英国生物银行(UK Biobank,UKB)是英国迄今以来规模最大的有关致病或预防疾病的基因和环境因子的信息资源库。目的是探求一些特定基因、生活方式和健康状况之间的关系,提高对一些遗传类疾病致病基因的理解,包括癌症、心脏病、糖尿病和一些特定的精神疾病。
UK Biobank项目在2006-2010年间共收集英国各地年龄在40 - 69 岁人群中 50 万例志愿者数据信息,包括基因信息和血液样本、生活方式及环境暴露数据,并跟踪记录他们之后数十年的健康医疗档案信息。
研究期间,所有疾病、药品处方以及参加者死亡等都将被记录在库,以供英国国家医疗服务体系(NHS)利用并管理,成为了全球最重要的人体生物健康信息库之一。
一、2023年UK Biobank文献预览
2023.8.10—2023.8.16 PubMed数据库“标题/摘要:UK Biobank”搜索发现,共发表20篇UK Biobank论文。
大部分论文列表如下:
1.外国学者文章介绍(一)
文章题目:动脉粥样硬化性心血管疾病自然史临床分层的生物信息学平台
研究目的:尽管近年来生物信息学方法获得了很多关注,但它们在动脉粥样硬化性心血管疾病(ASCVD)一级和二级预防的实际研究中的应用仍然缺乏。
数据来源:生物信息学资源已应用于来自弗雷明汉心脏研究以及医疗保健相关生物库(如英国生物库、百万退伍军人计划和CARDIoGRAMplusC4D联盟)和随机对照试验(即ODYSSEY, FOURIER, ASPREE, PREDIMED)的数千名个体。
方法:这些研究促进了多基因风险评分(PRS)的发展,PRS作为一种新的有效的遗传导向工具,能够计算ASCVD的个体风险,并预测个体对他汀类药物和PCSK9i等治疗的反应。ASCVD包括冠心病(CHD)、外周动脉疾病和中风在内,是全球第一大死亡原因。为了实现精准医疗和个性化治疗的目标,我们建立了先进的生物信息学平台,将临床有用的指标与异质分子数据联系起来,主要是表观基因组学、转录组学、代谢组学和蛋白质组学。
结果:DIANA研究发现,ABCA1、TCF7、PDGFA和PRKCZ的差异甲基化显著区分急性冠状动脉综合征患者和健康受试者,其表达水平与CK-MB血清浓度呈正相关。ARIC研究揭示了几种血浆蛋白,无论是否参与脂质代谢,在确定他汀类药物在每个受试者中的不同多效性方面具有潜在作用。将分子高通量研究和生物信息学技术应用到传统的心血管风险预测评分中,正在成为一种更准确的做法,可以在生命早期对患者进行分层,并有利于及时和量身定制的风险降低策略。值得注意的是,放射基因组学旨在将提取的成像特征(例如冠状动脉计算机断层血管造影)和分子生物标志物结合起来,创建有助于表征动脉粥样硬化病变和心肌异常的冠心病诊断算法。
结论:目前的观点是,这些平台在预防、风险分层和治疗ASCVD方面具有临床价值。
2.中国学者文章介绍(二)
文章题目:饮食模式与抑郁和焦虑症状的关联:一项前瞻性研究
研究目的:饮食越来越被认为是心理健康的一个重要风险因素。然而,关于饮食模式与抑郁和焦虑症状之间关系的证据有限。我们的目的是调查以一系列感兴趣的营养素为特征的饮食模式与抑郁和焦虑症状的关系。
数据来源:分析包括英国生物银行的126819名参与者,他们至少完成了两份饮食调查问卷。
方法:饮食数据通过2006 - 2010年24小时基线饮食评估和2011 - 2012年4轮在线随访获得。应用降秩回归推导饮食模式(DPs)来解释能量密度、游离糖、饱和脂肪和纤维摄入量的可变性。抑郁和焦虑症状分别在2016年至2017年期间通过患者健康问卷-9和一般焦虑障碍-7进行测量。采用Logistic回归模型来调查饮食模式与抑郁和焦虑症状之间的关系。
结果:在平均7.6年的随访中,记录了2746例抑郁症状和2202例焦虑症状。三个主要的DPs被推导出来,解释了74%被假设与抑郁和焦虑症状相关的营养变化。DP1的特征是巧克力、糖果、黄油摄入量高,蔬菜/水果摄入量低。与DP1最低五分位数相比,Q2-Q5抑郁症状的优势比(95%可信区间)分别为0.82(0.72-0.93)、0.86(0.76-0.98)、1.02(0.90-1.15)和1.17(1.03-1.32)。与DP1最低五分位数相比,Q2-Q5焦虑症状的比值比(95% CI)分别为0.84(0.73-0.97)、0.91(0.79-1.05)、1.01(0.88-1.15)和1.18(1.03-1.35)。DP2的特点是大量摄入含糖饮料、添加糖,少量摄入黄油/奶酪,但与抑郁或焦虑症状没有显著联系。DP3的特点是高黄油和牛奶甜点和低酒精/面包摄入量。与DP3最低五分位数相比,Q2-Q5抑郁症状的比值比(95% CI)分别为0.90(0.79-1.01)、1.00(0.88-1.13)、1.06(0.94-1.20)和1.17(1.03-1.32)。与DP3最低五分位数相比,Q2-Q5焦虑症状的比值比(95% CI)分别为0.90(0.78-1.04)、1.05(0.91-1.20)、1.02(0.89-1.17)和1.21(1.05-1.38)。
结论:以大量摄入巧克力和糖果、黄油、高脂肪奶酪、添加糖以及少量摄入新鲜水果和蔬菜为特征的DP与抑郁和焦虑症状的高风险相关。
3.中国学者文章介绍(三)
文章题目:代谢综合征与肺癌风险的关联:一项基于人群的前瞻性队列研究
研究目的:在世界范围内,肺癌的发病率和代谢综合征(MetS)的患病率都在增加。MetS与肺癌之间的关系仍有争议。
数据来源:UK Biobank。
方法:使用多变量Cox回归模型估计UK Biobank中代谢综合征相关变量对肺癌风险的风险比(HR),包括总体风险和组织亚型风险。按性别、吸烟状况和用药情况进行分层分析。HR曲线用于检测代谢指标与肺癌风险之间的非线性关联。
结果:在本研究纳入的331,877名参与者中,共有77,173名参与者在入组时患有MetS。在中位10.9年的随访期间,2425名参与者以肺癌为原发部位。代谢综合征对整体肺癌、腺癌和鳞状细胞癌风险的HR分别为1.21 (95%CI: 1.09, 1.33)、1.28 (95%CI: 1.10, 1.50)和1.16 (95%CI: 0.94, 1.44)。患有1~5种代谢异常的人,随着代谢异常次数从1.11增加到1.4~1.5,HR也随之增加。低高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、腰围升高和高血糖与肺癌呈正相关。MetS与肺癌之间的关系因性别而改变,对女性的影响更强(p=0.031)。虽然吸烟的改变作用没有统计学意义,但主要在吸烟者中增加了因MetS引起的肺癌风险。肺癌与HDL-C、腰围和糖化血红蛋白呈非线性关系。
结论:与MetS相关的肺癌风险增加表明将代谢状态和标志物纳入肺癌一级预防和肺癌筛查高危人群选择的重要性。
4.中国学者文章介绍(四)
文章题目:人类大脑左右不对称的进化——具有新功能的旧基因
研究背景:人类的大脑通常在解剖学上是对称的,在左右脑半球都有类似镜子的大脑区域。尽管有这种对称性,但精细尺度的结构不对称是普遍存在的,并且被认为是大脑内部不同功能划分的原因。先前的研究表明,这些不对称结构主要是灵长类动物特有的,甚至是人类独有的,这表明导致人类大脑结构不对称的基因可能是最近才进化出来的。
数据来源:英国生物银行。
方法:在我们的研究中,我们通过从英国生物银行收集成对的大脑MRI特征,确定了大约1500个与人类大脑不对称相关的特征。每个特征都是在一个半球的特定区域测量的,并反映在另一个半球的相应区域。通过对这些性状的全基因组关联研究,我们确定了1000多个数量性状位点(QTLs)。
结果:在这些索引单核苷酸多态性(SNP)周围,我们发现了大约200个基因,这些基因在大脑相关的基因本体术语中富集,并且主要在脑组织中上调。有趣的是,这些基因中的大多数在进化上是古老的,起源于Bilateria(双边对称动物)和Euteleostomi(有大脑的骨脊椎动物)出现之前,其比例明显高于预期。对这些基因的进一步分析表明,相对于其他哺乳动物物种,人类的大脑特异性上调。
结论:这表明,人类大脑的结构不对称是由进化上古老的基因塑造的,这些基因随着时间的推移承担了新的功能。
5.中国学者文章介绍(五)
文章题目:绿地改造对长期道路交通噪音暴露与脑出血事件的影响:一项前瞻性队列研究
研究目的:脑出血(ICH)是脑卒中的一种亚型,死亡率和致残率高。环境因素可能在ICH事件风险中起重要作用。关于长期道路交通噪音暴露如何影响突发ICH的证据仍然很少,绿地是否具有修正作用尚不清楚。基于英国生物银行,我们进行了前瞻性分析,以评估道路交通噪声暴露与ICH事件之间的纵向关联,以及对绿地的潜在修改。
数据来源:英国生物银行。
方法:采用基于医疗记录和链接的算法来识别英国生物银行的ICH事件病例。采用欧洲通用噪声评价方法中的噪声模型,对居民水平的道路交通噪声暴露进行了计算。采用Cox比例风险模型评价加权平均24小时道路交通噪声水平(Lden)与ICH事件之间的关系,采用分层分析方法考察绿地对ICH事件的影响。
结果:在中位12.5年的随访中,在402 268名基线个体中确定了1459例脑出血病例。在对潜在混杂因素进行调整后,Lden与脑出血事件风险升高显著相关,增加10 dB [a]的风险比(HR)为1.14 (95% CI: 1.01, 1.28)。对空气污染进行调整后,Lden对ICH的有害影响保持稳定。此外,绿地改善了Lden暴露与ICH事件之间的关联(P相互作用 = 0.035),而高绿地没有发现相关性。
结论:长期居住道路交通噪声暴露与ICH风险增加相关,但仅适用于居住在绿地较少地区的人群,表明绿地可以缓解道路交通噪声暴露对ICH的负面影响。
6.中国学者文章介绍(六)
文章题目:空气污染物对心血管代谢疾病发病率和全因死亡率的长期影响:英国生物银行参与者的队列分析
研究目的:空气污染物对心脏代谢性疾病(CMDs)的影响已被广泛探讨,但其对心脏代谢性多发病(CMM)的影响尚不清楚。
数据来源:采用英国生物银行队列(N = 317,160)。
方法:研究6种空气污染物(PM2.5、PM10、PM2.5-10、PM2.5abs、NO2和NOx)与4种CMDs(包括II型糖尿病(T2D)、冠心病(CAD)、脑卒中和高血压)的关系。CMM定义为出现四种疾病中的两种或两种以上。采用多状态Cox模型估计风险比(HR)及其95%置信区间(95% CI)。
结果:在中位随访12.8年期间,52,211名参与者仅发展为一种CMD, 15,446名参与者进一步发展为CMM, 16,861名最终死亡。结果表明,PM2.5、PM10、PM2.5 5-10、PM2.5abs、NO2和NOx的每四分位数范围增加(IQR)将使发生一种CMD的风险比健康基线增加12%(9-15%)、4%(1-7%)、3%(1-6%)、7%(4-10%)、11%(8-15%)和10% (7-13%);与同一CMD基线相比,发生CMM的风险增加7%(2-12%)、8%(3-13%)、6%(2-11%)、10%(5-15%)、13%(7-18%)和10% (5-15%);与CMM基线相比,造成死亡的风险分别增加11%(-2 ~ 26%)、22%(7-38%)、17%(3-32%)、31%(16-49%)、33%(17-51%)和32%(17-50%)。
结论:高污染地区居民的CMD、CMM和全因死亡率风险较高,我们的研究结果表明,保持清洁的空气是预防或减轻从健康到CMDs和从CMDs到CMM的发病、进展和死亡的有效方法。
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