中國科學(xué)院院士、復(fù)旦大學(xué)校長金力 微博@復(fù)旦大學(xué) 資料圖

·“人類的表型組研究就像開車時(shí)用導(dǎo)航來進(jìn)行道路的探索一樣，我們希望通過建立一個(gè)基因組網(wǎng)絡(luò)來探索不同表型之間的關(guān)聯(lián)，從而探索復(fù)雜的人類身體系統(tǒng)。這是之前僅看單個(gè)表型所不能解決的。”

“我們希望在現(xiàn)有的表型組圖譜中納入更多類型的人，建立一個(gè)全球性的表型組銀行，來促進(jìn)疾病研究和預(yù)防。” 11月3日，在上海科學(xué)會(huì)堂舉辦的第五屆世界頂尖科學(xué)家論壇——多組學(xué)時(shí)代與精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)分論壇上，中國科學(xué)院院士、復(fù)旦大學(xué)校長金力在題為“面向人類表型組圖譜”的演講中說道。

金力院士是進(jìn)化遺傳學(xué)家，長期研究人類群體的遺傳多樣性和人類性狀的進(jìn)化機(jī)制。在這場演講中，他介紹了他的團(tuán)隊(duì)正在進(jìn)行的人類表型組圖譜工作。“人類的表型組研究就像開車時(shí)用導(dǎo)航來進(jìn)行道路的探索一樣，我們希望通過建立一個(gè)基因組網(wǎng)絡(luò)來探索不同表型之間的關(guān)聯(lián)，從而探索復(fù)雜的人類身體系統(tǒng)。這是之前僅看單個(gè)表型所不能解決的。”金力說。

他介紹，建立表型組圖譜要從多方面進(jìn)行考慮，國際性、表型組平臺(tái)和SOP標(biāo)準(zhǔn)操作方法非常重要。

首先要考慮其國際性，“全世界不同地方的人有不同的差異，也有很多的共性，建立人類表型組圖譜需要納入更多不同國家和地區(qū)的人，以進(jìn)行更多的探索。”金力說。為了探索盡可能多的表型組，需要建立起表型組平臺(tái)。過去三年，金力團(tuán)隊(duì)已經(jīng)建立了包括蛋白質(zhì)組、代謝組、表觀基因組等在內(nèi)的表型組平臺(tái)，目前已經(jīng)收集了涵蓋23個(gè)種類，超過24000種不同表型的數(shù)據(jù)。

SOP標(biāo)準(zhǔn)操作方法也非常重要，它可以確保國際層面上不同實(shí)驗(yàn)室之間的數(shù)據(jù)可以相互比較。金力團(tuán)隊(duì)和全世界幾個(gè)不同的實(shí)驗(yàn)室合作，現(xiàn)已整理出深度表型的標(biāo)準(zhǔn)操作程序，他們已經(jīng)招募超過4000名志愿者，其中超過1000多人的表型得以記錄。為了讓這些數(shù)據(jù)變得有意義，他們還建立了數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)，即“常見數(shù)據(jù)類型”。

目前，金力團(tuán)隊(duì)已建立起表型網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，通過該網(wǎng)絡(luò)，每個(gè)人具有的24000多種不同表型能產(chǎn)生可比較的6個(gè)億的數(shù)據(jù)量，研究人員已經(jīng)在其中找到了150萬個(gè)表型之間的強(qiáng)關(guān)聯(lián)。

有了表型網(wǎng)絡(luò)之后，怎么把它和人類基因表型圖譜連在一起？金力舉了幾個(gè)例子，“我們觀察到抑郁癥和睡眠的表型之間有很高的相關(guān)性；免疫細(xì)胞軌跡的聚集可以顯示在衰老過程中的線性和非線性的變化，我們對(duì)免疫系統(tǒng)在整個(gè)生命期的變化進(jìn)行量化，發(fā)現(xiàn)在人類的生命中有兩個(gè)時(shí)期發(fā)生了快速變化，一個(gè)是30-40歲，另一個(gè)是60歲，因此我們可以建立人類免疫模型來量化免疫衰老；我們還對(duì)代謝組進(jìn)行研究，嘗試探索預(yù)防老年癡呆癥的方法。”

金力稱，下一步，他們會(huì)將表型組圖譜推進(jìn)到2.0時(shí)代——建立一個(gè)全球表型組銀行，納入更多類型的人口，增加總體表型的數(shù)量，并做更多的隨訪研究。他表示，這個(gè)表型組學(xué)可以用于疾病的研究和預(yù)防、健康管理等。在此過程中，國際合作是必不可少的。