《Nature Human Behaviour》：Genome-wide meta-analysis of quantitatively measured generalized anxiety symptoms in individuals of European ancestry
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焦虑具有遗传性且呈连续分布，症状范围从适应性威胁反应到临床障碍。本研究在来自14个队列的693,869名欧洲血统个体中，对广泛性焦虑症状严重程度进行了全基因组关联荟萃分析（GWAS）。研究人员鉴定出74个位点中的80个独立全基因组显著变异，其中39个为新发现的
焦虑具有遗传性且呈连续分布，症状范围从适应性威胁反应到临床障碍。本研究在来自14个队列的693,869名欧洲血统个体中，对广泛性焦虑症状严重程度进行了全基因组关联荟萃分析（GWAS）。研究人员鉴定出74个位点中的80个独立全基因组显著变异，其中39个为新发现的焦虑相关位点。基于单核苷酸多态性（SNP）的遗传力为5.9%（后验标准差=0.15%）。多基因评分（PGS）在欧洲、非洲和南亚血统样本中与焦虑症状严重程度及焦虑障碍显著相关（R2=1.2–2.9%）。研究人员还估计了与心理和躯体健康特征之间的显著遗传相关性（rg），包括病例-对照焦虑、神经质和抑郁（rg=0.71–0.85）、肠易激综合征（rg=0.57）、冠状动脉疾病、子宫内膜异位症和偏头痛（rg=0.20–0.27）。基于基因和通路的分析提示了突触和轴突过程的 involvement，并在脑部表现出表达富集。这些发现突显了与病例-对照表型相比，分析定量性状在焦虑遗传学中获得的发现效力。
焦虑障碍是全球患病率最高的精神健康状况，且发病率持续上升。焦虑与生活质量下降、死亡率升高密切相关，并经常与其他精神及躯体健康问题共病。当与其他疾病同时发生时，焦虑症状可能对生活质量和社会功能产生独立甚至超过原发疾病的影响。双生子及家系研究估计焦虑障碍的遗传力为20–60%，其中测量稳定焦虑的指标通常显示出更高的遗传力。早期的病例-对照全基因组关联研究仅识别出少数风险位点，而近期大规模研究通过多种分析方法已报告了14至51个相关位点。
焦虑症状在人群中呈连续分布，临床焦虑仅代表该分布上极基于痛苦程度和功能损害的实用阈值。使用定量症状评分进行焦虑GWAS能够捕获全表型谱范围内的遗传变异，而非仅限于临床阈值，这种方法可提供更大的统计效力和更全面的遗传关联表征。然而，除百万退伍军人计划（MVP）中基于2项焦虑量表的分析外，以往的定量焦虑GWAS多将其他精神或人格特征纳入分析以增强统计效力，导致发现与焦虑症状这一较窄构念相关的特异性结果有限。为此，研究人员在精神基因组学联盟焦虑障碍工作组（PGC-ANX）框架下，对14个队列中693,869名欧洲血统个体的广泛性焦虑障碍（GAD）症状严重程度进行了全基因组关联荟萃分析，多数队列采用GAD 7项量表（GAD-7）或概念相似的近期GAD症状自评量表。
**全基因组关联荟萃分析**
研究在来自8个国家14个队列的693,869名欧洲血统个体中进行了GAD症状严重程度的荟萃分析，鉴定出74个位点中的80个独立全基因组显著变异（P<5×10
?8）。效应量（β）表示每增加一个效应等位基因拷贝，广泛性焦虑症状评分标准差的变化。最强信号来自1号染色体长链非编码RNA RP4-598G3.1附近的基因间位点（lead SNP rs7546305；P=3.8×10
?15），其次是7号染色体PCLO基因内含子区的位点（lead SNP rs1476548；P=4.9×10
?15）。这两个位点此前均与内化特质（包括焦虑）相关。
74个位点中，16个与连锁不平衡（LD）定义为r
2>0.1）lead SNP的任何变异均无既往内化特质GWAS关联，39个位点为焦虑特异性新发现。此前PGC-ANX焦虑障碍研究鉴定的58个位点在本研究中均呈相同方向关联，其中19个（33%）达到全基因组显著性，33个（57%）达到名义显著性（P<0.05）。80个LD独立全基因组显著SNP的队列间中位I
2为0%，表明效应量估计在队列间高度一致。通过LD评分回归（LDSC）估计的队列间遗传相关系数为0.64至0.97。
**基于SNP的遗传力与外部特征的遗传相关性**
SBayesRC估计的SNP遗传力为5.90%（后验标准差=0.146%），LDSC显示基因组膨胀主要非混淆所致（截距=1.03）。研究人员使用LDSC估计了与105个跨越精神及躯体健康、人格、认知和社会经济领域的特征的遗传相关性，经Bonferroni校正（P<4.8×10
?4）后，64个关联保持显著。
最强的相关性见于定量内化特质，包括神经质、抑郁症状和遗传焦虑因子（rg=0.83–0.86），以及病例-对照焦虑与抑郁表型（rg=0.71–0.80）。中度至强度估计还见于创伤后应激障碍（rg=0.64）、失眠（rg=0.49）、肠易激综合征（rg=0.57）和慢性疼痛（rg=0.56）。社会经济地位指标呈现负相关，家庭收入（rg=?0.43）。较小但显著的相关性还见于冠状动脉疾病、子宫内膜异位症、甲状腺功能减退和偏头痛（rg=0.20–0.27）。
**条件分析**
为评估全基因组显著位点是否为该表型所特有，研究人员进行了多性状条件联合分析（mtCOJO），以高度遗传相关的性状为条件。以神经质为条件（67个工具变量，GSMR bxy=0.47±0.02）后，剩余2个位点的9个全基因组显著SNP；以病例-对照焦虑为条件（11个工具变量，bxy=0.22±0.02）后，剩余6个位点的66个显著SNP；以病例-对照抑郁为条件（98个工具变量，bxy=0.31±0.01）后，剩余6个位点的76个显著SNP。约半数SNP效应量被减弱，标准误差中位膨胀7–9%，表明显著性丧失并非仅因效力降低所致。各性状17–20%的变异出现符号改变，与高遗传相关性下的预期不稳定性一致。条件化后的LDSC SNP遗传力估计仍显著，但区块刀切法确认均显著低于原始估计。
**多基因风险评分**
为评估GWAS发现的族群内和跨族裔可推广性，研究人员使用SBayesRC生成GAD症状严重程度的多基因风险评分（PRS），并在独立样本中检验其与定量和病例-对照焦虑结局的关联。PRS显著解释了独立欧洲血统样本中2.9%的GAD症状评分方差（R
2；β=0.55；P=8.9×10
?24）、非洲血统样本中1.4%（β=0.48；P=2.9×10
?6）和南亚血统样本中1.2%（β=0.45；P=2.0×10
?6）。对于病例-对照焦虑（假设20%患病率），PRS在欧洲、非洲和南亚血统样本的易感性状量表上分别解释了1.8%、1.7%和1.4%的方差。
**位置和功能注释**
使用PolyFun和SuSiE进行功能知情精细定位，鉴定出4个后验包含概率（PIP）≥0.95的推定因果变异，其中2个为全基因组显著位点的索引变异：位点31的rs2392289（PIP=0.983）和位点58的rs72676302（PIP=0.978）。rs72676302的CADD评分高达19.78，提示有害效应。
SNP水平基因注释通过FUMA基于位置、表达数量性状位点（eQTL）和染色质互作（Hi-C）图谱进行。多方法汇聚支持的基因包括PCLO、CRHR1（应激反应的关键调节因子）、TMEM106B（反复与焦虑及抑郁相关）、以及SORCS3（通过位置和染色质互作图谱均得到支持）。其他基因包括此前与抑郁相关的ERBB4、GRM7、VRK2、DCC、LRFN5、NEGR1，以及与精神分裂症相关的ERBB4、VRK2和NEGR1。MAD1L1仅通过位置映射得到支持，但既往GWAS已将其与焦虑表型关联。多个基因参与关键神经递质系统，包括谷氨酸能（GRM7和HOMER1）、GABA能（ERBB4）和多巴胺能（DRD1）信号。新发现内化特质位点的基因注释未明确映射至已知焦虑相关神经生物学通路。
**基于基因的关联和富集分析**
MAGMA基因基于关联分析在80个独立位点中鉴定出197个超过Bonferroni校正阈值（P<2.5×10
?6）的基因，最强关联基因为PCLO（P=2.5×10
?21）。
通路分析中，6个基因集通过Bonferroni校正（P<2.9×10
?6）：突触后膜（271基因，P=2.6×10
?8）、突触膜（383基因，P=7.1×10
?8）、轴突（627基因，P=5.3×10
?7）、神经发生（1627基因，P=8.6×10
?7）、突触后（648基因，P=9.2×10
?7）和神经元生成（1412基因，P=1.0×10
?6）。
基因-组织表达分析显示，BrainSpan的11个发育阶段中仅2个产前样本显著；GTEx v.8成人组织中脑（P=3.0×10
?9）和垂体（P=4.9×10
?5）显著富集。更具体的组织类型分析揭示11个脑区富集，最强于额叶皮层、皮层、小脑、前扣带皮层和伏隔核。
**药物靶点**
DrugTargetor分析未观察到1,551个药物靶点中焦虑关联的显著富集，但在药物类别水平鉴定出N06"精神兴奋剂"（包括N06A抗抑郁药）、N02A"阿片类药物"和N06B"精神兴奋剂"的显著关联（Bonferroni校正P<0.05）。除精神兴奋剂外，这些类别包含临床用于治疗焦虑的药物。精神兴奋剂的富集可能反映了焦虑与注意涉及的多巴胺能和去甲肾上腺素能通路的共享。
**讨论**
该研究在693,869名个体的14个队列中鉴定出与定量GAD症状严重程度相关的74个位点中的80个全基因组显著变异。约半数位点复制了既往焦虑GWAS报告的关联，其余为新发现。研究采用定量表型方法，利用全谱症状变异性，增加了发现效力并捕获了与亚临床和临床表现均相关的遗传风险。
最强内含子关联为PCLO基因的rs1476548，该基因编码参与调节突触前结构和神经递质释放的蛋白，长期以来是重性抑郁障碍的研究热点，近期证据也将其与焦虑障碍关联。另一感兴趣的基因SORCS3在PGC-ANX病例-对照焦虑GWAS中得到多证据支持，该基因参与突触后功能和谷氨酸受体调节，尤其在海马中，与记忆和学习过程、突触抑制和恐惧消退相关，并与多种精神健康状况和神经发育状况相关。
SNP遗传力估计（5.9%）与现有GAD症状严重程度GWAS（5.6%）一致，但低于病例-对照焦虑荟萃分析的易感性状标度估计。这与抑郁症状严重程度GWAS通常产生低于病例-对照分析的SNP遗传力估计一致。研究人员通过纳入多点评估部分解决时间波动问题，以更好近似稳定潜在特质。尽管遗传力估计较低，但观察到的与病例-对照焦虑的强遗传相关性表明GAD症状严重程度捕获了大部分相同的遗传风险。
广泛的跨心理健康和躯体健康状况的显著遗传相关性与焦虑症状的频繁共现和广泛多效性一致。与神经质的强遗传相关性可能反映真实共享易感性和测量概念或项目重叠。条件分析表明广泛性焦虑症状相关位点与神经质、病例-对照焦虑和抑郁位点存在大量重叠，许多全基因组显著位点可能指示更广泛的神经质相关易感性，但由于条件化高度遗传相关性状引入的统计噪声，不能排除焦虑特异性关联。
PRS在欧洲、非洲和南亚血统样本中的跨族裔可推广性支持了与这些人群的一定程度共享遗传结构。关键局限在于荟萃分析限于欧洲血统队列，因其他血统数据规模不足以进行GWAS分析。未来需要跨多样化人群的族裔特异性建模，以鉴定群体特异性风险位点并确保遗传发现的公平受益。
GAD症状严重程度的测量和确定方法在各贡献队列间存在变异，大多数采用GAD-7评估症状。GAD-7虽广泛应用，但未全面评估DSM-5所有GAD症状，省略了睡眠、疲劳和注意力问题，且未设计用于捕获恐惧型焦虑或惊恐障碍症状，限制了研究发现向焦虑障碍谱系的推广。未来研究应纳入更广泛的焦虑症状测量。
该GAD症状严重程度定量GWAS鉴定出的全基因组显著位点多于样本量略大且大部分重叠的病例-对照焦虑研究，符合常见疾病如焦虑在易感性-阈值模型下的预期，即定量性状通常比同等样本量的病例-对照设计提供更大统计效力。研究结果揭示了突触功能和神经传递等关键神经生物学通路，以及PCLO和SORCS3等显著基因。这些发现证明基于定量焦虑症状的表型能够揭示具有生物学意义的信号，补充病例-对照设计的见解。临床确定样本对于识别障碍特异性生物学和将遗传风险映射到诊断表现仍至关重要，但获取足够规模的临床病例进行二元基因组分析具有挑战性。生物库和人群研究中的定量、基于症状的方法为焦虑遗传学领域提供了有前景的可扩展替代方案。将这些方法与深入表型的临床队列相结合，对于将遗传见解转化为诊断和治疗进展至关重要。
研究发表在《Nature Human Behaviour》。
