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凝血因子XII杂合缺失对静脉血栓栓塞的保护作用:基于70万人群的多维分析
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年09月04日 来源:Nature Communications 15.7
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本研究针对现有抗凝治疗出血风险高的临床困境,创新性地通过人群基因组学分析揭示凝血因子XII(FXII)杂合缺失可降低静脉血栓栓塞(VTE)风险达35%(HR=0.648),且不增加出血或感染风险。研究人员整合UK Biobank和All of Us等大型生物库703,745例数据,结合小鼠模型验证,首次证实FXII是安全有效的抗血栓靶点,为开发新型抗凝药物提供了关键人类遗传学证据。
在抗凝治疗领域存在一个长期未解的"悖论":现有药物虽然能有效预防血栓,但无一例外都会增加出血风险。这种治疗窗狭窄的特性导致每年约15%接受抗凝治疗的患者发生严重出血事件,更有大量高危人群因出血风险被迫放弃治疗。面对这一临床困境,凝血因子XII(Factor XII, FXII)因其独特的生物学特性引起了研究者关注——动物实验显示抑制FXII可预防血栓却不影响止血,但关键的人类证据始终缺失。
这项发表在《Nature Communications》的研究通过创新性地整合多组学数据,首次在人群尺度证实了FXII作为理想抗血栓靶点的临床转化价值。研究团队巧妙利用英国生物银行(UK Biobank)和美国全民健康计划(All of Us)两大生物库资源,对703,745人进行全基因组分析,发现携带FXII功能缺失变异的杂合子个体静脉血栓风险显著降低35%,且不伴随出血或感染风险增加。这一发现为FXII靶向药物的开发扫除了关键障碍。
研究主要采用四大关键技术方法:1) 基于UK Biobank和All of Us的群体基因组学分析,筛选F12基因功能缺失变异;2) 血浆蛋白质组学(Olink平台)和ELISA验证FXII蛋白水平;3) 体外血浆凝血酶生成实验评估不同FXII浓度下的凝血活性;4) 建立F12+/-杂合小鼠模型进行静脉血栓形成实验。所有分析均经过严格的统计学校正。
F12变异携带者特征分析
研究人员首先对F12基因编码区的102个高置信度功能缺失变异(HCLOF)进行分析,发现这些变异在人群中分布均匀且不受负向选择压力,提示FXII功能缺失在人类可良好耐受。通过血浆蛋白质组学检测证实,携带FIS=1.0变异的个体FXII水平显著低于野生型(0.461 vs 1.001 L-NPX,P<0.0001),ELISA验证显示杂合子血浆FXII浓度约为野生型的一半(12.68±4.01 vs 25.17±11.76 μg/ml)。
静脉血栓栓塞保护效应
多因素校正的Cox回归模型显示,F12变异携带状态使静脉血栓风险显著降低(HR=0.648,95%CI:0.496-0.846)。值得注意的是,这种保护效应呈现剂量依赖性——变异功能预测分数(FIS)越高,保护作用越强。通过留一法分析排除了单个变异对整体结果的过度影响,证实保护效应是F12基因功能的整体体现。
安全性评估
与动物实验结果一致,F12变异携带者未表现出出血倾向(OR=1.02,P=0.91)或感染风险增加。对138种感染表型的分析均未发现显著关联,CRP等炎症标志物也无异常。生育力指标除男性子代数量略有减少外均正常,提示FXII部分缺失对人类生理功能影响有限。
机制研究
体外实验显示,当FXII浓度降至50%(模拟杂合状态)时,硅藻土触发的凝血酶生成显著减弱,而组织因子途径不受影响。在F12+/-小鼠模型中,杂合动物表现出介于野生型和纯合缺失型之间的中间表型——血小板聚集减少42%,纤维蛋白形成降低38%,直接证实了部分FXII缺失足以提供血栓保护。
这项研究通过多维证据链证实,FXII杂合缺失是一种"单倍剂量不足"状态,能够在不影响止血功能的前提下提供显著的血栓保护。这一发现具有三重重要意义:首先,解决了FXII靶向治疗的人类遗传学证据缺失问题,为药物研发扫清障碍;其次,挑战了传统凝血因子遗传模式认知,证明部分功能缺失即可产生显著表型;最后,研究建立的分析框架为其他凝血因子的功能研究提供了范式。该成果将推动新一代"智能抗凝药"的研发,有望实现"抗栓不出血"的临床理想。
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