這些測試利用基因組中數百萬(wàn)個(gè)地方的信息來(lái)確定五種疾病的風(fēng)險,可以在癥狀出現之前就預示更有可能發(fā)展成潛在的致命疾病。雖然這項研究數據源自英國,但它表明,僅根據基因變異,美國就有高達2500萬(wàn)人患冠狀動(dòng)脈疾病的風(fēng)險可能比正常人高出3倍以上。此外,還有數百萬(wàn)人患其他疾病的風(fēng)險也可能類(lèi)似?;蚪M信息可以讓醫生將注意力特別集中在這些個(gè)體上,或能通過(guò)早期干預實(shí)現疾病的預防。
這項研究提出了一個(gè)重要的問(wèn)題:如何在醫療系統中進(jìn)一步完善和使用這種稱(chēng)為多基因風(fēng)險評分(polygenic risk scoring)的方法?同時(shí),作者指出,這一份研究很大程度上是基于來(lái)自歐洲裔個(gè)人的信息,我們還需對其他族裔群體進(jìn)行更大范圍的研究,以確保結果的準確性。這項研究發(fā)表在8月13日的《Nature Genetics》雜志上。
“我們早就知道,僅僅根據他們的總體遺傳變異就能知道一些高風(fēng)險人群。”通訊作者、Broad Institute心血管疾病倡議主任兼哈佛醫學(xué)院醫學(xué)教授Sekar Kathiresan說(shuō), “現在,我們能夠使用基因組數據以有意義的方式來(lái)測量這種風(fēng)險。從公共衛生的角度來(lái)看,我們需要確定這些高危人群,以便我們能夠提供適當的護理。”
具體研究
為了開(kāi)發(fā)疾病風(fēng)險評分算法,研究人員首先從大規模全基因組關(guān)聯(lián)研究中收集數據,以確定與冠狀動(dòng)脈疾病、心房顫動(dòng)、2型糖尿病、炎癥性腸病或乳腺癌相關(guān)的基因變異。對于每種疾病,他們應用一種計算算法將來(lái)自所有變異體的信息(其中大部分變異體單獨對風(fēng)險的影響非常?。┙M合成一個(gè)單一的數字,即多基因風(fēng)險評分。這個(gè)數字可以用來(lái)根據一個(gè)人的基因組預測他(她)的患病幾率。
為了驗證該算法,研究小組對來(lái)自英國生物銀行(UK Biobank)的40多萬(wàn)人的數據進(jìn)行了測試,該銀行是一個(gè)廣泛的數據庫,收集了來(lái)自英國血統參與者的基因組數據和醫學(xué)信息。
需要強調的是,根據Khera的說(shuō)法,冠狀動(dòng)脈疾病的多基因風(fēng)險評分高的人不一定表現出其他疾病風(fēng)險的警告信號(如高血壓或高膽固醇)。
他解釋說(shuō): “這些人的心臟病發(fā)作的風(fēng)險是正常水平的幾倍,而這僅僅是由于多種基因變體的附加效應。一旦他們進(jìn)入臨床實(shí)踐中,常規標準就無(wú)法判斷他們的風(fēng)險值。只有對這些病例進(jìn)行確認,我們才能更有效地進(jìn)行篩查和治療,而新算法為我們提供了一種潛在的前進(jìn)道路。”
準確預測
以冠狀動(dòng)脈疾病的評分方法為例:該算法在基因組中搜索了660多萬(wàn)個(gè)位置,以估計一個(gè)人患致命疾病的風(fēng)險(這是美國最常見(jiàn)的心臟病類(lèi)型,也是成人死亡的主要原因)。在英國生物銀行數據集中顯示,基于他們的遺傳變異,8%的人比其他人多出三倍多的可能性患上這種疾病。絕對來(lái)說(shuō),只有0.8%的多基因風(fēng)險得分的人患有冠心病,而得分的人中, 11%患有冠心病。
乳腺癌是導致女性惡性腫瘤相關(guān)死亡的主要原因,多基因預測發(fā)現,與其他人相比,1.5%的英國生物庫人口患乳腺癌的風(fēng)險是其他人的三倍多,而那些多基因風(fēng)險得分的人風(fēng)險高達5倍。從絕對數字來(lái)看,這意味著(zhù)得分的人中,19%患有乳腺癌,而其余的人只有4%。研究人員隨后對2型糖尿病、房顫和炎癥性腸病的多基因風(fēng)險評分也采用了類(lèi)似的方法。
一些局限
為了開(kāi)發(fā)其他常見(jiàn)疾病的多基因風(fēng)險評分測試,研究小組指出,需要進(jìn)行額外的研究來(lái)收集全基因組關(guān)聯(lián)數據,并通過(guò)參考生物庫來(lái)驗證評分。此外,目前的多基因風(fēng)險計算主要來(lái)自對歐洲血統的人進(jìn)行的遺傳研究,因此需要更多的研究來(lái)優(yōu)化其他種族群體的算法。
盡管如此,研究人員建議,現在是生物醫學(xué)界考慮將這種方法納入臨床護理的時(shí)候了。但在做到這一點(diǎn)之前,還需考慮多種因素,例如疾病是否有遺傳成分;對于普遍性疾病,建議將篩查納入常規臨床護理;提前了解一種疾病的遺傳風(fēng)險有助于指導護理以抵消這種遺傳風(fēng)險。
“歸根結底,這是一種新型的基因風(fēng)險因子。我們設想將多基因風(fēng)險評分作為一種方法來(lái)識別疾病的高或低風(fēng)險人群,或許早在出生階段就可利用這些信息制定干預措施,如改變生活方式或治療方法預防疾??;對于心臟病,我預見(jiàn)每位患者在不久的將來(lái)都有機會(huì )知道他或她的多基因風(fēng)險數,就像他們現在知道膽固醇數值一樣。” Kathiresan總結。
參考資料:
Researchers predict risk for common deadly diseases from millions of genetic variants
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