Nat Genet：大规模的顺式和反式eQTL分析或能识别出调节血液基因表达的数千个遗传位点和多基因分数

2021年9月4日 讯 /生物谷BIOON/ --与性状相关的遗传突变主要会通过对转录组的调节机制来影响复杂的表型，近日，一篇发表在国际杂志Nature Genetics上题为“Large-scale cis- and trans-eQTL analyses identify thousands of genetic loci and polygenic scores that regulate blood gene expression”的研究报告中，来自荷兰格罗宁根大学医学中心等机构的科学家们通过对3万多名个体的基因组学数据进行分析，揭示了能够控制疾病相关基因的数千个新型调节区域，这一资源目前可供全世界的研究人员使用；同时该研究也是向基因组学驱动的精准医学迈进的重要一步，并且有可能能帮助发现一些特殊标记从而揭示哪些患者会因哪种疗法而获益更多。

图片来源：https://www.nature.com/articles/s41588-021-00913-z

研究者Joseph Powell说道，这篇研究报告中，我们通过深入揭示基因和疾病之间的关联机制，提供了一个全新的基因调节观点，这是迄今为止对人类基因突变影响基因表达机制最全面的分析。本文研究发现能为研究人员提供一种关于他们感兴趣基因研究的全新视角，并能帮助确定可能与治疗干预更加相关的基因的优先次序，同时还能帮助识别出特殊的标志物来追踪疾病进展和疗法的效率。

为了研究人类遗传突变影响疾病风险的机制，研究人员经常进行全基因组关联性研究，来寻找与特定疾病更常见的遗传变异；但要解释这些结果似乎并不简单，许多基因突变并不会直接驱动疾病进展，而是会调节基因活性，从而影响其产生蛋白质的水平，通过确定这些调节区域，即表达数量性状基因位点(eQTLs，expression quantitative trait loci)，研究人员就能更好地理解哪些基因会直接驱动疾病风险以及哪些基因能更好地被精准化疗法靶向作用。

这篇研究报告中，研究人员使用了专门的机器学习算法来分析来自31，684名个体机体血液样本中的基因组数据。Powell教授说道，感谢这个大型数据集的统计能力，如今我们就能揭开人类基因组的新型调节性区域，我们不只是对相邻的调节基因位点（顺式eQTLs）进行编目，还能够解释调节更远端基因活性的基因，即反式eQTLs。在研究者调查的数百万个基因中，他们不仅发现了88%的基因拥有顺式eQTLs的效应，而且还有32%的基因拥有反式eQTLs的效应，其中一半以上的基因研究者将其归结为生物性效应，比如心血管疾病和免疫疾病等。

GTEx v7组织中Cis-eQTL的复制情况。

图片来源：Võsa, U., et al. Nat Genet (2021). doi：10.1038/s41588-021-00913-z

研究者认为，尽管我们很清楚基因突变机会总是引发疾病的根源，但其影响疾病的机制科学家却远远没有搞清楚，比如，虽然一个特定的状况可能与数百个基因突变有关，但绝大多数都是通过调节基因活性而对疾病发生做出贡献的。理解这些调节机制汇聚到哪些基因上，对于识别出用于开发潜在疗法的靶点将是非常宝贵的，如果制药公司能够开发出靶向作用特定分子的疗法，那么这一资源或许就能帮助识别出基因表达是如何被调节的，以及不同患者的遗传背景是否可能会影响其疗效；目前研究者所发现的是一个全新水平的基因组信息，其能帮助科学家们更深入地理解生物学和疾病发生的机制。

综上，本文研究结果提出了一个大型的eQTL资源库，或为后期科学家们深入解释复杂表型提供了新的研究起点和思路。（生物谷Bioon.com）

原始出处：

Võsa, U., Claringbould, A., Westra, HJ. et al. Large-scale cis- and trans-eQTL analyses identify thousands of genetic loci and polygenic scores that regulate blood gene expression. Nat Genet (2021). doi：10.1038/s41588-021-00913-z