多基因评分分析揭示阿尔茨海默病共病中独特的遗传风险特征:开启精准医疗新视野

《Scientific Reports》:Polygenic score analysis identifies distinct genetic risk profiles in Alzheimer’s disease comorbidities

【字体: 时间:2025年04月04日 来源:Scientific Reports 3.8

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  为探究共病遗传易感性对阿尔茨海默病(AD)发病和进展的影响,研究人员利用英国生物银行数据,开展 AD 共病(T2D、癫痫、MDD、MH)多基因评分(PGS)研究。结果发现 T2D 和癫痫与 AD 存在显著遗传关联,这为 AD 患者的个性化管理提供了重要依据。

  在阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)的世界里,患者常常被各种共病困扰,就像被一群 “小怪兽” 纠缠。2 型糖尿病(type 2 diabetes,T2D)、癫痫、重度抑郁症(major depressive disorder,MDD)和偏头痛(migraine headaches,MH)等共病不仅严重影响患者生活质量,还让 AD 的病情更加复杂,治疗和管理也变得愈发困难。从遗传角度来看,虽然全基因组关联研究(Genome-Wide Association Studies,GWAS)已经找到了与 AD 相关的遗传变异,但共病的遗传因素在 AD 中的作用却不为人熟知。尤其是多基因评分(Polygenic Scores,PGS)对 AD 的影响,特别是通过共病产生的影响,更是迷雾重重。所以,为了拨开这层迷雾,来自智利发展大学(Universidad del Desarrollo)等多个机构的研究人员开展了一项研究,试图探究 AD 共病的 PGS 与 AD 之间的关系。这项研究成果发表在了《Scientific Reports》上,为我们理解 AD 及其共病的遗传机制带来了新的曙光。
研究人员主要运用了以下关键技术方法:首先,利用英国生物银行(UK Biobank)的大规模队列数据,这些数据包含了丰富的遗传和表型信息。其次,通过获取多个疾病的 GWAS 汇总统计数据来计算 PGS,在计算过程中,对数据进行了严格的质量控制,比如去除不符合标准的单核苷酸变异(single nucleotide variants,SNVs)等。最后,运用多种统计分析方法,像逻辑回归、方差分析等,来探究 PGS 与 AD 及共病之间的关系。

下面来看看具体的研究结果:

  1. AD 患者共病的 PGS 情况:研究人员对比了患有和未患有特定共病的 AD 患者的 PGS 值。结果发现,患有 T2D 和癫痫的 AD 患者,其 T2D-PGS(p 值 = 6.44×10-10)和 EPI-PGS(p 值 = 0.0052)显著高于未患这些共病的 AD 患者。然而,MDD 和 MH 的 PGS 在患有和未患有这两种共病的 AD 患者之间并没有明显差异。这表明,T2D 和癫痫与 AD 可能存在更紧密的遗传联系,而 MDD 和 MH 与 AD 的遗传关联不显著。
  2. AD 中 T2D 和癫痫的遗传风险升高:进一步对 PGS 分布的极端情况进行分析,计算优势比(odds ratio,OR)。结果显示,T2D 在 PGS 分布前 20%、10% 和 5% 的人群中,OR 均为 2.1,且 p 值分别达到 1.07×10-11、6.06×10-7和 8.64×10-5,表明 T2D 的遗传风险显著增加。癫痫在 PGS 分布前 20% 的人群中,OR 为 1.5,p 值为 0.0176,也显示出较高的遗传风险。而且,T2D 和癫痫的共病 PGS 得分相互独立,并且与 AD-PGS 也相互独立,这意味着它们的遗传贡献是各自独立的。
  3. 共病 PGS 对 AD 发病的影响:研究人员分析了共病 PGS 水平与 AD 发病年龄之间的关系。整体上,共病 PGS 与 AD 发病年龄没有明显相关性。不过,在进一步分析不同发病年龄范围和高 AD-PGS 人群时发现,高 AD-PGS 且高 T2D-PGS 的个体,AD 发病年龄显著早于仅高 AD-PGS 的个体(p 值 = 0.00514)。而对于癫痫,其遗传风险主要集中在 70 - 80 岁发病的 AD 患者群体中。

综合研究结论和讨论部分,这项研究意义重大。它首次明确了 AD 患者中 T2D 和癫痫的独特遗传风险特征,发现这两种共病的遗传风险与 AD 密切相关,且独立于其他已知的遗传因素。同时,研究还发现部分 AD 患者在发病前就患有 T2D 和癫痫等共病,提示可能存在共同的遗传因素影响 AD 发病。这些发现为未来 AD 的精准医疗提供了重要的理论基础,有助于医生根据患者的遗传风险制定更具针对性的治疗和管理策略,从而提高 AD 患者的生活质量,减轻社会和家庭的负担。但研究也存在一些局限性,比如特定共病的 AD 患者样本量较小,可能影响研究结果的准确性;依靠 ICD - 10 编码识别共病可能存在分类错误的问题。未来的研究可以朝着扩大样本量、纳入更多罕见变异等方向展开,进一步深入探究 AD 及其共病的遗传机制。

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