遗传功能的新图谱地图免疫系统和免疫疾病的复杂性

日本的研究人员编制了一种用于自身免疫和自身炎症性疾病的一类遗传数据库。该资源将使专家更加深入地了解免疫障碍如何发展和计划未来的药物发现项目。科学家们还希望这种免疫相关基因组数据的含税可能最终适用于Covid-19等传染病的研究。

“要了解疾病，深入了解遗传变体功能是必不可少的。通过该数据集，我们可以将关于与A相关联的DNA序列的更改的数据连接疾病对疾病发病机构重要的基因和细胞类型，“东京大学项目研究助理Mineto Ota，M.D.，Ph.D.，博士学位，临床风湿病学家和功能基因组学专家。OTA是最近出版的研究领先作者细胞。该项目于RIKEN研究机构和Chugai Pharmaceicalical Co.，Ltd.的合作员完成

此前的许多研究项目都将有医学诊断的患者的全基因组序列与健康人的全基因组序列进行了比较。在这些全基因组关联研究中发现的任何DNA序列变异都被认为与疾病“相关”。

结合研究中鉴定的许多变体不在基因中，遗传的基本单位，而是在调节基因的“ON”或“OFF”表达的DNA的部分中。大多数人类基因组不是基因，而是这种调节DNA。专家可能知道，DNA的一部分参与基因调节，但不理解它所如何或甚至其调节的基因。

为了揭示调控DNA的功能，另一种名为表达数量性状位点(eQTL)的基因组研究试图将DNA序列的差异与基因表达的差异联系起来。有了eQTL数据，研究人员可以对调控DNA序列的目的、调控序列中的变异如何影响基因的表达做出更有根据的猜测基因它调节基因表达的差异如何导致疾病。

已经进行了其他以免疫为重点的eQTL研究，但之前的研究只包括健康的志愿者，并检查了有限数量的细胞类型。

“炎症条件会产生非常不同的物理特征免疫细胞相比之下细胞身体健康与免疫条件相关的遗传变异可能只在患病状态下起作用，所以对于这种类型的遗传研究，从真正的患者身上获得样本是非常重要的。”Ota说。

研究小组测序了79名健康志愿者的全基因组，337名患者诊断出10种不同类别的免疫介导的疾病，包括类风湿性关节炎，全身性红斑狼疮和全身硬化症。所有志愿者都有日本的血统。

了解免疫介导的疾病是挑战性的，因为虽然每种疾病在临床上截然不同，但患有许多重叠和患者相同的诊断可能表现出非常不同的症状。

“由于所有这些多样性，一次研究一种免疫介导的疾病所能学到的东西是有限的。但如果我们一起研究10种疾病，就能对这些类型的疾病有更大的了解。”Ota解释道。

在完成全基因组测序后，研究人员从志愿者的血液样本中分离出28种不同类型的免疫相关细胞，并测量了这些细胞中的基因表达。

通过这项研究创建的数据库被命名为来自东京大学的免疫细胞基因表达图谱(ImmuNexUT)。

“我们看到每个免疫细胞类型都有独特的EQTL导致地图集，这可以告诉我们基因调节与之间的不同之处细胞类型究竟哪种细胞类型对于开发哪种疾病是重要的，“OTA表示。

Immunexut现在是使用东亚血统志愿者建造的最大的EQTL数据集。

“到目前为止，在这一领域，大规模的基因组和功能基因组研究主要是由欧洲捐赠者进行的，尽管种群多样性对于精确理解基因组功能至关重要。日本研究对象的eQTL图谱对于克服这种以欧洲为中心的偏见以及结合欧洲数据集进一步调查DNA变异的功能也有意义。”Ota说。

研究人员希望免疫排除数据库将继续增长，最终会导致患者的更好的结果。

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