基于遗传风险评分的败血症预后模型:为台湾患者精准诊疗助力

【字体: 时间:2025年02月27日 来源:Journal of Intensive Care 3.8

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  为解决败血症病因难明、缺乏有效遗传预测模型等问题,台中荣民总医院研究人员开展败血症遗传关联研究,构建出优于临床模型的遗传风险模型,有助于降低患者不良结局风险。

  败血症,这个隐匿在健康背后的 “杀手”,每年无情地夺走约 1100 万人的生命,还让无数幸存者长期遭受身体、认知和心理上的折磨。它因宿主感染引发器官功能障碍,然而其病因却迷雾重重,病情的异质性使得深入了解它困难重重,现有治疗手段也难以有效应对,发病率和死亡率持续攀升。与此同时,遗传因素在败血症中的作用逐渐受到关注,虽有研究表明患者的遗传组成影响其对败血症的反应,但此前多数重要研究集中于欧洲人群,针对亚洲人群的研究相对匮乏,且缺乏有效的遗传预测模型。在这样的背景下,台中荣民总医院的研究人员挺身而出,决心揭开败血症在台湾人群中的遗传奥秘。
这项意义重大的研究成果发表在相关专业期刊上。研究人员为了探寻败血症与遗传之间的关系,开展了一项基于医院队列的遗传关联研究。他们精心招募了 1403 名符合败血症诊断标准的台湾患者,收集了丰富的临床信息,从患者的基本情况到各项生命体征、疾病并发症等,应有尽有。同时,对患者进行基因分型,并通过一系列严格的质量控制,筛选出高质量的基因数据用于后续分析。

在研究过程中,研究人员运用了多种关键技术方法。首先是基因分型技术,使用台湾精准医学计划(TPMI)芯片对患者进行基因分型,获得大量单核苷酸多态性(SNP)数据。对于未直接检测到的 SNP,利用 SHAPEIT2 和 IMPUTE2 软件进行基因型填补。其次,进行全基因组生存关联分析(surv-GWAS),在调整年龄、性别和主成分等混杂因素后,探寻与 28 天败血症生存相关的 SNP。最后,采用聚类和阈值(C + T)技术计算多基因风险评分(PRS),构建并评估预后模型。

研究结果令人眼前一亮。在患者特征方面,研究发现年龄大于 60 岁的患者和男性在 28 天内的死亡风险更高,而超重和肥胖患者的生存几率相对较大。同时,死亡患者的序贯器官衰竭评估(SOFA)评分、国家早期预警评分 2(NEWS2)和 Charlson 合并症指数(CCI)得分均显著高于幸存者。

在遗传变异研究上,全基因组生存关联测试揭示了 5 个达到全基因组显著性(p<5×10??)的 SNP 和 86 个具有提示性意义的 SNP。这些 SNP 中,有部分是台湾人群特有的,此前欧洲研究中报道的 SNP 在本次研究中均未达到相应的显著性水平。

通过计算 PRS,研究人员发现基于台湾人群特异性 SNP 计算得到的 PRS-sepsis1 表现出色。将 PRS-sepsis1 加入临床模型构建的 PRS-sepsis-final 模型,在预测 28 天败血症死亡率方面,性能显著优于临床模型,其一致性指数(c-index)[置信区间(CI)] 为 0.79 [0.62 - 0.96] ,受试者工作特征曲线下面积(AUROC)[CI] 为 0.78 [0.75 - 0.80]。而基于欧洲研究中显著遗传变异计算的 PRS-sepsis-Euro 对台湾患者的风险分层效果不佳。

校准分析表明,PRS-sepsis-Final 模型的预测结果与实际生存结果高度吻合,决策曲线分析也显示该模型具有较高的临床应用价值。Kaplan - Meier 分析进一步证实,PRS-sepsis1 较高的患者生存概率更低,而 PRS-sepsis-Euro 的趋势则相反,这充分体现了种族对败血症相关死亡率潜在遗传学的显著影响。

在讨论部分,研究人员指出败血症是由病原体和宿主因素引发的免疫反应综合征,早期识别高危患者至关重要。本研究发现的遗传变异为深入了解败血症的发病机制提供了新线索,例如 ATP8A1、DLD 等基因的功能与败血症的关联。同时,研究再次强调了遗传因素在败血症中的重要性,以及不同种族之间的遗传差异。

这项研究意义非凡,它构建的遗传风险模型能够更精准地预测台湾患者败血症死亡风险,有助于医生早期识别高危患者,制定更具针对性的治疗方案,从而降低患者的不良结局风险,为败血症的精准诊疗提供了重要依据。不过,研究也存在一定局限性,如缺乏前瞻性外部队列验证,但这也为后续研究指明了方向。相信在未来,随着研究的不断深入,我们对败血症的认识将更加深刻,治疗手段也将更加有效。
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