大规模研究使人们对罕见的眼部疾病有了新的认识

研究人员分析了来自英国生物银行的图像和基因组数据，以深入了解罕见的人眼疾病。其中包括视网膜营养不良——一组影响视网膜的遗传性疾病——这也是工作年龄成年人失明认证的主要原因。

大规模数据使人们对罕见的眼部疾病有了新的认识。

视网膜位于眼睛后部。它是一种分层组织，可以接收光并将其转化为大脑可以解读的信号。每个视网膜层都包含不同的细胞类型，它们在这个光转换过程中发挥着独特的作用。

对于这项研究，研究人员专注于光感受器细胞(PRC)，它们是在视网膜中发现的光检测细胞。可以使用光学相干断层扫描(OCT) 对这些细胞进行非侵入性成像，这是目前许多配镜师普遍提供的一项服务。使用存储在英国生物库中的 OCT 图像数据和基因组数据，研究人员能够生成最大的 PRC 全基因组关联研究。

罕见的视网膜营养不良

罕见的视网膜疾病通常是由 PRC 表达的基因的遗传突变引起的。这些突变导致视网膜功能异常，导致视力受损甚至失明。尽管这些个别疾病很少见，但它们加在一起是导致工作年龄成人失明的主要原因。

“我们可以访问此类研究中未曾见过的规模的耦合图像和基因型数据，”前博士 Hannah Currant 说。EMBL 欧洲生物信息学研究所 (EMBL-EBI) 的学生和哥本哈根大学诺和诺德基金会蛋白质研究中心 (CPR) 的博士后研究员。“获得如此大量的数据对这项研究至关重要，它使我们能够确定与罕见视网膜营养不良的遗传联系。这项工作确定了新的研究途径，并产生了关于罕见视网膜营养不良的新问题。”

连接基因型和表现型

OCT 生成高分辨率图像，可用于识别视网膜内的不同层和结构。这些图像通常用于临床以帮助诊断眼部疾病。在这项研究中，研究人员使用了 OCT 图像以及存储在英国生物库中的 30,000 多名参与者的 相应基因组和医学信息。

欧洲分子生物学实验室 (EMBL) 副总干事 Ewan Birney 表示：“英国生物样本库是一种丰富而宝贵的资源，具有实现基因组医学的巨大潜力。” “存储在那里的数据有如此多的潜力等待释放，这让我们既了解人类生物学，又了解它在疾病中如何以及何时出错。”

推动基因组医学

研究人员对英国生物库数据进行了全基因组关联研究(GWAS)，以寻找与 PRC 层厚度差异相关的遗传变异。这导致他们确定了与一层或多层 PRC 层厚度相关的基因组变异，包括那些先前与已知眼病相关的变异。新发现的基因组关联被存储起来，可以通过GWAS 目录公开访问。

已知其中一些遗传变异与眼病有关，但令人惊讶的是，许多相对常见的遗传变异与已知在被破坏时会导致罕见遗传性眼病的基因附近。在一个案例中，研究人员能够探索已知与罕见眼病有关的基因附近的常见变异组合如何改变视网膜的结构。这在研究特定的罕见疾病集合以了解这些特定的常见变异如何影响疾病时更有信心。

“大规模参与者数据队列的系统生物信息学分析正在推动基因组医学的未来，”伦敦大学学院视网膜神经科学教授兼 Moorfields 眼科医院眼科顾问 Omar Mahroo 说。“获得这些数据并能够在疾病表型和遗传变异之间建立这些联系将为现代疾病诊断和治疗开辟许多新机会。”