AI与实验室检测结合预测罕见基因变异的疾病风险AI and lab tests combine to predict disease risk from rare genetic variants

AI与医疗健康 / 来源:medicalxpress.com美国 - 英语2025-09-04 11:24:10 - 阅读时长2分钟 - 939字
本研究开发了一种结合人工智能和常规实验室数据的新方法,通过分析电子健康记录量化基因变异的外显率,为罕见基因变异患者提供更精准的疾病风险评估。该方法生成的ML渗透评分揭示了部分曾被标记为"不确定"的变异实际存在显著或零风险,有助于临床更个性化、量化的决策,特别是在癌症早期筛查和预防措施的制定中具有重要应用前景。
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AI与实验室检测结合预测罕见基因变异的疾病风险

当基因检测发现罕见DNA突变时,医生和患者往往难以判断其临床意义。西奈山伊坎医学院(Icahn School of Medicine at Mount Sinai)的研究人员开发出一种强大的新方法,通过人工智能(AI)和常规实验室检测(如胆固醇、血常规、肾功能等)相结合,评估患者携带突变发展为疾病的概率(遗传学称为外显率)。相关成果发表于《科学》(Science),标题为"基于机器学习的基因变异外显率评估"。

这项新方法将机器学习与电子健康记录结合,提供更精准的数据驱动遗传风险评估。传统基因研究常依赖简单的二元诊断分类(患病/未患病),但许多疾病如高血压、糖尿病或癌症无法简单归类。研究团队通过AI模型量化疾病谱,提供更细致的风险动态分析。

"我们希望突破传统的非黑即白判断模式,"研究资深作者Ron Do博士表示,"利用人工智能和现有医疗数据(如胆固醇水平、血常规指标),可以更准确估算特定基因变异的个体发病风险。这种新方法能规模化应用,尤其适用于罕见或模棱两可的检测结果。"

研究团队基于超100万份电子健康记录建立AI模型,针对10种常见疾病开发算法。通过对已知携带罕见基因变异的个体进行分析,生成0-1的评分系统:越接近1的高分表明变异与疾病关联性越强,低分则代表风险极低。研究团队为超1,600种基因变异计算了"ML外显率"评分。

研究发现令人意外:某些曾被标记为"意义未明"的变异显现出明确疾病关联,而部分认定致病的变异在真实数据中未显示显著影响。第一作者Iain S. Forrest博士指出:"AI模型虽不能替代临床判断,但能为不确定结果提供重要参考。例如携带林奇综合征相关变异的患者,若评分高可提前癌症筛查,低风险者则避免过度诊疗。"

目前团队正扩展模型覆盖范围,计划纳入更多疾病类型、基因变异类型及人群多样性。后续将追踪高风险变异携带者的实际发病情况,验证早期干预效果。Ron Do博士强调:"这项研究指向未来AI与临床数据协同的新可能,帮助患者和家庭更清晰理解基因检测结果,实现真正的精准医疗。"

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