兩篇 Nature 重磅發(fā)布,！大規(guī)模深度遺傳學(xué)及表型資源， 助力精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)大數(shù)據(jù)邁入新時代
精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)旨在改善個體化治療水平,，但精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)的發(fā)展需要大規(guī)模人群數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ),。只有通過跟蹤大量人群的健康狀況，才能深入挖掘遺傳學(xué)的影響并將其納入未來的個體化治療方案中,。近年來,，許多國家已經(jīng)啟動了生物樣本庫項(xiàng)目，包括愛沙尼亞,、日本,、加拿大和芬蘭等。冰島是生物樣本庫建設(shè)的先驅(qū),，但英國生物樣本庫（UK Biobank）的規(guī)模則要大得多：到 2010 年,，英國生物樣本庫已經(jīng)獲得了一個約 50 萬人的前瞻性隊列。
英國生物庫是由英國政府發(fā)起的一項(xiàng)大型科學(xué)研究項(xiàng)目,，是英國迄今為止規(guī)模最大,、最為雄心勃勃的健康研究項(xiàng)目之一。該項(xiàng)目于 2006 年正式啟動,，收集了來自英國各地約 50 萬名 40 歲~69 歲個體的遺傳和表型數(shù)據(jù),。在 2006 年至 2010 年期間，該項(xiàng)目采集了參與者的血液,、尿液和唾液樣本,。此外，參與者還提供了完善的個人健康信息,，并同意英國生物樣本庫獲取其電子健康記錄,。整個項(xiàng)目收集的表型數(shù)據(jù)涉及生活方式、病史和社會人口學(xué)指標(biāo),，參與者還進(jìn)行了認(rèn)知功能和聽力測試以及影像學(xué)檢查,?？梢哉f，英國生物樣本庫的數(shù)據(jù)資源在規(guī)模和范圍上在全世界都是獨(dú)一無二的,。日前,，英國生物樣本庫研究人員于 Nature 期刊發(fā)表兩篇重磅文章，發(fā)布了英國生物樣本庫的大量全基因組及表型資源：第一篇文章發(fā)布了完整隊列的全基因組遺傳數(shù)據(jù)及其在遺傳關(guān)聯(lián)研究中的應(yīng)用,；另一篇文章報告了首批 8,428 名參與者的腦成像數(shù)據(jù)以及 3,144 種功能和結(jié)構(gòu)腦成像表型的全基因組關(guān)聯(lián)研究結(jié)果,，揭示了大腦結(jié)構(gòu)和功能的遺傳影響，并顯示出遺傳學(xué)與神經(jīng)退行性疾病和人格特征的相關(guān)性,。這些研究發(fā)現(xiàn)十分寶貴,，但英國生物樣本庫的實(shí)用性遠(yuǎn)不止當(dāng)前的臨床意義。英國生物樣本庫也為其他地方建立人口群組和基因組醫(yī)學(xué)項(xiàng)目的研究人員提供了寶貴的范例和模式,。
英國生物樣本庫首席研究員 Rory Collins 教授表示,，這意味著英國生物樣本庫正在全球范圍內(nèi)推動全新的基因健康研究。
該項(xiàng)目的高級研究員之一 Peter Donnelly 教授也說道,，英國生物樣本庫很幸運(yùn)能夠召集來自許多不同疾病領(lǐng)域的專家來設(shè)計用于收集遺傳數(shù)據(jù)的專用基因分型陣列,。“這是有史以來對人類進(jìn)行過的最大規(guī)模的基因研究,。數(shù)據(jù)的規(guī)模是巨大的,，我們對其進(jìn)行了大量的合理性檢查。令人興奮的是,，未來將有許多睿智的科學(xué)家利用這些數(shù)據(jù)以目前我們無法想象的方式改善人類健康和醫(yī)療保健,。”他補(bǔ)充道,。
牛津大學(xué)研究員 Jonathan Marchini 也在一份聲明中補(bǔ)充道：“英國生物樣本庫的數(shù)據(jù)集代表了人類遺傳學(xué)領(lǐng)域的一個進(jìn)步,。世界各地的研究團(tuán)隊正在積極分析這些數(shù)據(jù)，以了解我們的遺傳密碼如何影響疾病,?！焙翢o疑問，這些數(shù)據(jù)使研究人員能夠?qū)σ幌盗兄匾獑栴}進(jìn)行研究,，例如疾病的潛在遺傳學(xué)基礎(chǔ),、遺傳學(xué)與生活方式因素間的相互作用，以及如何利用遺傳學(xué)更多地了解疾病本身的生物學(xué),，提供可導(dǎo)致疾病的全新見解,、治療方法和預(yù)防措施。該數(shù)據(jù)的另一個重要特征在于 HLA 區(qū)域的遺傳學(xué)信息,。HLA 區(qū)域是人體免疫系統(tǒng)許多功能的基因組區(qū)域,，已知該區(qū)域變異在許多疾病中發(fā)揮著關(guān)鍵作用，但由于難以直接測量,，因此在許多其他遺傳學(xué)研究中無法獲得這些變異,。
值得注意的是,，英國生物樣本庫是第一個展示在人群規(guī)模上成功收集并共享相關(guān)遺傳、體格和臨床信息的項(xiàng)目,。受到這一項(xiàng)目成功的鼓舞,，英國衛(wèi)生部長 Matt Hancock 上周證實(shí)了英國國家醫(yī)療服務(wù)系統(tǒng)（NHS）的基因組醫(yī)學(xué)重大擴(kuò)張計劃。這將推動 100,000 Genomes Project 通過 NHS 和英國生物樣本庫對 100 萬人的基因組進(jìn)行測序,。這將作為一個更加雄心勃勃項(xiàng)目的一部分，該項(xiàng)目將在未來 5 年內(nèi)對多達(dá) 500 萬名個體的基因組進(jìn)行測序,，包括重病兒童和罕見類型的癌癥患者,。
人群規(guī)模固然重要，但樣本的多樣性同樣不容忽視,。英國生物樣本庫的參與者大多集中在招募中心附近,。實(shí)現(xiàn)樣本的多樣化是一項(xiàng)額外的挑戰(zhàn)，但卻十分具有價值,。例如,，美國 NIH 開展的 All of Us 研究項(xiàng)目便正在努力通過有針對性招募來實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。
此外,，在許多人群隊列研究中,，在最初研究結(jié)果公布之前其他研究人員無法獲得這些數(shù)據(jù)。即使研究結(jié)果得到發(fā)表,，也只有少數(shù)人能夠獲得完整數(shù)據(jù),。英國生物樣本庫主要由英國醫(yī)學(xué)研究理事會（MRC）和維康基金會（Wellcome Trust）資助，并作為慈善機(jī)構(gòu)運(yùn)作,。英國生物樣本庫的信息免費(fèi)對世界范圍內(nèi)的批準(zhǔn)的研究人員開放,，提供了完整的數(shù)據(jù)以及研究人員使用這些數(shù)據(jù)研究的所有結(jié)果。
這種開放模式的價值是顯而易見的,。自 2012 年 3 月英國生物樣本庫開放其數(shù)據(jù)庫的訪問權(quán)以來,，已經(jīng)有至少 8,294 個獲批的注冊，796 個正式注冊的項(xiàng)目正在進(jìn)行中,。這些研究的結(jié)果已經(jīng)在同行評議期刊上發(fā)表了 500 多篇文章,，并在專門的 bioRxiv 通道上發(fā)表了超過 100 個預(yù)印本。
開放的訪問模式使研究人員能夠快速獲得大量不同臨床性狀的遺傳關(guān)聯(lián),。其中許多研究已將英國生物樣本庫的數(shù)據(jù)與其他數(shù)據(jù)整合在一起,，以便能夠進(jìn)行更大規(guī)模的研究，其中一些研究甚至已經(jīng)覆蓋超過 100 萬人,。這或許就是的未來醫(yī)學(xué)的發(fā)展方向：來自人群的智慧,。在很長一段時間里，多方人員都是“各自為政”,，數(shù)據(jù)資源更是孤島,。對于中國,，建立國人自己的數(shù)據(jù)庫、實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享還任重道遠(yuǎn)?，F(xiàn)在,，英國生物樣本庫已經(jīng)改變了這個等式，投入了數(shù)據(jù)共享的“催化劑”,，那么接下來,，會產(chǎn)生怎樣的“化學(xué)反應(yīng)”呢？
參考資料：
1. UK Biobank data on 500,000 people paves way to precision medicine
2. UK Biobank Project Researchers Publish Full Genomic, Phenotypic Resource
3.‘TANTALISING AND EXCITING’UK Biobank genetics opens the door to a new era of health research
來源：測序中國
