在西北医学(Northwestern Medicine)发表于《Cell Reports Medicine》杂志的一项新研究中,科学家开发出一种更精确的基因风险评分方法,用于评估个体发展心律失常的可能性——这种不规则心跳可导致心房颤动(AFib)或猝死等严重健康问题。
研究人员指出,该方法不仅提升了心脏病风险预测的准确性,还构建了全面的基因检测框架。科学家表示,此框架可扩展应用于其他复杂遗传性疾病,包括癌症、帕金森病和自闭症。
"这是一种创新方法,我们将罕见基因变异与常见基因变异相结合,并纳入非编码基因组信息。据我们所知,此前从未有人采用这种综合策略,它实际上为基因检测提供了完整操作指南,"共同通讯作者伊丽莎白·麦克纳利(Elizabeth McNally)博士表示。她是伊丽莎白·J·沃德遗传医学教授、遗传医学中心主任,同时担任心脏病学部及生物化学与分子遗传学教授。
研究团队表示,这项涉及1,119名参与者的成果为开发基于个人完整基因谱的靶向治疗奠定基础,使医生能在症状出现前识别高风险个体。
整合三种基因检测方法
目前基因检测分为三种独立方法:
- 单基因检测:识别单个基因中的罕见突变,如同发现单词中的拼写错误
- 多基因检测:评估多个常见基因变异以评估整体风险,类似分析书籍章节的整体基调
- 基因组测序:读取全部基因密码,相当于通读整本书籍
"遗传学研究人员、企业和临床遗传学家常处于信息孤岛状态,"麦克纳利解释道。"提供基因面板检测的公司通常与提供多基因风险评分的机构不同。"
本研究中,科学家整合了来自三个基因组维度的数据,构建了疾病风险的全景视图。该方法能识别罕见突变、评估累积遗传效应,并在完整基因组中发掘隐藏模式。
"当完成全基因组测序后,你可以分别查看心肌病相关基因成分、基因面板数据和多基因成分。通过综合分析这些数据,能获得极高的风险识别准确率,这正是我们认为该方法超越现有技术的关键所在,"麦克纳利强调。
为何更多医生应开具基因检测
传统上,心脏病专家通过症状评估、家族史和心电图、超声心动图及MRI等诊断工具评估心脏风险。麦克纳利表示,她已将基因检测纳入临床实践。
"这帮助我优化患者管理,精准识别高风险人群。当评估风险极高时,我们会为这类患者推荐植入式除颤器,"麦克纳利指出。"掌握信息就是掌握主动权。"
尽管基因检测潜力巨大,麦克纳利指出其临床应用仍严重不足,估计仅1%至5%应接受检测的人群实际进行了检测。即使在基因关联明确的癌症诊疗领域,检测率也仅有10%至20%。
"我们必须提高检测普及率,"麦克纳利呼吁。"当前最大挑战是医护人员缺乏基因检测应用培训。随着多基因风险评分日益普及,我们的综合方法价值将更加凸显。"
研究实施过程:
研究团队招募了523名心律失常患者,其中部分同时患有心力衰竭。研究人员逐一核查病例记录,严格确认参与者确实存在心律失常,包括直接调阅患者植入设备数据。最终,通过对患者基因组进行单基因和多基因检测测序确定风险评分,并与NUgene生物库中596名40岁以上无心脏病史对照者的基因组数据进行比对。
"仔细核查500多份医疗记录,确保每位参与者符合研究标准,这个过程极为耗时,"麦克纳利坦言。
参考文献: Monroe TO, Puckelwartz MJ, Pesce LL, 等. 综合基因组心律失常倾向评分界定累积风险. Cell Rep Med. 2025年11月在线发表:102455. doi: 10.1016/j.xcrm.2025.102455
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