奇点网■困成狗？谈谈睡眠研究的遗传发现之旅
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2020年世界睡眠日的主题是"BetterSleep,BetterLife,BetterPlanet"（更好的睡眠 ， 更好的生活 ， 更好的星球） ， 强调睡眠作为健康支柱的重要地位 ， 并通过健康的睡眠可以改善生活质量 。 在过去的几十年中 ， 人类探索影响睡眠的深层次原因的研究也走过了一段非比寻常的历程 。 今天我们就来和大家一起回顾一下在睡眠——这一占据每个人1/3生命的独特生理现象的遗传学研究历程 。
早期的睡眠遗传学研究
以往普遍认为 ， 健康的睡眠主要是受到文化、社会、经济和环境的影响 ， 但是随着遗传学的出现及研究手段的进步 ， 科学家逐渐发现基因遗传因素同样响着我们的睡眠时间和睡眠质量 。 早在1937年开始 ， 就有研究发现相比于异卵双胞胎 ， 同卵双胞胎之间睡眠参数具有更高的一致性 。 科学家陆续发现许多基因的突变或变异都与睡眠相关 ， 因此人们逐渐意识到就像很多慢性病一样 ， 大部分睡眠障碍也属于遗传性疾病 ， 准确的说是复杂遗传疾病 。
例如嗜睡症 ， 患有这种嗜睡症的犬一旦兴奋或者激动 ，
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WilliamC.Dement教授(右)及和他研究患有嗜睡症卡宾犬
全基因组关联分析（GWAS）与睡眠研究
2001年加拿大蒙特利尔大学的GuyRouleau博士选择了一个庞大的法裔加拿大的不宁腿综合症患者家系 ， 采用微卫星标记连锁分析的方法 ， 第一次尝试从全基因组角度分析睡眠障碍疾病领域的相关基因 ， 但很遗憾的是没能鉴别到特定基因 。
直到全基因组关联研究(GWAS)的大潮的来临 ， 不宁腿综合征的研究才再次取得突破 。 全基因组关联研究 ， 最早通过SNP芯片对病例及对照样本进行全基因组范围内的SNP分析 ， 再根据连锁不平衡(LinkageDisequilibrium,LD)关系 ， 找到与性状相关易感基因 。 迄今为止 ， 人类的基因分型工作已经确定了数千种基因变异与疾病或性状之间的关联 ， 绘制出了群体内部独特变异的图谱 。 基因芯片是评估人类基因组中已知标记的理想平台 ， 使研究人员能够在数百万个标记中发现单核苷酸多态性(SNP)或较大的结构变化 。
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KáriStefánsson-冰岛deCODEGenetics公司CEO
2006年5月 ， deCODEGenetics的遗传学家KáriStefánsson带领其团队借助illumina31万个SNP的基因芯片分析了近16,000名冰岛人的基因组分型数据 ， 其中包括306名不宁腿综合症患者 。 该项研究最终通过全基因组关联系分析(GWAS)找到BTBD9基因变异与病症存在显著相关性 ， 并且他们随后在TheNewEnglandJournalofMedicine发表的文章中报道 ， 根据这项研究统计BTBD9基因变异占欧洲的不宁腿综合征患者数量的50%左右 。 巧合的是 ， 与此同时德国慕尼黑的一个研究团队也发现了BTBD9这个基因与疾病的相关性 。 两项研究发表后 ， Science期刊都将两个团队的研究成果评价为不宁腿综合征研究“向前迈进的重要一步” 。
早期——源于消费级基因检测的群体睡眠研究
GWAS首次成功用于不宁腿综合症研究 ， 极大鼓舞了全球范围内从事睡眠障碍研究的科学家们 ， 包括嗜睡症、阻塞性睡眠呼吸暂停综合症等一系列研究纷纷取得突破 。 与此同时 ， 随着消费级基因检测的兴起 ， 23andMe借助基于全基因组测序数据设计的更高密度SNP位点的基因芯片 ， 这一极具性价比的分析工具 ， 来完成大规模消费者基因检测与解读 ， 并加以整理分析利用 ， 进而助力健康研究以及生物医药创新 。 也正因为如此 ， 在NGS成为基因组学主流研究手段的今日 ， SNP芯片依然是各类大型群体遗传学项目的重要研究工具 。
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