纽约——为了提高他们对东亚人群疾病生物学的了解，研究人员对超过20万日本人进行了42种疾病的全基因组关联研究(GWAS)。
报告在自然遗传学周一，东京大学理研综合医学中心、麻省理工学院布罗德研究所和哈佛大学等机构的研究人员发现了25个新的基因座，并能够识别和复制两种东亚特有的与冠状动脉疾病和肺癌相关的错义变异。
布罗德研究所的Soumya Raychaudhuri是该研究的共同通讯作者，他说:“我们试图了解这些疾病的遗传基础与其他非日本人口是如何相似或不同的。”
利用日本生物银行项目，研究人员分析了42种疾病的212,453个人，其中32,793人是基于人群的控制。
疾病类别包括12种肿瘤疾病、5种心血管疾病、4种过敏性疾病、3种感染性疾病、2种自身免疫性疾病、1种代谢性疾病和14种未分类疾病。研究人员在27种疾病的276个基因座中发现了320个独立信号，并将其筛选为25个新基因座。
“除了新的基因座，我们的数据还揭示了日本人和非日本人之间共享的许多基因座，”Raychaudhuri说。
在25个新位点中，有3个被鉴定为东亚特有的错义变异，这在日本人和非日本人的种群中是不为人知的。这三个新的基因座与冠心病、肺癌和瘢痕疙瘩相关。
在这3个基因座中，有2个错义变体被成功复制:p.R220W OfATG16L2(与CAD相关)和p.V326AofPOT1(与肺癌有关)。研究人员通过分析日本人群中CAD和肺癌的两个独立队列进行了这项重复研究。在这两组中，研究人员通过分析2855例冠状动脉疾病病例和15211例对照组以及2440例肺癌病例和467例对照组，寻找CAD和肺癌的潜在致病基因。
研究人员的结论是ATG16L2可能是CAD的一个因果变体，因为之前的GWAS没有在欧洲人群中检测到这个位点。POT1与男性相比，女性患肺癌的几率更大，还与其他五种肿瘤疾病的风险有关。
为了验证这三种与疾病相关的变异以及已知变异的新颖性，研究人员观察了1000基因组计划第三阶段(1KG第三阶段)东亚和欧洲人群之间的等位基因频率。在1KG试验3期检测了42种疾病的近800万个常染色体变异和约20万个X染色体变异。与欧洲人群相比，日本人群显示了更高的等位基因频率的新型和疾病相关变异。根据作者的说法，这项测试的观察“强调了在非欧洲人群中进行GWAS测试的重要性”。
该研究还揭示了疾病生物学基础上的重要转录程序可以通过遗传数据识别。利用分层连锁不平衡评分回归(S-LDSC)，研究人员还估计和调查了410个全基因组转录因子的2868个注释的遗传力富集。他们在9种疾病中确定了378种显著的富集，例如用于前列腺癌的NKX3-1。
研究人员的下一步工作是在全球范围内确定更多与多层面人类疾病有关的基因。
Raychaudhuri说:“我们希望继续研究，了解世界各地人群中复杂人类疾病的遗传基础，以确定哪些基因在多个人群中协同作用，以及哪些基因具有独特的群体特异性机制。”
该研究的主要作者石垣和吉说谁隶属于理化研究所和布罗德研究所他补充说，在不同的人群中区分更多的这些共享基因将推动更多的这类研究。
石垣说:“由于我们确认了许多遗传信号在种群之间是共享的，我们相信结合多个种群的遗传信号是合理的下一步，这样的策略将增加检测遗传信号的能力，并将发现更多新的发现。”