基于基因型优先策略揭示MODY人群患病率、外显率及死亡风险的突破性研究
《The Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism》:Population prevalence, penetrance, and mortality for genetically confirmed MODY
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时间:2025年11月02日
来源:The Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism 5.0
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本刊推荐:为克服表型优先研究的选择偏倚,研究人员采用基因型优先方法,在454,275名UK Biobank参与者中系统分析10个MODY基因。结果揭示MODY人群患病率达1/1052,糖尿病外显率显著低于临床队列估计值(60岁外显率31.6%),且不同基因型存在显著异质性(HNF1A最高,RFX6/PDX1最低)。更重要的是,携带致病性MODY变异与全因死亡率增加无关。该研究为MODY遗传咨询和精准治疗提供了重要人群学证据。
在糖尿病精准医疗时代,青少年发病的成人型糖尿病(Maturity-Onset Diabetes of the Young, MODY)作为单基因糖尿病的重要类型,其准确诊断直接关系到治疗策略选择和预后判断。然而长期以来,我们对MODY的认知主要来自"表型优先"(phenotype-first)研究——即从年轻发病的糖尿病患者中筛选病例进行基因验证。这种方法存在天然的选择偏倚:就像只从冰山顶端观察整座冰山,必然高估疾病外显率,且难以评估真实的表型谱和死亡率风险。更值得注意的是,临床队列中观察到的MODY女性优势现象,是否真实存在还是选择偏倚的假象?这些问题都需要在人群层面进行重新审视。
为突破这一局限,埃克塞特大学Luke N Sharp领衔的研究团队创新性地采用"基因型优先"(genotype-first)策略,利用英国生物样本库(UK Biobank)中454,275名参与者的全外显子组测序数据,开展了一项规模空前的MODY人群研究。这项发表在《The Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism》的重要研究,首次系统揭示了MODY在普通人群中的真实患病率、年龄依赖性外显率及其与全因死亡率的关系,为MODY的遗传咨询和临床管理提供了颠覆性的证据。
研究团队运用了多项关键技术方法:基于UK Biobank队列的454,275例全外显子组测序数据,采用ACMG/AMP指南对10个MODY基因(ABCC8、GCK、HNF1A、HNF1B、HNF4A、INS、NEUROD1、PDX1、RFX6、KCNJ11)的致病性变异进行系统注释;通过英国国家死亡登记系统获取最长13.4年的随访数据;利用Cox比例风险模型评估糖尿病外显率的影响因素;采用Kaplan-Meier生存分析计算年龄特异性外显率和死亡率。
MODY致病性变异在人群中普遍存在,GCK变异最为常见
研究结果显示,每1,052名UK Biobank参与者中就有1人携带MODY致病性变异(0.095%),这一患病率是既往表型研究估计值的3倍。与临床队列中女性占优势不同,基因型优先策略显示男女患病率完全相同(0.095% vs 0.095%)。GCK基因变异最为常见(占所有变异携带者的37.7%),人群患病率达1/2,787。在40岁前诊断的糖尿病患者中,MODY占比达1.48%(1/68),60岁前诊断者中为0.71%(1/141)。值得注意的是,非洲裔人群的MODY患病率显著低于欧洲和南亚裔(0.014% vs 0.096%),可能反映了不同人群遗传数据库的差异。
携带GCK致病性变异的个体表现出典型的轻度空腹高血糖特征:平均HbA1c(糖化血红蛋白)比非携带者高8.8 mmol/mol,空腹血糖高1.28 mmol/mol。94.5%的GCK变异携带者存在糖尿病前期或糖尿病,显著高于非携带者的34.3%。然而令人意外的是,经过平均13.4年随访,GCK变异携带者并未表现出全因死亡率增加,这一发现挑战了传统认为"持续高血糖必然导致不良预后"的观念,提示孤立性轻度空腹高血糖本身可能不足以增加死亡风险。
非GCK MODY基因变异的外显率远低于临床队列估计:40岁时仅12%携带者发展为糖尿病,60岁时为31.6%。不同基因型间存在显著差异:HNF1A变异外显率最高(60岁时60.6%),而RFX6、PDX1和NEUROD1变异外显率最低(60岁时分别为12%、43.8%和21.4%)。这种异质性提示MODY基因在β细胞功能调控中扮演不同角色,临床管理策略需因人而异。
研究发现父母糖尿病史使MODY外显风险增加2.54倍,2型糖尿病多基因风险评分(T2DPRS)每增加1个标准差,风险增加1.52倍。相反,1型糖尿病遗传风险(T1DGRS)和体重指数(BMI)对MODY外显率无显著影响,说明只有共享β细胞功能障碍通路的因素才会修饰MODY外显风险。
最重要的发现是,无论是GCK还是非GCK MODY变异携带者,其全因死亡率均与非携带者无显著差异。这一结果对HNF1A-MODY尤其重要,因为既往临床家族研究曾提示特定HNF1A变异(p.Pro291fsinsC)与死亡率增加相关。当前研究结果可能反映了现代心血管预防治疗的进步,或UK Biobank的健康参与者偏倚(最低入组年龄40岁),但至少表明在当代医疗条件下,MODY并不必然导致过早死亡。
这项研究通过基因型优先策略,彻底改变了我们对MODY自然史的理解。其临床意义深远:首先,MODY的真实患病率高于既往认知,提示临床实践中应放宽基因检测指征;其次,外显率的显著异质性要求我们摒弃"一刀切"的管理策略,而应根据基因型制定个体化监测方案;最重要的是,GCK-MODY患者无需因轻度高血糖而过度焦虑,可考虑简化随访。然而研究也存在局限,如UK Biobank的健康参与者偏倚可能低估外显率和死亡率,且样本以欧洲裔为主,推广至其他人群需谨慎。未来需要更多样化人群的研究,并深入探索影响外显率的特定分子通路,为MODY精准医疗开辟新路径。
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