《LIVER INTERNATIONAL》:Age-Specific Associations of Polygenic Risk Scores With Advanced Fibrosis and Histological Activity in Biopsy-Proven MASLD
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专业摘要翻译
背景与目的:MASLD组织学严重程度的遗传易感性尚未完全明确。本研究评估了近期基于全基因组关联研究(GWAS)衍生的多基因风险评分(PRSs)与MASLD进展期纤维化的关联,同时评估PRSs与组织学活动性的关联,并筛选预测进展期纤维化的最优PRS
专业摘要翻译
背景与目的:MASLD组织学严重程度的遗传易感性尚未完全明确。本研究评估了近期基于全基因组关联研究(GWAS)衍生的多基因风险评分(PRSs)与MASLD进展期纤维化的关联,同时评估PRSs与组织学活动性的关联,并筛选预测进展期纤维化的最优PRSs。
方法:研究分析了来自NASH临床研究网络(NASH CRN)研究的2149例成年人和900例经活检确诊的MASLD儿童。基因分型由Regeneron遗传学中心(RGC)采用全外显子组测序(WES)联合靶向基因分型完成。采用线性和logistic回归模型检验7个已发表的PRSs(Chen、Emdin、Whitfield、Schwantes-An、Vujkovic和Ghouse)与MASLD组织学特征的关联,并采用惩罚回归模型筛选与MASLD性状关联的最优PRSs。
结果:在成年人中,Schwantes-An PRS(OR 1.29,95% CI 1.17–1.42,p?0.01)与进展期纤维化风险升高相关;在儿童中,Chen PRS(OR 1.46,95% CI 1.17–1.82,p?0.01)与其他PRSs相比与进展期纤维化风险升高相关。成年人中Chen PRS(OR 1.29,95% CI 1.18–1.41,p?0.01)和儿童中Schwantes-An PRS(OR 1.39,95% CI 1.20–1.61,p?0.05)与MASLD活动性风险升高相关。尽管PRSs最高四分位数与最低四分位数相比与进展期纤维化风险相关,但两种PRSs对进展期纤维化的诊断区分能力均不佳(AUROC?60%)。
结论:在这一大型经活检确诊的MASLD队列中,两种不同的PRSs分别与成人和儿童的疾病组织学严重程度及活动性相关。研究结果表明,当前PRSs可能有助于改善进展期纤维化的个体化风险分层,但不足以用于其诊断。
论文解读
一、研究背景与科学问题
代谢功能障碍相关脂肪性肝病(MASLD)是美国最常见的肝脏疾病,估计影响约10%的儿童和30%的成年人。MASLD的组织学活动性和严重程度驱动临床结局:表现为单纯性脂肪肝的轻度表型患者很少进展,而组织学活动性更强的代谢功能障碍相关脂肪性肝炎(MASH)患者进展为肝硬化、肝衰竭和肝癌的比率更高。MASLD的组织学活动性与肝纤维化的发生和进展密切相关,而肝纤维化是未来肝脏相关结局的最强预测因素。因此,同时具有组织学活动性疾病和显著纤维化的MASLD患者进展为肝硬化和不良结局的风险尤其高,是需要有效干预的重点人群。
然而,MASLD组织学活动性和严重程度的遗传易感性仍不完全清楚。PNPLA3变异的发现开启了MASLD遗传学研究的新纪元,随后多个遗传变异被发现与MASLD的易感性、组织学活动性和严重程度或其并发症相关。为了更准确地估计个体患MASLD的风险,基于全基因组关联研究(GWAS)衍生的多基因风险评分(PRSs)已被广泛研究。PRSs捕获了单个遗传变异对某一性状风险的加权综合效应,可能有助于更精细的风险分层和个体化的诊断与管理决策。在生命早期预测哪些个体具有发展为严重进行性MASLD的高遗传风险,可能有助于早期诊断并及早实施生活方式和药物干预,从而预防终末期肝病的发生。
然而,此前尚无研究在成人和儿童MASLD患者中系统评估近期描述的GWAS衍生PRSs与MASLD组织学活动性和严重程度的关联。本研究的主要目的是在一个大型前瞻性、经组织学特征化的成人和儿童MASLD队列中,评估近期GWAS衍生PRSs与进展期纤维化的关联;次要目的是评估这些PRSs与MASLD组织学活动性的关联,并筛选预测进展期纤维化和高组织学活动性风险的最优PRSs。
二、研究设计与主要技术方法
研究人员分析了来自NASH临床研究网络(NASH CRN)研究的2149例成年人和900例经活检确诊的MASLD儿童。所有肝活检均由NASH CRN病理委员会采用盲法审阅,并根据NASH CRN评分系统进行评分。基因分型由Regeneron遗传学中心(RGC)采用全外显子组测序(WES)联合靶向基因分型完成,基因型数据经质量控制后使用TOPMED参考面板进行填补。研究人员选择了近期发表的7个PRSs(Chen 17个SNPs、Emdin 12个SNPs、Whitfield 3个SNPs、Schwantes-An 20个SNPs、Vujkovic 77个SNPs、Vujkovic 17个SNPs和Ghouse 36个SNPs),在每个祖先组内将PRSs标准化。采用广义线性回归和logistic回归模型分析PRSs与MASLD组织学表型的关联,采用基于Akaike信息准则(AIC)的前向逐步模型选择以及LASSO、弹性网络和岭回归等惩罚回归模型筛选最优PRSs,并采用受试者工作特征曲线下面积(AUROC)评估PRSs的诊断性能。
三、主要研究结果
3.1 参与者特征与PRSs相关性
2149例成年人和900例儿童纳入分析。与儿童相比,成年人中女性(63% vs. 27%)、白人(83% vs. 24%)、非西班牙裔(83% vs. 24%)比例更高,腰围更大(110 vs. 104 cm),BMI更高(34.6 vs. 32.1 kg/m2),肥胖(74% vs. 59%)和2型糖尿病(37% vs. 4%)频率更高。成年人中NAS ≥ 4(67% vs. 64%)、确诊MASH(57% vs. 22%)、高危MASH(40% vs. 21%)和进展期纤维化(31% vs. 14%)的频率均高于儿童。除Vujkovic 77-SNPs PRS与其他评分呈中等程度相关外(r = 0.44–0.59),各PRSs之间存在强至非常强的相关性(r > 0.59)。
3.2 PRSs与肝纤维化的关联
在成年人中,Chen、Emdin和Ghouse PRSs对纤维化(连续性状)的效应量最大(效应量均为0.17,SE均为0.03)。Schwantes-An PRS与进展期纤维化(二分类性状,F ≥ 3)风险升高相关(OR 1.29,95% CI 1.17–1.42),其次是Emdin PRS(OR 1.28)和Whitfield PRS(OR 1.24)。在儿童中,Chen PRS对纤维化(连续性状)的效应量最大(效应量0.14,SE 0.04),且与进展期纤维化风险升高的关联最强(OR 1.46,95% CI 1.17–1.82)。
3.3 PRSs与MASLD活动性的关联
在成年人中,Chen PRS对NAS(连续性状)的效应量最大(效应量0.23,SE 0.04),且与NAS ≥ 4(二分类性状)风险升高相关(OR 1.29,95% CI 1.18–1.41)。在儿童中,Chen PRS对NAS(连续性状)的关联最强(效应量0.23,SE 0.05),但就NAS ≥ 4(二分类性状)而言,Schwantes-An PRS的关联强度(OR 1.39,95% CI 1.20–1.61)略高于Chen PRS(OR 1.37,95% CI 1.18–1.59)。
3.4 PRSs的筛选
采用多种惩罚回归模型同时纳入所有PRSs的分析显示,PRSs的选择具有年龄特异性。在成年人中,Schwantes-An和Emdin PRSs是进展期纤维化的领先PRSs,其中Schwantes-An PRS被大多数惩罚方法选中;在儿童中,Chen PRS被模型更频繁地选为与进展期纤维化关联的领先PRS。对于NAS ≥ 4,成年人中Chen PRS和儿童中Schwantes-An PRS被模型更频繁地选为领先PRSs。
3.5 最优PRSs四分位数与关键MASH组织学病变的关联
在儿童和成年人中,Chen和Schwantes-An PRSs均与脂肪变性和小叶炎症的比值比显著增加相关,但与肝细胞气球样变无关。与Chen PRS最低四分位数相比,最高四分位数的个体发生重度脂肪变性、重度小叶炎症、NAS ≥ 4、进展期纤维化和高危MASH的比值比显著升高。Schwantes-An PRS最高四分位数也观察到类似关联,但主要在成年人中。儿童中Chen PRS最高四分位数发生进展期纤维化的比值比为3.44(95% CI 1.61–7.34),成年人中为1.75(95% CI 1.34–2.28)。
3.6 PRSs诊断性能评估
在成年人中,Schwantes-An PRS检测进展期纤维化的诊断性能弱于FIB-4(AUROC 0.563 vs. 0.789,p < 0.001)。在儿童中,Chen PRS与FIB-4的AUROC无显著差异(0.6 vs. 0.612,p > 0.05)。在成人和儿童中,将PRS加入包含FIB-4、人口统计学协变量(年龄、性别、祖先)、肥胖和糖尿病的模型后,对预测NAS ≥ 4的AUROC有显著改善(成年人0.61 vs. 0.636,儿童0.601 vs. 0.642,p < 0.05),但区分能力仍属中等水平。
四、讨论与结论
本研究在一个大型经组织学特征化的成人和儿童队列中检验了多个PRSs与MASLD组织学的关联。通过同时纳入所有PRSs的多种惩罚回归筛选方法,Schwantes-An和Emdin PRSs成为成年人进展期纤维化的领先PRSs,其中Schwantes-An PRS被大多数惩罚模型选中;而在儿童中,Chen PRS被最频繁地选中。对于NAS ≥ 4,成年人中Chen PRS和儿童中Schwantes-An PRS被一致选中。总体而言,Chen和Schwantes-An PRSs最高四分位数的个体发生MASLD组织学表型的风险高于最低四分位数者。但两种PRSs对成人和儿童MASLD患者进展期纤维化或NAS ≥ 4的预测均未显示出良好的诊断性能。
研究结论:本研究显示两个模型筛选出的PRSs(Chen和Schwantes-An)与MASLD的进展期纤维化和组织学活动性相关。尽管两种PRSs均与更高的MASLD严重程度相关,但均未表现出检测进展期纤维化或NAS ≥ 4的良好诊断性能。研究结果表明,当前PRSs可能更适合作为晚期MASLD的风险分层工具而非诊断工具。需要进一步研究确定PRSs单独使用或与非侵入性纤维化检测和临床预测模型联合使用,是否能在预测MASLD进展或长期结局方面增加价值。