长期以来,占人类基因组98%的非编码区域常被称为“基因暗物质”,其与疾病对应的的作用机制一直难以厘清。传统全基因组关联研究(GWAS)能够定位与疾病相关的基因组区域,却往往无法回答单个DNA变异如何通过调控途径影响健康。这个关键缺口也限制了遗传风险评估与靶向治疗研发的继续推进。研究团队采用大规模并行报告基因检测(MPRA)技术,在五种人类细胞类型中同步检测22万个DNA单碱基变异的功能效应。该高通量方法相当于为基因组提供了可量化的“观察窗口”,使研究人员能够直接测量非编码变异对基因表达活性的调控影响。结果显示,约11%的变异存在协同效应,其中一对共同参与低密度脂蛋白胆固醇调控的变异组合表现尤为突出。 有一点是,研究还首次证实:在欧洲人群中与血糖调控相关的变异,在非洲裔群体中也显示出相似的调控机制。这个发现提示,部分基因调控规律可能具有跨人群的共性,有助于减少遗传研究长期存在的人群偏倚。哥伦比亚大学医学专家表示,该成果在“关联信号”与“生物学机制”之间搭建了更清晰的连接路径,为开发更具人群适用性的靶向药物提供了依据。 研究者同时指出,目前仍有数百万变异的功能尚待解析。随着单细胞测序等技术持续发展,未来有望构建更完整、更接近真实生理状态的基因调控图谱。中国科学院遗传发育所专家评论认为,该研究推动了对非编码区域功能的系统性理解,但要走向临床应用,还需进一步解决细胞异质性、环境因素互作等复杂挑战。
从“定位风险”走向“解释风险”,是遗传学真正服务公共健康与临床转化绕不开的一步;本次调控元件功能图谱的进展提示,未来需要在更大样本量、更丰富人群背景以及更贴近生理真实的实验体系中持续补齐非编码区域的知识空白。只有将分散的关联信号转化为可验证、可干预的机制链条,基因组学才能更有效地支撑“预防为先”和精准诊疗。