百萬樣品GWAS解釋精神疾病間的遺傳關係

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諸如精神分裂症、燥鬱症、阿茲海默症、帕金森綜合征等腦部疾病嚴重影響了病患及其家人的正常社會生活。如果我們能夠闡明不同腦部疾病之間的遺傳影響和模式的overlap,就可能找到其發病根源,進而為定制化的治療方案提供依據。

百萬樣品GWAS解釋精神疾病間的遺傳關系-雪花新聞

挑戰精神疾病發病根源

毫無疑問,想找出這些病症之間的生物學聯繫是十分困難的。首先人腦是個很複雜的器官,我們很難對其進行精細掃描,活體解剖也不符合倫理。同時很多精神疾病會並發,當不同疾病之間相互影響的時候,我們很難去分析它們的根源。

2018年,該領域最大規模的研究項目成果刊發在《Science》上,該項目由大名鼎鼎的Broad研究所牽頭,全世界範圍內有超過600個研究機構共同參與。

百萬樣品的遺傳學分析!

為了規避上述難題,遺傳學分析成為了科學家研究的必經之路。由於單個遺傳突變對精神疾病的貢獻很微小,為此必須要擁有十分龐大的數據去將可靠的信息從背景噪音中分離出來。

研究者為了檢測25種精神和神經疾病的遺傳模式,對265,218例病患和 784,643例conrols 進行了全基因組關聯分析(GWAS)。同時在1,191,588個體中檢測了腦部疾病和17類身體和認知指標(比如體脂率、身高、出生時頭圍、抽煙情況、受教育年限等)的關聯性。

精神疾病之間的overlap並不相同

這次前所未有的數據共享,數百位研究者的集體協作,大大加深了人類對腦部的理解。

最終的結果拓展了人們對不同精神疾病之間overlap的認知,尤其是多動障礙(ADHD)、躁鬱症、重度抑鬱症和精神分裂症之間的關係。數據同樣揭示了神經性厭食和強迫症(OCD),以及強迫症和圖雷特綜合症之間的overlap。

另一方面,大部分的神經性疾病(如帕金森病和多發性硬化症等)相互之間,以及和其他精神疾病之間區別較大。當然也有特例,比如偏頭痛在遺傳上就和多動症,重度抑鬱症,圖雷特綜合症就有聯繫。

顛覆精神疾病診斷體系?

研究者表示,精神疾病之間的高度關聯性表明現有的臨床診斷體系並沒有精準的反應潛在的生物學原因!

做個假設,一個單一的,控制注意力的通路,可以同時造成多動症中的注意力不集中現象和精神分裂症中的執行力減弱現象。對這些病症之間聯繫的深入挖掘可以定義新的臨床病症,進而為病患提供新的治療選擇。

其他打破傳統認知的結果

將認知指標一並進行分析之後,研究者驚奇的發現,下面兩類分別被世俗定義為正面和負面的遺傳因素竟然有顯著的關聯性:

1. 和部分精神疾病(厭食症,自閉症,躁鬱症)相關的遺傳因素;

2. 另一些與兒童期出色認知能力(包括更長的受教育年限、更優秀的學習成就等)相關的遺傳因素。

另一方面,那些神經性疾病,尤其是阿茲海默症和腦中風,同認知指標呈現負相關。這個結果無疑是令人難以解釋的。

這不是結束而是開始

該項目集合了眾多研究者的智慧,調查了百萬級別的樣品數據,也得出了幾個顛覆性的結果,然而這僅僅是解開了腦科學巨大謎團的面紗,海量的數據還有待更進一步的深入挖掘!

所有的樣品數據都公開在了網路上並提供下載,有興趣的同學當然也可以自己下載去試著分析,說不定也能找出一些有趣的結論!

最後參考文獻奉上:

Verneri Anttila et al. Analysis of shared heritability in common disorders of the brain. Science, 2018; 360 (6395): eaap8757 DOI: 10.1126/science.aap8757

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