基因與環境、基因與基因互動作用的穩健檢驗

《基因與環境、基因與基因互動作用的穩健檢驗》是依託中國科學院數學與系統科學研究院，由李啟寨擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：基因與環境、基因與基因互動作用的穩健檢驗
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：李啟寨
• 依託單位：中國科學院數學與系統科學研究院

項目摘要

隨著經濟的發展和人民生活水平的提高，健康和生存環境日益受到世界各國人民的普遍關注。近年來，全基因組關聯研究已經成為尋找複雜疾病易感基因的一種有效工具。全基因組關聯研究採用的是基於可加遺傳模型下的單位點檢驗。單位點檢驗考慮的是基因的主效應，忽略了基因的邊際效應。複雜疾病一般受到很多因素的影響，其中包括遺傳因素、環境因素及它們內部和它們之間的互動作用等。研究基因與環境的互動作用，基因與基因的互動作用成為近年來研究複雜疾病易感基因的熱點問題之一。已有的關於基因與環境、基因與基因互動作用的統計方法均是在可加遺傳模型下推導的。當真正的遺傳模型不是可加模型時，比如隱性模型，在可加遺傳模型下推導的檢驗統計量的功效會較低。本項目擬研究定性及定量性狀基因與環境，基因與基因互動作用的穩健檢驗。

結題摘要

複雜疾病是影響人類健康的主要因素，一般受到很多因素的影響，其中包括遺傳因素、環境因素及它們內部和之間的互動作用等。然而目前的關聯研究，尤其是全基因組關聯研究主要採用的是單位點檢驗。單位點檢驗考慮的是基因的主效應，忽略了基因的邊際效應。文獻已有的關於基因與基因、基因與環境互動作用的統計方法均是在可加遺傳模型下推導的。實際上真正的遺傳模型一般是未知的。當真正的遺傳模型不是可加模型時，比如隱性模型，在可加遺傳模型下推導的檢驗統計量的功效會較低。本項目主要研究定量及定性性狀基因與基因，基因與環境互動作用的穩健檢驗。本項目取得的結果如下：針對連定量性狀，定義了非參數相對風險和非參數比值，給出了非參數遺傳模型的定義並構造了非參數趨勢性檢驗統計量，提出了基於秩的基因與基因互動作用的廣義二次型穩健檢驗統計量；針對有序性狀，提出了兩步法：第一步用用哈代-溫伯格平衡檢驗統計量擇遺傳模型，第二步針對選出的遺傳模型，構造了該模型下最優的趨勢性檢驗統計量；最後，綜合單位點穩健檢驗統計量結果，我們提出了基因與基因、基因與環境互動作用的兩種穩健檢驗統計量：多步組合主成分穩健檢驗統計量和分組捆綁P值穩健檢驗統計量，給出了統計量的理論性質。最後我們把上述結果套用到風濕性關節炎的數據中，驗證了我們結果的可行性和有效性。