疾病易感性与生存率的遗传效应有限重叠:多疾病全基因组关联研究揭示预后遗传机制新见解
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时间:2025年10月01日
来源:Nature Genetics 29
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为解析疾病进展的遗传基础,研究人员利用七大生物银行数据,对九种常见疾病的疾病特异性死亡率开展大规模GWAS。结果显示:仅发现一个显著位点;易感性变异与死亡率关联微弱;易感性多基因评分(PGS)预测预后效果差,而寿命PGS显著关联七种疾病死亡率。表明疾病易感性与进展的遗传机制差异显著,为预后预测和靶点发现提供新方向。
疾病进展的遗传机制一直是生物医学研究的核心问题,但相较于疾病易感性,其遗传基础尚不明确。临床实践中,许多药物旨在治疗而非预防疾病,且患者就诊时多已出现症状,因此预测疾病进展至关重要。然而,既往研究多聚焦易感性遗传位点,缺乏对预后机制的深入探索。大型生物银行与电子健康记录的整合为这一研究提供了契机。
研究人员利用芬兰FinnGen、英国生物银行(UK Biobank)、爱沙尼亚生物银行等七大队列,针对九种常见疾病(包括阿尔茨海默病、乳腺癌、心力衰竭等),开展疾病特异性死亡率的全基因组关联研究(GWAS),比较其与易感性遗传架构的异同。主要技术方法包括:基于Cox比例风险模型(GATE/SPACox)的生存分析、多基因评分(PGS)构建(使用MegaPRS)、固定效应meta分析(METAL工具)、连锁不平衡评分回归(LDSC)以及指数事件偏倚校正模拟。
易感性SNP对疾病特异性死亡率影响微弱
通过对比804个已知易感性lead变异与死亡率GWAS结果,发现无一显著关联(P<6.22×10-5),效应方向一致性仅49%(与随机预期无异)。唯一显著的死亡率位点(rs7360523,近SULF2基因)与心力衰竭相关,但未显示易感性效应(P=0.87)。
样本量不足并非死亡率遗传力低的主因
通过FinnGen和UK Biobank的下采样实验,在相同有效样本量下,易感性GWAS检出33个显著位点,而死亡率GWAS无一显著,表明死亡率遗传信号微弱而非功率不足。
易感性PGS对死亡率预测能力差
疾病易感性PGS虽与发病强相关(HR范围1.31–2.18),但与死亡率关联微弱(HR接近1)。例如乳腺癌PGS的死亡率HR=0.98(0.93–1.02),心力衰竭PGS的HR=1.09(1.07–1.12)最高,但慢性肾病和前列腺癌PGS呈保护效应(HR<1)。敏感性分析(包括全因死亡率、随访时间分层、年龄校正等)结果稳健。
通用寿命PGS优于疾病PGS预测死亡率
寿命PGS(源自大规模寿命GWAS)与七种疾病死亡率显著相关(P<0.005),且效应高于易感性PGS。复合死亡率PGS(整合多风险因子)在部分疾病中预测更优,如2型糖尿病和冠状动脉疾病。
2型糖尿病进展定义的替代探索
针对2型糖尿病大血管并发症(冠心病、中风等)的GWAS发现一个显著位点,与无糖尿病人群的心血管表型信号重叠但效应减弱(β=0.09 vs. 0.11)。冠心病PGS预测糖尿病大血管并发症的效果(HR=1.19)优于糖尿病易感性PGS(HR=1.04),微血管并发症中仅年龄相关性黄斑变性PGS有微弱效应。
指数事件偏倚的潜在作用
模拟显示共享非遗传风险因子可能夸大偏倚,但校正方法(如slope-hunter)在低遗传力场景下作用有限,与死亡率GWAS低信噪比一致。
研究结论表明,疾病易感性与进展的遗传重叠有限,易感性变异和PGS难以预测预后,而通用寿命或相关表型PGS更具潜力。结果提示需更大样本、更精准表型或整合普通人群数据以解析进展遗传基础。该研究发表于《Nature Genetics》,由Zhiyu Yang、Andrea Ganna等国际团队完成,为疾病预后遗传机制提供了关键见解,推动个性化医疗发展。
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