研究人員將人體血液中的數(shù)千種蛋白質數(shù)據(jù)與遺傳數(shù)據(jù)相結合,繪出了蛋白質、基因組與人類疾病的網(wǎng)絡關系圖,顯示了影響這些蛋白質的遺傳差異如何將多種多樣的相關疾病聯(lián)系在一起。
蛋白質故障會導致大多數(shù)器官系統(tǒng)疾病,蛋白質也是當今最常見的藥物靶點。在這項研究中,由劍橋大學醫(yī)學研究委員會流行病學部門和德國查理大學柏林衛(wèi)生研究所科學家領導的國際團隊,利用1萬多人的血液樣本,證明了人類基因組2500個區(qū)域的自然變異與血液中循環(huán)的5000種蛋白質的豐度或功能差異密切相關。
新研究解決了將基礎科學轉化為臨床操作的難題。雖然人類基因組研究已經(jīng)在人體DNA序列中確定了數(shù)千個與疾病相關的變異,但由于將這些變異映射到基因的不確定性,其潛在機制往往仍鮮為人知。通過將這種與疾病相關的DNA變異與編碼蛋白質的豐度或功能聯(lián)系起來,研究團隊為哪些基因參與其中提供了強有力的證據(jù),并確定了蛋白質將遺傳風險轉化為疾病發(fā)作的新機制。
例如,多項全基因組關聯(lián)研究(GWAS)已將人類基因組中稱為KAT8的區(qū)域與阿爾茨海默病聯(lián)系起來,但未能確定該區(qū)域中的哪個基因參與其中。通過結合蛋白質和基因的數(shù)據(jù),團隊在KAT8區(qū)域中識別出一個名為PRSS8的基因,這是阿爾茨海默病的新候選基因。同樣,他們還確定了一種新的子宮內膜癌風險基因。
研究團隊利用這些新見解,系統(tǒng)地測試了哪些蛋白質編碼基因會影響疾病。他們發(fā)現(xiàn)了1800多個例子,提供了強有力的證據(jù)表明相應的蛋白質正是起源,并指出了新的潛在治療策略。
研究人員表示,對于大多數(shù)與疾病風險相關的基因組區(qū)域,潛在的因果和機制尚不清楚。該項工作證明了蛋白質在放大疾病致病基因方面的獨特價值,并幫助人們了解遺傳變異導致疾病的機制。通過編碼蛋白質將基因與疾病更直接地聯(lián)系起來,并將促進藥物靶點的快速識別。(張夢然)
關鍵詞: 蛋白質 研究人員 遺傳數(shù)據(jù) 網(wǎng)絡關系圖