通过分析3万多人的基因组数据，一个国际团队发现了数千个控制疾病相关基因的全新调控区域。如今，这一资源正对全世界的研究人员开放。

这项研究由澳大利亚加文医学研究所（Garvan Institute of Medical Research）联合牵头，并发表在《Nature Genetics》杂志上。这意味着基因组学推动的精准医学向前迈出了重要一步，有望鉴定出生物标志物，判断哪些患者将从哪种治疗中受益最多。

共同资深作者、加文医学研究所的副教授Joseph powell表示：“在这项研究中，我们深入揭示了基因和疾病之间如何关联，为基因调控提供了一个全新视角。这是迄今为止对人类遗传变异如何影响基因表达的最全面的分析。”

荷兰格罗宁根大学医学中心的Lude Franke教授认为：“我们的发现为研究人员提供了一个全新的视角，将有助于优先选择与治疗干预更相关的基因。它还能够引导我们发现更好的标志物，从而追踪疾病进展和药物疗效。”

对基因活性的新认识

为了研究遗传变异如何影响我们的患病风险，研究人员常开展全基因组关联研究（GWAS），也就是扫描患者的基因组，寻找与特定疾病相关的常见遗传变异。

然而，解释这些结果并不简单——许多遗传变异不是直接导致疾病，而是调节基因活性，影响蛋白质的产量。通过精确定位这些被称为表达数量性状位点（eQTL）的调控区域，研究人员能够更好地了解哪些基因直接增加疾病风险，哪些基因可作为精准治疗的靶点。

在这项研究中，研究人员采用专门的机器学习算法，对31,684名个体血液样本的基因组数据进行了分析。

“多亏了这个大型数据集的统计能力，我们才能发现人类基因组上新的调控区域，”powell副教授说。“我们不仅能够对相邻的调控基因位置（cis-eQTL）进行分类，还能揭示调控更远距离基因活性的基因（trans-eQTL）。”

在他们研究的数百万个基因中，研究人员发现，不仅88%的基因存在顺式eQTL效应，还有32%的基因存在反式eQTL效应。反式eQTL主要通过转录因子的调控来施加其影响。

基因组与疾病的新关联

“显然，遗传变异总是导致疾病的根本原因，但它们影响疾病的机制却仍然不清楚。例如，虽然一种特定疾病可能与数百个遗传变异有关，但绝大多数变异是通过调控基因活性而导致疾病的，”powell副教授说。

“了解这种调控集中在哪些基因上，对确定潜在药物的靶点将是非常宝贵的。如果一家制药公司开发了一种针对特定分子的疗法，我们的资源可以帮助人们确定这种分子的表达是如何被调控的，以及不同患者的遗传背景是否可能影响其疗效，”他补充道。

现在，研究人员可以通过www.eqtlgen.org获得该资源。

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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). https://doi.org/10.1038/s41588-021-00913-z