揭示遗传变异影响免疫系统的最详尽图谱绘成

近日发表于《自然》杂志的三项重要研究中，澳大利亚加文医学研究所、默多克儿童研究所等机构的科学家分析了近2000人体内500多万个单个免疫细胞的基因序列和基因活性，绘制出迄今最详尽的人类遗传变异影响免疫系统的图谱，并鉴定出近1500个可能参与多种疾病发生的基因。这项成果有助于发现新的药物靶点，推动癌症、免疫系统疾病和神经系统疾病的精准治疗。

研究团队对近2000名澳大利亚人的基因组进行测序，测量了他们体内500多万个免疫细胞的基因活性，将数千万种遗传变异与16种疾病及44项血液特征联系起来，进一步追踪遗传差异影响疾病风险的潜在机制。

人与人之间的遗传差异会影响患病风险，但找到具体的致病机制并不容易。此次研究将遗传变异与特定免疫细胞中的基因表达联系起来，有助于弥补以往全血样本研究难以识别细胞特异性机制的不足。

例如，研究团队发现一种遗传变异会提高自然杀伤细胞中OSM基因的表达，并增加患肠易激病的风险。这一发现揭示了一条潜在的免疫治疗通路，为后续寻找药物靶点提供了线索。

三项研究分别从不同层面揭示遗传变异的作用机制。第一项研究分析了2.1万个基因，发现超过18万种常见和罕见遗传变异与基因表达变化有关。其中，893个基因与疾病或血液特征相关，但此前尚未发现其表达与遗传变异存在关联。

第二项研究聚焦串联重复序列，即DNA中重复排列的片段。研究团队发现超过6.9万个与基因表达变化相关的串联重复序列变异，并发现200多个基因中的重复序列可能有助于解释遗传变异与免疫、血液特征之间的关联。

第三项研究关注染色质可及性，即DNA在细胞中是处于开放状态，还是紧密缠绕、难以接近的状态。这一特征影响基因能否被开启或关闭。研究团队发现超过24万个与染色质可及性相关的遗传变异，并将其中超过2.8万个DNA区域与其调控的基因联系起来。与单独分析基因表达相比，结合染色质可及性信息，能够额外解释最多23%的疾病相关遗传区域可能发挥的作用。