復(fù)旦團(tuán)隊(duì)發(fā)表多表型自然人群隊(duì)列建設(shè)成果
圖1. 泰州腦影像隊(duì)列研究設(shè)計(jì)框架圖 ▲
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北京時(shí)間2020年8月11日,復(fù)旦大學(xué)人類(lèi)表型組研究院陳興棟青年研究員團(tuán)隊(duì)在癡呆研究領(lǐng)域的國(guó)際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《阿爾茨海默病與癡呆》(Alzheimer’s & Dementia,影響因子: 17.127)上在線發(fā)表了最新研究成果:“中國(guó)人群生活方式、多組學(xué)特征與臨床前癡呆研究 (Lifestyle, multi-omics features, and preclinical dementia among Chinese: The Taizhou Imaging Study)”。該論文詳細(xì)介紹了團(tuán)隊(duì)基于表型組學(xué)方法,在復(fù)旦大學(xué)領(lǐng)銜建設(shè)的我國(guó)最大自然人群隊(duì)列之一“泰州隊(duì)列”框架下系統(tǒng)設(shè)計(jì)的子隊(duì)列——“泰州腦影像隊(duì)列(Taizhou Imaging Study)”的建設(shè)及進(jìn)展情況,包括該子隊(duì)列的建設(shè)目標(biāo)、研究設(shè)計(jì)、表型采集內(nèi)容、可支撐的研究方向、已取得的初步研究成果、未來(lái)規(guī)劃等等。
據(jù)悉,隊(duì)列研究(Cohort Study)是目前國(guó)際公認(rèn)的慢性病病因研究的首選設(shè)計(jì)之一,也是表型組學(xué)信息和生物樣本的重要來(lái)源。慢性病的發(fā)病機(jī)制復(fù)雜,由環(huán)境因素、生活方式和遺傳變異等綜合作用所致。基于前瞻性的研究設(shè)計(jì),通過(guò)對(duì)大規(guī)模隊(duì)列人群的健康狀況進(jìn)行持續(xù)追蹤調(diào)查,利用人群的生物樣本和表型組學(xué)數(shù)據(jù),有望闡明慢性病發(fā)病機(jī)制,最終實(shí)現(xiàn)“精準(zhǔn)醫(yī)療”。對(duì)我國(guó)居民來(lái)說(shuō),腦血管病與認(rèn)知障礙已成為影響健康最重要的慢性病之一,特別是認(rèn)知障礙尚缺乏有效的長(zhǎng)期干預(yù)措施。以人群為基礎(chǔ)的隊(duì)列研究可為慢性病的干預(yù)和治療措施研發(fā)究提供寶貴的資源和基礎(chǔ)支撐。
2013年始,復(fù)旦大學(xué)聯(lián)合多家單位在“泰州隊(duì)列”人群中選擇3個(gè)農(nóng)村社區(qū)約1000名全部55-65歲的健康志愿者構(gòu)建“泰州腦影像隊(duì)列”,進(jìn)行認(rèn)知衰老和早期腦動(dòng)脈硬化性疾病研究。“泰州腦影像隊(duì)列”從流行病學(xué)和臨床干預(yù)的角度設(shè)計(jì),收集了上述研究對(duì)象的基線流行病學(xué)資料、多種類(lèi)型生物樣本及多組學(xué)數(shù)據(jù),進(jìn)行了詳細(xì)的體格、認(rèn)知功能、步態(tài)、嗅覺(jué)評(píng)估、高解析多模態(tài)腦核磁共振成像、頸動(dòng)脈超聲、動(dòng)脈硬化、骨密度等方面的臨床檢測(cè)并定期隨訪調(diào)查,為腦血管病與認(rèn)知障礙的危險(xiǎn)因素、生物標(biāo)志物、發(fā)病機(jī)制、干預(yù)和治療措施等研究提供了珍貴的資源及系統(tǒng)的研究框架(詳見(jiàn)圖1)。
陳興棟研究團(tuán)隊(duì)基于“泰州腦影像隊(duì)列”構(gòu)建了農(nóng)村社區(qū)人群高解析腦核磁共振分析、宏基因組采集與分析、認(rèn)知功能評(píng)估、步態(tài)與平衡功能評(píng)估等技術(shù)體系,近年來(lái)已開(kāi)展了農(nóng)村社區(qū)無(wú)癥狀腦小血管病(cerebral small vessel disease, CSVD)患病情況(Sci Rep 2019)、危險(xiǎn)因素(Cardiology 2018; J Atheroscler Thromb 2020; Ann Transl Med 2020; Aging 2020a),及其與認(rèn)知障礙(J Alzheimers Dis 2019; Neuroimage Clin, 2019)、步態(tài)異常(Aging 2020b)等疾病表型的關(guān)聯(lián)研究。
例如,采用多模態(tài)高解析腦核磁共振成像技術(shù),研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)“泰州腦影像隊(duì)列”所覆蓋的中老年農(nóng)村自然人群中,近半數(shù)(49.0%)志愿者檢出無(wú)癥狀腦小血管病(Sci Rep 2019; Alzheimers Dement 2020)。證實(shí)了老齡、高血壓和糖尿病是該病的重要危險(xiǎn)因素(Sci Rep 2019)。而無(wú)癥狀腦小血管病是認(rèn)知障礙發(fā)生的危險(xiǎn)因素,特別是腦白質(zhì)病變可使認(rèn)知障礙的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)增加16%,且無(wú)癥狀腦小血管病負(fù)擔(dān)越重癡呆發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)越高(J Alzheimers Dis 2019; Neuroimage Clin, 2019)。利用影像組學(xué)數(shù)據(jù),研究者還發(fā)現(xiàn)深部腦微出血與腦萎縮相關(guān),特別是丘腦體積的萎縮;而腦室擴(kuò)大、丘腦體積萎縮等可增加認(rèn)知障礙的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn),且深部微出血常合并丘腦白質(zhì)纖維束完整性受損。這提示,丘腦萎縮及其連接受損可能在深部腦微出血引發(fā)認(rèn)知障礙的過(guò)程中起重要作用(圖2,Neuroimage Clin, 2019)。
圖2. 腦微出血引發(fā)認(rèn)知障礙的可能機(jī)制▲
陳興棟青年研究員表示,“泰州腦影像隊(duì)列”為監(jiān)測(cè)自然人群腦動(dòng)脈硬化與認(rèn)知衰老進(jìn)程、評(píng)估生活方式、多組學(xué)特征改變等與疾病進(jìn)展的關(guān)聯(lián)、探索血管病變?cè)谡J(rèn)知障礙中的機(jī)制、開(kāi)展臨床干預(yù)實(shí)驗(yàn)等提供了資源支撐與研究現(xiàn)場(chǎng)。此外,“泰州腦影像隊(duì)列”基于表型組學(xué)的系統(tǒng)思維設(shè)計(jì),跨尺度、多維度的信息采集可支持全表型關(guān)聯(lián)分析(phenome-wide association studies, PheWAS),從而促進(jìn)精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)的發(fā)展。
據(jù)介紹,“泰州腦影像隊(duì)列”建設(shè)是多團(tuán)隊(duì)、多學(xué)科共同合作努力的成果,參建單位包括復(fù)旦大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)泰州健康科學(xué)研究院、瑞典卡羅林斯卡醫(yī)學(xué)院、復(fù)旦大學(xué)附屬華山醫(yī)院、山東大學(xué)、泰州市人民醫(yī)院、泰州市和泰興市疾病預(yù)防控制中心等。隊(duì)列建設(shè)獲得了國(guó)家“精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)”重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)際科技合作專(zhuān)項(xiàng)項(xiàng)目、上海市市級(jí)科技重大專(zhuān)項(xiàng)“國(guó)際人類(lèi)表型組計(jì)劃(一期)”、江蘇省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃等項(xiàng)目的支持。陳興棟青年研究員為論文的通訊作者,人類(lèi)表型組研究院蔣艷峰博士和華山醫(yī)院崔梅副教授為共同第一作者,金力院士與瑞典卡羅林斯卡醫(yī)學(xué)院葉為民教授為共同資深作者。該研究還得到了生命科學(xué)學(xué)院王久存教授、華山醫(yī)院董強(qiáng)教授、山東大學(xué)齊魯醫(yī)院呂明教授、公共衛(wèi)生學(xué)院張鐵軍教授、索晨青年副研究員、泰州市人民醫(yī)院田為中副院長(zhǎng)等專(zhuān)家學(xué)者的指導(dǎo)支持。
新聞鏈接
中國(guó)最大規(guī)模自然人群隊(duì)列之一“泰州隊(duì)列”
2007年,中國(guó)科學(xué)院院士、復(fù)旦大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院金力教授與復(fù)旦大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院俞順章教授領(lǐng)銜在江蘇泰州啟動(dòng)了“泰州人群健康跟蹤調(diào)查(Taizhou Longitudinal Study, 下稱(chēng)‘泰州隊(duì)列’)”項(xiàng)目?!疤┲蓐?duì)列”是以泰州市全市居民(500余萬(wàn)人)為框架人群建設(shè)的大型自然人群隊(duì)列及生物資源庫(kù),建設(shè)目標(biāo)及定位主要包括:1) 探索中國(guó)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型期重大慢性病流行病學(xué)隊(duì)列研究需要解決的關(guān)鍵共性問(wèn)題;2) 闡明若干環(huán)境和遺傳因素與重大慢性病發(fā)生、發(fā)展、治療和轉(zhuǎn)歸的關(guān)系;3) 為制定慢性病預(yù)防和控制對(duì)策,開(kāi)發(fā)新的治療和干預(yù)手段提供科學(xué)證據(jù)。經(jīng)過(guò)十余年的建設(shè)和運(yùn)維,“泰州隊(duì)列”提升了大型隊(duì)列標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化和系統(tǒng)化水平,加強(qiáng)了隊(duì)列的科學(xué)管理、質(zhì)量控制和資源共享,形成了系列技術(shù)規(guī)程和操作指南。隊(duì)列也建立了實(shí)時(shí)、高效的隨訪系統(tǒng),采集人群多時(shí)點(diǎn)的生物樣本和健康數(shù)據(jù)。目前,“泰州隊(duì)列”已形成了約20萬(wàn)人的社區(qū)健康人群隊(duì)列,擁有150萬(wàn)份的生物樣本及數(shù)據(jù)信息,是目前國(guó)內(nèi)最大的自然人群隊(duì)列之一。為了更好的推進(jìn)隊(duì)列建設(shè)、提高隊(duì)列質(zhì)量,并承載隊(duì)列資源,在隊(duì)列建設(shè)伊始復(fù)旦大學(xué)與泰州市政府中國(guó)醫(yī)藥城共同籌建了復(fù)旦大學(xué)泰州健康科學(xué)研究院,定位于大型前瞻性人群隊(duì)列建設(shè),同時(shí)致力于打造醫(yī)學(xué)研究的公益性平臺(tái)?!疤┲蓐?duì)列”在建設(shè)過(guò)程中,圍繞不同常見(jiàn)慢性病也發(fā)展了一批具有特色的子隊(duì)列。
原文鏈接
https://alz-journals.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/alz.12171
注:本文轉(zhuǎn)載自復(fù)旦大學(xué)人類(lèi)表型組研究院。