重磅:全球最大样本中国汉族人群影像遗传学队列研究发表

来源:CHIMGEN团队

重磅:全球最大样本中国汉族人群影像遗传学队列研究发表

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中国影像遗传学(Chinese Imaging Genetics, CHIMGEN)团队包含全国21个城市的30个研究中心 。 经过近4年的实验设计、招募被试、数据采集及质控阶段 , 建立了全球最大样本的中国汉族人群影像遗传学队列 。 相关成果于2019年12月发表在国际一流杂志《Molecular Psychiatry》(2018年影响因子11.973 , 5年影响因子12.18) , 题目为“CHIMGEN: A Chinese Imaging Genetics Cohort to Enhance Cross-Ethnic and Cross-Geographic Brain Research” 。

中国影像遗传学研究旨在研究与神经影像和行为表型相关的遗传和环境因素及其相互作用 。 这项研究收集了7000余名年龄在18-30岁之间的中国汉族健康人群的基因、神经影像、环境和行为学数据 。 作为非高加索人群大样本神经影像遗传学队列的先驱 , 该队列可以与高加索人群进行比较研究 , 从而提供有关遗传-神经影像关联种族差异的新见解 。 除微环境变量外 , 该研究还根据每个受试者从出生到现在的位置 , 利用卫星遥感和国家统计局数据库收集了数百种定量宏观环境变量 , 这将有助于发现与神经影像表型有关的新环境因素 。 通过使用整个生命周期的环境变量 , 本研究还可以提供有关影响人脑的宏观环境暴露因素及其时间节点和作用机理的见解 。

1. CHIMGEN研究

CHIMGEN研究(chimgen.tmu.edu.cn)已通过伦理委员会的批准 , 并获得了每个受试者的知情同意书 。 这项研究的目标是收集来自21个中国大陆城市的30个研究中心的10000名18-30岁健康汉族受试者的基因 , 神经影像 , 环境和行为学数据 。 迄今为止 , 我们已经招募了7000余名受试者 , 建立了全球最大样本的中国汉族人群影像遗传学队列 。 由于CHIMGEN研究正在进行中 , 因此以下CHIMGEN队列的描述是基于经过全面质量评估的5819名受试者的数据 。

2. 招募中心分布

这5819名受试者的分布如图1A所示 。 29个中心中有18个中心招募了超过100名受试者 。 招募人数最多的中心有1307名受试者 , 最少的中心招募了54名受试者 。

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图1. 招募中心分布和神经影像、行为和环境数据特征


3. MR扫描仪的质量控制

对于每个MR(magnetic resonance, MR)扫描仪 , 我们使用两个水模来评估扫描仪的成像质量 。 具体而言 , 美国放射学会认证的MRI(magnetic resonance imaging, MRI)水模被用来评估MR扫描仪的功能 , 包括几何形变 , 层面定位和层厚准确度 , 高对比度空间分辨率 , 信号强度均匀性 , 鬼影伪影和低对比度物体可检测性 。 我们使用定制的水模评估功能磁共振成像(functional magnetic resonance imaging, fMRI)采集期间的时间稳定性 。 此外 , 在所有中心对两名健康志愿者进行了扫描 , 以评估不同MR扫描仪采集的MRI数据的一致性 。 图2显示了扫描仪对常用MRI测量值(灰质体积(GMV, grey matter volume) , 局部一致性(ReHo, regional homogeneity)和各向异性分数(FA, fractional anisotropy)的影响 。 这些测量结果表明 , 相同型号、相同扫描参数的MR扫描仪采集的MRI数据具有高度一致性;但是 , 不同型号的MR扫描仪采集的MRI数据存在明显差异 。 对于后者 , 对来自不同型号扫描仪的MRI数据得出的影像数据进行Meta分析可能是减少MR扫描仪型号引起的偏差的实用方法 。

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图2. 不同MR扫描仪采集的两名健康志愿者的常见MRI指标的体素水平空间相关矩阵

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