种族多样化缺失限制新疗法研发
莫桑比克，一对白化病双胞胎。
眼皮肤白化病是一种隐性疾病，在欧洲很少见，但在一些非洲地区相对频发。在非洲某些地区，白化病患者遭受了悲惨的迫害。基因研究可以帮助提高意识和减少歧视。
图片来源：Giovanna Luccardi Sirugo, MD
■本报记者 唐凤
目前，关于人类疾病的遗传研究，特别是大规模研究，主要基于欧洲血统人群。而种族多样性不足阻碍了人们充分理解人类疾病遗传结构的能力，并加剧了卫生不平等，甚至意味着人们将基因研究成果转化为临床实践或公共卫生政策的能力可能严重受损。或者更糟的是，这一切都是错误的。
近日发表在《细胞》杂志人类遗传学特刊的一篇评论指出，尽管科学界努力将更多的少数种族纳入研究，但在人类基因组学研究中，欧洲血统的人群还是占绝大多数，而种族多样化的人群在很大程度上被排除在外。
而这种研究中的多样性缺乏给科学和医学带来了严重后果。研究人员认为，数据偏差限制了科学家对环境和遗传因素影响健康和疾病的理解，还限制了基于遗传学准确预测人类疾病风险以及开发可能更有效的新疗法的能力。
量化偏见
该文章通讯作者之一、美国宾夕法尼亚大学人类遗传医学部高级研究员Giorgio Sirugo在接受《中国科学报》采访时表示，人类遗传学是一个始于欧洲和美国的研究领域，科学家对引起疾病的基因感兴趣，并在自己周围收集样本。
“这不仅简化了收集工作，也能保证人口样本的统一性，并能满足审查小组的要求，从而增加获得资金的机会。但人们没有意识到由此产生了一系列偏见并延续多年，以至于我们现在可以感受到其负面影响。”他说。
Sirugo、该校人类进化遗传学家Sarah Tishkoff和凯斯西储大学医学院的Scott M. Williams分析发现，截至2018年，全基因组关联研究（GWAS）中包括的个体有78%是欧洲人、10%是亚洲人、2%是非洲人、1%是西班牙裔以及少于1%的其他种族。
Williams表示，人类基因组学研究中多样性的缺失可能加剧不同族群的健康不平等。例如，基于主要来自欧洲后裔的遗传学证据开发的新型靶向疗法，以及随后在欧洲后裔中开展的临床试验，在用于其他种族人群时，可能会出现类似不适用的问题。
人类的遗传变异可以解释成人类族群进化历史的差异，包括那些由现代人类“走出非洲”和所有后续事件导致的结果。因此，完整理解人类遗传学及其与疾病的关系就要求相关研究涵盖全部人类遗传变异。
不公平的危害
“正如我们在评论中解释的，不同种族群体之间遗传结构的差异可能是由于人口的特定变异以及等位基因频率的变化，而这是基因漂移、局部选择或两者兼而有之的结果。”Sirugo说。
科学家已经知道，在复杂的疾病中，如阿尔茨海默氏症、心血管疾病、糖尿病和多发性硬化症等，不同人群的表现各不相同。然而，绝大多数大型国际遗传学研究都基于欧洲血统的样本；而在美国，研究通常集中在北欧血统的人身上。
因此，Sirugo认为，将研究结果从一个群体转移到另一个群体确实是一个大问题。
以多基因风险评分（PRS）为例：这些评分是通过计算一个样本中成千上万个基因变异的影响程度，然后将它们组合并应用于其他个体的基因图谱，从而预测复杂疾病的风险。
PRS已被用于评估欧洲个体高遗传风险的多基因疾病，如冠状动脉疾病和Ⅱ型糖尿病，但这些分数可能无法在不同人群中转移。
Sirugo提到，英国最近一项针对精神分裂症的PRS研究显示，非洲人和非洲裔美国人的得分比欧洲人高10倍，但这并没有反映出真正的疾病风险，很可能只是与种族背景或类似因素有关。
此外，药物基因学也提供了其他例子：解释某一特定药物在欧洲代谢差异的变异，以用来确定合适的用药剂量，但可能只解释了其他群体差异的一小部分。因此，在一些非欧洲人身上使用这些变体设定剂量将会产生误导，并具有潜在的危险影响。当涉及治疗时，使用不恰当的基因信息可能产生的后果更容易显现。
Tishkoff说：“将整个族群排除在人类遗传研究之外，这在科学上是有害且不公平的。我们可能会错过种族多样化人群中那些在健康和疾病方面发挥重要作用的遗传变异，这可能对疾病的预防和治疗带来有害影响。”
建立信任
鉴于此，研究人员呼吁共同努力增加人类基因组研究的多样性，需要专项资助以纳入种族多样化人群和发展基础设施，在被忽视人群中开展临床和基因组学研究。当然，还有其他困难需要克服，比如，一些人群因过去的经历而产生的对生物医学研究的不信任。
“在许多情况下，招募不同的人口可能是困难的。例如，在某些情况下，由于过去的剥削经验导致一些社区对生物医学研究不信任。”Sirugo告诉《中国科学报》，“因此，建立信任是我们研究的一个重要部分。”
研究人员表示，地方伦理委员会在审查和批准研究计划、确保遵守准则和执行各种要求方面发挥着关键作用，能确保对研究对象的适当处理，以及地方利益攸关方在所有研究阶段的充分参与。
此外，为了产生高质量的遗传关联，必须获得可靠的表型数据，这反过来又需要人员和足够的设施。在多样性可能是最大的地方，基础设施投资和专业培训是首要需求。
“只要有可能，将涵盖不同种族个体充分表征的生物库与大范围健康记录联系起来，就可以用来研究疾病的遗传风险，从而为所有族群提供更好的医疗保障。”Sirugo说，“这些倡议需要政治意愿来改善资助和基础设施，以研究全球人口基因组和表型的多样性，未来基因组学和精准医学的成功有赖于此。”
相关论文信息：DOI:10.1016/j.cell.2019.02.048
《中国科学报》 (2019-03-26 第3版 综合)
