东斯拉夫人群酒精使用障碍的遗传分析:酒精使用障碍识别测试(AUDIT)全基因组关联研究及多基因风险评分构建

【字体: 时间:2025年05月15日 来源:Drug and Alcohol Dependence 3.9

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  为探究酒精使用障碍(AUD)遗传机制,研究人员对 41,575 名东斯拉夫人开展 GWAS,分析自我报告饮酒情况与 AUDIT 评分,构建 AUD 的 PRS 并验证。发现 rs1229984 SNP 显著关联,PRS 可提升预测准确性,为 AUD 遗传研究和预测提供新方向。

  酒精,这个人类社会中既熟悉又危险的存在,在带来短暂欢愉的同时,也悄然编织着健康的危机之网。酒精使用障碍(Alcohol Use Disorder, AUD)如同潜伏在人群中的隐形杀手,每年在全球范围内夺走约 300 万人的生命,还与超过 200 种健康问题紧密相连,从乳腺癌、结直肠癌等恶性肿瘤,到各类心脑血管疾病和精神疾病,其危害几乎渗透到人体的各个系统。更令人担忧的是,家族中若有 AUD 病史,个体患病风险会显著增加,双生子和收养研究表明,AUD 的遗传力约为 50%,这意味着基因在 AUD 的发生发展中扮演着举足轻重的角色。然而,尽管家族聚集现象明显,此前的全基因组关联研究(Genome-Wide Association Study, GWAS)却仅识别出少数与饮酒相关的单核苷酸多态性(Single Nucleotide Polymorphism, SNP),如 ADH1B 基因中的 rs1229984 SNP,且基于常见 SNP 估算的遗传力(hg)仅能解释 5%-15% 的表型变异,大量的 “遗传力缺失” 谜团亟待解开。此外,以往研究大多聚焦于欧洲人群,在东斯拉夫人群等其他遗传背景群体中的研究极为匮乏,导致相关遗传发现的普适性存疑。
为了填补这些研究空白,来自 Genotek 等机构的研究人员(由于文档未明确第一作者单位具体国别,此处基于研究涉及东斯拉夫人群及 Genotek 为消费遗传学研究公司的背景,暂以研究机构表述)开展了一项具有重要意义的研究。这项研究成果发表在《Drug and Alcohol Dependence》期刊上,旨在通过大样本的东斯拉夫人群 GWAS,深入挖掘 AUD 的遗传基础,并构建适用于多遗传背景的多基因风险评分(Polygenic Risk Score, PRS),以提升 AUD 的预测效能。

研究人员采用了以下关键技术方法:首先,基于 Genotek 数据库中 152,006 名个体的基因数据和问卷信息,通过严格的纳入排除标准,最终选取 41,575 名东斯拉夫人群作为发现队列,使用酒精使用障碍识别测试(Alcohol Use Disorders Identification Test, AUDIT)评估饮酒行为和相关问题,该测试包含 10 个问题,前 3 题评估饮酒量(AUDIT-C),后 7 题评估饮酒相关问题(AUDIT-P)。随后,进行全基因组关联分析,识别与 AUDIT 评分相关的遗传变异。接着,利用外部 GWAS 汇总统计数据和研究队列的个体水平基因组数据构建 PRS,并在独立的临床队列(包括俄罗斯不同遗传背景群体,如德系犹太人、鞑靼人、西伯利亚人等)中进行验证。同时,开展遗传相关性分析,探究 AUD 与其他表型的遗传关联。

研究结果


东斯拉夫人群 GWAS 发现显著遗传关联


在东斯拉夫人群的 GWAS 中,研究人员发现位于 ADH1B 基因区域的 rs1229984 SNP 与 AUD 呈现极强的关联(p=2.5×10-18),该位点此前已被证实与酒精相关表型相关。此外,在 KIF26、OCA2、DLGAP2 基因区域及 miRNA AL161421 基因区域内的 SNP 中,发现了低于全基因组显著阈值但较为接近的关联(p<10-6)。基于 SNP 的遗传力估计为 hg=6.4%(标准误 = 1.1%),进一步支持了 AUD 的多基因遗传特性。

跨祖先验证揭示遗传效应的普适性


通过跨祖先模型分析,研究人员发现 rs1229984 SNP 在德系犹太人、鞑靼人、西伯利亚人等多个群体中均显示出显著关联,尽管在部分群体中未达到统计学显著性,但其效应大小的趋势一致,提示该遗传变异的效应可能具有跨人群的普遍性,同时也反映出不同群体间遗传背景差异对关联检测的影响。

遗传相关性分析揭示与精神疾病的紧密联系


遗传相关性分析表明,AUD 与精神疾病表型(如抑郁症、焦虑症等)呈现最强的正相关,这暗示 AUD 与精神疾病可能共享部分遗传基础,为从神经精神机制角度理解 AUD 提供了新线索。

PRS 构建与验证提升预测准确性


研究人员利用外部汇总统计数据和自身队列数据训练的 PRS,其 R2=0.013,优于分析中纳入的其他外部 PRS。在独立临床队列中的验证显示,该 PRS 的曲线下面积(Area Under the Curve, AUC)为 0.6(95% 置信区间 = 0.56-0.64)。当将 PRS 与非遗传模型整合后,AUC 提升 1.33%,达到 0.762(p=8×10-5),显著增强了 AUD 的预测准确性,表明 PRS 在整合到现有预测模型中具有重要价值。

研究结论与讨论


本研究通过东斯拉夫人群的大样本 GWAS,进一步确认了 rs1229984 SNP 在 AUD 中的关键作用,并发现了多个新的潜在相关基因区域,揭示了 AUD 的遗传基础涉及酒精代谢(如 ADH1B 基因)和奖赏系统(如多巴胺相关通路)等多方面机制。跨祖先验证结果表明,部分遗传效应具有广泛的人群适用性,这为 PRS 在不同遗传背景群体中的应用提供了有力支持。构建的 PRS 在独立队列中表现出良好的预测效能,尤其是与非遗传模型结合后显著提升了预测准确性,这对于 AUD 的早期筛查和个体化预防具有重要意义,有望为临床实践中识别高风险个体、制定针对性干预策略提供新工具。

然而,研究也存在一定局限性。尽管跨祖先分析覆盖了多个群体,但样本量在部分群体中仍较小,可能影响关联检测的效能。此外,“遗传力缺失” 问题依然存在,提示稀有变异、基因 - 环境交互作用、结构变异等因素仍需进一步研究。未来,整合更多样本人群、结合全基因组测序数据和多组学技术,将有助于更全面地揭示 AUD 的遗传机制,推动精准医学在成瘾领域的发展。

综上所述,这项研究不仅为 AUD 的遗传研究提供了新的视角和数据支持,也为开发适用于多样化人群的遗传预测工具迈出了重要一步,对全球范围内 AUD 的预防和控制具有深远的科学意义和临床应用潜力。

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