肽度TIMEDOO獲悉，近日，上海交通大學(xué)附屬瑞金醫(yī)院曹亞南研究員團隊在Journal of Genetics and Genomics雜志在線發(fā)表題為“Multi-omics analyses of G6PD deficiency variants in Chinese population”的研究。該研究基于華大智造DNBSEQ測序平臺，首次從中國大規(guī)模人群WGS隊列入手，通過多組學(xué)分析，提供了更全面的中國人群G6PD突變譜和多維度功能注釋，為G6PD缺陷的早期篩查和功能研究提供了數(shù)據(jù)支持。

G6PD（6-磷酸葡萄糖脫氫酶）缺乏癥是由致病性G6PD (NM_001042351.2) 變異引起的X 連鎖遺傳性疾病[1]。G6PD缺乏癥影響全球超過4億人，每年導(dǎo)致數(shù)千人死亡。G6PD缺乏癥在中國發(fā)病率較高（0.767%）且分布廣泛，尤其是華南地區(qū)。包括廣東、海南、廣西、云南、貴州和四川等省份[2,3]。然而，國內(nèi)不同地區(qū)G6PD基因組變異的系統(tǒng)研究以及基于全基因組數(shù)據(jù)的 G6PD 變異（包括錯義、功能缺失（LOF）和非編碼變異）全景研究仍然缺乏。

賦能科研丨ChinaMAP：華大智造平臺助力上海交大瑞金醫(yī)院發(fā)布中國人群G6PD缺乏變異的多組學(xué)分析成果-肽度TIMEDOO
該研究利用來自ChinaMAP（China Metabolic Analytics Project）的10,588名中國人深度全基因組測序（WGS）數(shù)據(jù)，系統(tǒng)地分析了G6PD變異[4]。結(jié)合ChinaMAP、gnomAD（Genome Aggregation Database）和 1KGP（1000 Genomes Project）數(shù)據(jù)集，總共鑒定出 2,536 個G6PD變異體。為研究G6PD變異體的功能，分析了變異體在蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和啟動子區(qū)域上的位置富集，并在ChinaMAP中優(yōu)先考慮了35個潛在功能性的G6PD候選變異體（圖A）。
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圖A：G6PD 編碼區(qū)、非編碼區(qū)和蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)域中變體的示意圖

為了進一步闡明中國人群中G6PD候選變異的特征，該研究系統(tǒng)分析了來自 ChinaMAP 的 10,588 名個體中35個候選變異的分布。這些候選變異表現(xiàn)出多樣性和地區(qū)特有性分布。在 ChinaMAP 中，來自南方地區(qū)人群的候選G6PD變異明顯多于來自北方地區(qū)的人群。廣西、廣東、江西、四川、北京、福建G6PD基因變異頻率位居前六位（攜帶率≥3.39%）（圖B）。

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圖B：中國不同省份ChinaMAP個體G6PD變異攜帶率
35個G6PD候選變異分布在中國18個省份，其中最常見的7個變異在12個省份不同程度地檢測到；10個省份至少表現(xiàn)出一種獨特流行的變異（圖 C、D）。

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圖C：ChinaMAP 中前 7 個變體和其他變體的頻率

圖D：ChinaMAP 人群中前 7 個最常見的 G6PD 變體和其他變體的頻率和區(qū)域分布

中國 G6PD 變異的區(qū)域和種族圖譜提高了我們對中國各地G6PD遺傳學(xué)的了解。與中國的新生兒篩查相比[5]，ChinaMAP重新捕獲了最常見的變異，并顯示出各省之間相似的變異模式。此外，研究中發(fā)現(xiàn)的種族特異性變異可以作為攜帶者篩查或新生兒篩查標記，以減少某些種族地區(qū)的出生缺陷。例如，彝族特異性等位基因 c.487G>A (rs137852314)，該變異在東南亞攜帶者群體中表現(xiàn)出非球形溶血性貧血的不完全外顯率[6,7]。據(jù)研究報導(dǎo)，葡萄糖水平降低導(dǎo)致的低血糖能夠在G6PD缺乏的個體中引起溶血[8]。本研究中發(fā)現(xiàn)的G6PD變異與血糖水平之間的關(guān)聯(lián)表明，對具有此類遺傳背景（即 rs137852340 和 rs137852327）的個體進行藥物治療時需要額外考慮遺傳因素的影響。

關(guān)于ChinaMAP

ChinaMAP，即中國代謝解析計劃 (China Metabolic Analytics Project)，是由國家代謝性疾病臨床醫(yī)學(xué)研究中心（上海）基于上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬瑞金醫(yī)院牽頭，聯(lián)合全國29家研究機構(gòu)和醫(yī)院，依托轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施(上海)和醫(yī)學(xué)基因組學(xué)國家重點實驗室，開展了的一項覆蓋全國的隊列研究項目。在該項目中，研究團隊對隊列中代表中國不同地區(qū)和民族的10588人DNA樣本，使用華大智造的高通量測序平臺進行了40X深度全基因組測序，完成了高質(zhì)量的中國人群遺傳變異數(shù)據(jù)構(gòu)建、中國人群體結(jié)構(gòu)分析、基因組特征比較以及變異頻譜和致病性變異解析。部分已發(fā)表研究成果如下：

2020年2月
基于ChinaMAP數(shù)據(jù)庫和千人基因組項目（1000 Genomes Project, 1KGP）數(shù)據(jù)庫等，對新冠病毒受體ACE2相關(guān)變異在全球不同人群中的比較分析。
2020年4月
首次發(fā)布最大規(guī)模中國人群高深度全基因組測序和表型研究的一期成果，在ChinaMAP一期數(shù)據(jù)庫中，包含1.36億個基因多態(tài)性位點(SNP)和1千萬個插入或缺失位點(INDEL)，其中一半是在國際通用的dbSNP、千人基因組、gnomAD和TOPMed數(shù)據(jù)庫中均沒有的新位點，相關(guān)數(shù)據(jù)可在國家代謝性疾病臨床醫(yī)學(xué)研究中心的www.mBiobank.com網(wǎng)站搜索，為我國的醫(yī)學(xué)和生命科學(xué)研究提供數(shù)據(jù)支持。
2021年9月
正式公開ChinaMAP插補服務(wù)器（www.mbiobank.com），為中國和東亞人群的遺傳研究提供參考序列集。
2022年8月
基于ChinaMAP數(shù)據(jù)庫，與華大智造聯(lián)合開發(fā)了一款支持多方聯(lián)合進行GWAS全流程分析的隱私計算工具——TrustGWAS，實現(xiàn)了以一種安全和保護隱私的方式對個體水平的數(shù)據(jù)進行GWAS聯(lián)合分析，為大型隊列數(shù)據(jù)隱私化共享提供可靠的軟件支持和全流程的解決辦法。
2022年10月
基于ChinaMAP數(shù)據(jù)庫，發(fā)表中國人群血液病毒基因組研究成果，為大人群的疾病預(yù)防與流行病學(xué)研究提供重要信息。
2023年9月
基于ChinaMAP數(shù)據(jù)庫，通過多組學(xué)分析，提供了更全面的中國人群G6PD突變譜和多維度功能注釋，為G6PD缺陷的早期篩查和功能研究提供了數(shù)據(jù)支持。
參考文獻
[1]Yang, H.C., Wu, Y.H., Liu, H.Y., Stern, A.,Chiu, D.T., 2016. What has passed is prolog: New cellular and physiological roles of G6PD. Free Radic Res. 50, 1047-1064.
[2]Ainoon, O., Alawiyah, A., Yu, Y.H., Cheong, S.K., Hamidah, N.H., Boo, N.Y.,Zaleha, M., 2003. Semiquantitative screening test for g6pd deficiency detects severe deficiency but misses asubstantial proportion of partially-deficient females. Southeast Asian J. Trop. Med. Public Health 34, 405-414.[3]Li, Z., Huang, Z., Liu, Y., Cao, Y., Li, Y., Fang, Y., Huang, M., Liu, Z., Lin, L.,Jiang, L., 2023. Genotypic and phenotypic characterization of glucose-6-phosphate dehydrogenase (G6PD)

deficiency in guangzhou, china. Hum. Genomics 17, 26.

[4] Cao, Y., Li, L., Xu, M., Feng, Z., Sun, X., Lu, J., Xu, Y., Du, P., Wang, T., Hu, R., et al., 2020.The chinamap analytics of deep whole genome sequences in 10,588 individuals. Cell Res. 30,717-731.

[5]Liu, Z., Yu, C., Li, Q., Cai, R., Qu, Y., Wang, W., Wang, J., Feng, J., Zhu, W., Ou, M., et al., 2020. Chinese newborn screening for the incidence of g6pd deficiency and variant of g6pd gene from 2013 to 2017. Hum. Mutat. 41, 212-221.

[6] Iwai, K., Hirono, A., Matsuoka, H., Kawamoto, F., Horie, T., Lin, K., Tantular, I.S., Dachlan, Y.P., Notopuro, H., Hidayah, N.I., et al., 2001. Distribution of glucose-6-phosphate dehydrogenase mutations in southeast asia. Hum. Genet. 108, 445-449.

[7]He, M., Lin, K., Huang, Y., Zhou, L., Yang, Q., Li, S.,Jiang, W., 2018. Prevalence and molecular study of g6pd deficiency in the dai and jingpo ethnic groups in the dehong prefecture of the yunnan province. Hum. Hered. 83, 55-64.

[8]Shalev, O., Eliakim, R., Lugassy, G.Z.,Menczel, J., 1985. Hypoglycemia-induced hemolysis in glucose-6-phosphate dehydrogenase deficiency. Acta Haematol. 74, 227-229.

編輯：李麗