不事先假設哪個基因參與,全基因組分析與壽命相關的基因,迄今為止只有幾個基因在多個人群重複驗證、並多次達到全基因組顯著性的基因:APOE。
2001年,哈佛醫學院的科學家首先用最低年齡98歲以上老人及其90歲以上的兄弟姐妹(308人),分析基因與長壽的關係(Puca et al., 2001)。他們進一步在279家有長壽的人的家庭632人分析候選基因(Boyden and Kunkel,2010),在第三、四、九、十二號染色體見訊號。美國猶他州的分析與哈佛的三號染色體位點接近,但統計未能驗證任何候選基因(Kerber et al., 2012)。
2010年,美國、荷蘭和丹麥最初合作分析了4個老人佇列的全基因組,其中含1836位90歲以上老人,找到24個基因變異影響壽命(Newman et al., 2010)。
荷蘭和丹麥科學家合作,用全基因組掃描,先對比403位九十以上老人與1670位年輕人,獲得訊號後再在4149位九十歲老人和7582位年輕人驗證,發現與壽命相關性最強的訊號,結果它與APOE相關聯,支援APOE e4影響壽命(Deelen et al., 2011)。
掃描德國763位平均99歲老人和1085位平均60歲者的66萬餘常染色體單核苷酸多型性(SNP)位點後,只發現一個統計顯著的基因變異位點,與APOE相關(Nebelet al., 2011)。
美國波士頓大學醫學院分析801位百歲老人與914位對照找相關基因,再在253位九十歲以上老人和341位對照中驗證,還在60位百歲老人和2863位對照中驗證,找到的幾個基因中統計顯著、而且影響最強的是APOE(Sebastiani et al., 2012)。
歐洲11國15個研究中心2118對九十多歲雙生子分析提示四個位點,進一步用1228位無關的九十多歲老人(和1907位對照)發現影響壽命最強的APOE,而且APOE-e4在九十多歲雙生子的佔比(6.8%)顯著低於對照(12.7%)(Beekman et al., 2013)。這個群體的發現沒有驗證2001年哈佛報道的候選基因變異,也沒有觀察到FOXO1、FOXO3A與高齡的相關性。
北歐全基因組掃描分析7729位85歲以上老人和16121位65歲以下的人,結果用13060位老人和61156位非老人驗證,影響最大的相關還是APOE(Deelen et al., 2014)。
全基因組分析6036位九十以上老人和3757位55至80去世者,再次驗證APOE,也驗證FOXO3,和另外兩個可能(CADM2和GRIK2)(Broer et al., 2015)。
分析2178位中國的百歲老人及2299位中年對照,發現11個基因變異與長壽相關,其中一個也是APOE的變異(Zeng et al., 2016)。
分析英國生物庫中75244人的基因型與其父母死亡年齡的關係(Pilling et al., 2016),發現乙醯膽鹼受體基因CHRNA3與父親去世年齡相關,估計是吸菸與壽命的關係。APOE-e4與父母高齡(包括男95、女98以上最高齡)呈負相關,APOE-e2與父母去世年齡正相關,未見FOXO變異與父母壽命的關係。擴大到英國生物庫中389116人之後,驗證了APOE、CHRNA3/5、與脂蛋白A和LDL相關的LPA、CDKN2B-AS1、CDKN1A/B、ATXN2、、HLA-DQA1/DRB1等基因的變異(Pilling et al., 2017)。
分析英國生物庫中272081人的基因型與其父母年齡的關係(Joshiet al., 2016),發現與APOE和基因型與母親壽命有關、CHRNA3/5與父親壽命相關。樣本量擴大到606059後分析驗證了父母壽命與子女APOE、CHRNA3/5、LPA、HLA-DQA1/DRB1等基因的變異相關(Joshiet al., 2017)。
分析日本822位中年對照與743位百歲老人,不僅驗證APOE-e4不利於長壽,而且可能它與其他基因如FOXOA3的變異有相互作用(Fukuet al., 2017)。
美國和丹麥合作在2006年至2009年開始收集80歲以上“長壽家庭研究”佇列(Yashinet al., 2018),選了作為96歲以上特別長壽的583個家庭4900成員。全基因組掃描有顯著性的四個基因變異就包括APOE。
對含599位百歲老人的1248位德國高齡者和6941位60歲以下的比較分析(Torreset al., 2021),驗證了壽命相關基因變異包括APOE、CDKN2B-AS1、APOC1、TOMM40等,也新發現FN3KRP和PGP等。
合併分析4個百歲老人佇列,含2304位極長壽(男性96歲以上、女性100歲以上)和5879位對照(Baeet al., 2023),發現位於有全基因組顯著性的相關位點就是APOE。其他還有幾個提示性位點,如接近全基因組顯著性的CDKN2B-AS1。
所以,迄今透過全基因組分析基因與長壽的關係,全世界在十幾個國家已經十幾次獨立發現APOE基因變異的重要作用。