许多人患有受单个或多个基因变化影响的疾病,这些变化通常与环境因素共同作用。
研究人员正在研究这些变化,以了解遗传因素在不同人群疾病中的作用。
"多基因风险评分"是一种基于与疾病相关的基因变化总数来评估个人患病风险的方法。
什么是基因组变异?
所有人类在约60亿个字母组成的基因组编码序列上具有高度相似性。
个体间存在细微差异,使我们每个人独一无二。这些差异称为基因组变异,出现在DNA的特定位置。
DNA像代码一样被读取。该代码由四种化学构建模块组成——腺嘌呤、胸腺嘧啶、胞嘧啶和鸟嘌呤,简写为A、T、C和G。基因组变异发生在DNA中代码因人而异的位置。
例如,在下面的个体一中,该位置显示为"C"碱基。但在个体二的相同位置,却是"T"。
个体基因组中大约有400-500万个此类基因组变异。这些变异可能仅存在于该个体,也可能在其他人中出现。
某些变异会增加患病风险,而其他变异可能降低风险;还有一些对疾病风险没有影响。
问题在于:这些基因组变异如何影响特定疾病的患病风险?
单基因疾病与复杂疾病
研究人员通常将遗传疾病分为两类:与单个基因相关的疾病,以及受多个基因和环境因素影响的疾病。许多疾病位于这两个极端之间的连续谱上。
单基因疾病
许多遗传性疾病可追溯至单个基因的变异。囊性纤维化是一种进行性遗传疾病,会导致长期肺部感染并随时间推移限制呼吸能力,它是由7号染色体上的囊性纤维化跨膜传导调节因子(CFTR)基因变异引起的。
复杂疾病
复杂疾病是由多种基因组变异与环境影响(如饮食、睡眠、压力和吸烟)共同作用的结果。它们也被称为"多基因"疾病——"poly"意为多,"genic"涉及基因。
冠状动脉疾病是一种复杂疾病。研究人员已发现约60个基因组变异在冠状动脉疾病患者中更常见。这些变异大多分散在基因组各处,不会聚集在特定染色体上。
多基因风险评分的计算
研究人员通过比较患病与非患病个体的基因组,识别与复杂疾病相关的基因组变异。
如今可获得的海量基因组数据使研究人员能够计算出哪些变异在特定疾病患者群体中更频繁出现。每种疾病可能有数百甚至数千个相关变异。
研究人员将这些信息输入计算机,运用统计学方法估算一个人的变异集合如何影响其特定疾病风险。
这便得出了多基因风险评分。
所有这些工作可以在不了解复杂疾病所涉具体基因的情况下完成。虽然我们未来可能了解所有相关基因,但研究人员目前无需此链接即可估算风险。
如何解读多基因风险评分
多基因风险评分只能解释疾病的相对风险。为何是相对的?用于生成多基因风险评分的数据来自大规模基因组研究。这些研究通过比较特定疾病患者群体与无病群体来发现基因组变异。
多基因风险评分告诉您一个人的风险如何与具有不同遗传构成的其他人相比。然而,多基因评分不提供疾病进展的基准或时间框架。例如,考虑两个冠心病多基因风险评分都很高的人。第一个人22岁,而第二个人98岁。尽管他们具有相同的多基因风险评分,但他们的终身患病风险会不同。多基因风险评分仅显示相关性,而非因果关系。
绝对风险则不同。绝对风险显示疾病发生的可能性。携带BRCA1基因突变的女性患乳腺癌的绝对风险为60-80%。即使不与任何人群比较,这一数据也成立。
每个多基因风险评分都可以放在钟形曲线分布上。大多数人的评分会处于中间位置,表明患病风险平均。其他人可能发现自己处于曲线两端,意味着风险较低或较高。评分处于高风险区域的人可能受益于与医生和遗传咨询师讨论此风险,以进行进一步健康评估。
谁能从多基因风险评分中受益?
迄今为止,大多数基因组研究都针对欧洲血统的个体。由于这一问题,可能缺乏足够数据来计算其他人群的基因组变异,从而难以对这些人群进行多基因风险评分。基因组研究中历史上缺乏多样性也是其他基因组相关研究领域的担忧,这加剧了人们对多基因风险评分之外健康差异扩大的广泛忧虑。
目前,多基因风险评分的准确性可能仅对欧洲血统人群有效且有用。需要更多研究来获取数据,使多基因风险评分对其他人群也有实用价值。
展望未来
多基因风险评分尚未被医疗专业人员常规使用,因为缺乏实践指南,且研究人员仍在改进评分生成方法。然而,私营医疗保健和直接面向消费者的企业已开始为其消费者生成多基因风险评分,它们未来可能成为指导医疗决策的重要新工具。
多基因风险评分永远是概率性评估,而非确定性预测。了解多基因风险评分如何影响人们的生活和健康是国家人类基因组研究所支持的一项活跃研究领域。
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