候选基因和全基因组关联研究(genome-wide association studies,GWAS)识别出了很多与人类疾病风险相关的基因改变,而其中很多还需要进一步的研
究来重复结果。美国范德堡大学医学院的Joshua Denny等对电子病历(electronic medical
records,EMRs)开展了一项迄今为止最大规模的全表型组关联研究(phenome-wide association
study,PheWAS)。对于尚待确认两者间相关性的目标基因型和多种表型而言,这种方法可以在无偏倚的情况下重复,甚至于新发现它们间的一些关系。
近年来,GWAS提供了一种探索基因改变对人类病理生理学影响的强大的系
统方法。2005年以来,开展了超过1500项GWAS研究,发现了与近250种疾病和遗传特征有关的基因改变,这些研究列表都可以在美国国家人类基因组
研究所(National Human Genome Research
Institute,NHGRI)的网站上找到。大多数GWAS仅调查一种疾病或特征,随着这种单基因改变-表型关系的逐步累积,研究者偶然发现,单一位
点可以与多种疾病有关,也即基因多效性。最近一项对NHGRI
GWAS列表的分析发现,列表中报道的17%与表型有关的基因以及4.6%单核苷酸多态性(single-nucleotide
polymorphisms,SNPs)都有多效性。
探寻基因型-表型关系、检测多效性的另一种与之互补的方法是PheWAS。利用PheWAS可以检验某一特定基因改变与很多病理生理学异常和/或临床结局及表型的关系,但这一方法是否能用于发掘与多种表型相关的基因改变呢?这项大型新研究给出了肯定的答案。
Denny
等从13835名欧洲血统的人的EMR中获取了1358种表型,将之与3144个SNPs关联起来,这些SNPs都已经被GWAS提示与人类特征有关。在
77种此前已被GWAS研究发现的SNP-表型关系中,这项PheWAS重复出了66%(51/77),并新发现了63种非常可能有关系的SNP-表型
(P<4.6×10-6,假阳性率<0.1),其中一些关联为多效性。而与三种表型(日光性角化病、脂溢性角化病及非黑色素瘤性皮肤癌)相关的SNPs,在一个独立队列(n=7406)中经过了重复验证。
这项研究表明,对以EMR为基础的队列开展PheWAS不仅可用以重复基因型-表型的关联,还可以发现多效性基因,全面阐释人类疾病与已知突变的关系。(作者:白蕊)
参考文献:《Nature Biotechnology》2013; 31:1102-1110