。這些給我們提供了重要的線索——其中哪些生物途徑參與控制的血細胞的生產，功能和特性。」

Adam Butterworth博士是這項研究的資深作者，來自劍橋大學的他說：「當成熟紅細胞在人身體的血液中破裂替換新的、年輕的紅細胞，這一過程稱為溶血。我們認為溶血的增加與冠心病的風險的增加是由相同的生物途徑影響的。確定這些途徑可能會提供新的治療可能性。」

三大免疫細胞的表觀遺傳學差異與疾病

在Cell上發表的另一篇Genetic Drivers of Epigenetic and Transcriptional Variation in Human Immune Cells中，研究人員與劍橋大學，加拿大麥克吉爾大學和幾個英國和歐洲機構的科學家研究了197個人的基因組，探討表觀遺傳學在人類三大免疫細胞（CD14 +單核細胞、中性粒細胞CD16 +和CD4 + T細胞）中發育和功能中的作用。他們研究了各種遺傳控制機制的貢獻，其中包括表觀遺傳學的改變（如甲基化標籤對啟動子區域的DNA和組蛋白修飾），了解這些不同層次的互動與遺傳差異如何改變基因的表達調控、免疫功能，最終導致人類疾病。

研究小組確定了基因組的345個區域，在這些區域可以確定一個人有可能患如炎症性腸道疾病、1型糖尿病和多發性硬化症等免疫相關疾病的分子因素。

這項研究的資深作者，麥克吉爾大學Tomi Pastinen博士說：「我們已經創建了一個廣闊的、高解析度的變化圖集，加深了我們對驅動人類免疫系統的三個主要的細胞的遺傳和表觀遺傳機制之間的相互作用的理解。我們已經確定了數百種與自身免疫性疾病相關的遺傳變異，這些變異會影響基因在基因組特定區域中的活性，指出可能參與疾病的生物途徑，最終可能用哪些藥物來治療。」

BLUEPRINT項目的目的

Sanger研究所和劍橋大學這兩項研究的資深作者Nicole Soranzo教授補充說：「BLUEPRINT項目為世界各地的研究機構提供了詳細的見解和認識，是這些年來血細胞研究的基礎。當它們與大規模的遺傳學研究整合在一起時，這些結果和數據將詮釋在人類基因組和表觀遺傳學組上的差異，以及這些禪意如何導致常見的嚴重疾病，並為治療這些情況提供途徑。」

參考閱讀

The Allelic Landscape of Human Blood Cell Trait Variation and Links to Common Complex Disease

Genetic Drivers of Epigenetic and Transcriptional Variation in Human Immune Cells

TAG:生物探索 |

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