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多基因風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分是什么?未來(lái)能實(shí)現(xiàn)“科學(xué)算命”嗎?

基因藍(lán)圖
原創(chuàng)
聊聊遺傳變異如何影響人類疾病和行為。
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雖然現(xiàn)在已經(jīng)是2022年了,但找人算命,仍然是一件生活中很常見(jiàn)的事情。新生兒取名字要找“大師”算一算,婚喪嫁娶的時(shí)間要找人算一算,甚至自己啥時(shí)候能發(fā)財(cái)也可以找人算上一卦。

人們之所以如此熱衷于算命,其實(shí)主要源于對(duì)未知的恐懼,這種恐懼會(huì)支配人們通過(guò)各種途徑(算命也好,星座也罷)去窺探自己的未來(lái),讓自己對(duì)人生更有掌控力。而算命先生正是利用了人們的這一心理,他們通常會(huì)根據(jù)目前大多數(shù)人的特征和現(xiàn)狀,對(duì)“顧客”說(shuō)一些“模棱兩可”的話,讓他們自己對(duì)號(hào)入座。如果有些內(nèi)容應(yīng)驗(yàn)了,那這部分人就會(huì)覺(jué)得算命先生算的“很準(zhǔn)”;而如果沒(méi)有應(yīng)驗(yàn),大部分人其實(shí)也不會(huì)較真,因?yàn)檎嬲拜^真”的人壓根不會(huì)去算命。

是否會(huì)有一天,我們自出生之日起,就有機(jī)會(huì)從醫(yī)院或者基因檢測(cè)機(jī)構(gòu)得到一份關(guān)于自己的報(bào)告,它上面會(huì)告訴我們一生中罹患心臟病、精神疾病或者癌癥等疾病的概率,也能夠預(yù)測(cè)我們的大致身高、體重、智商甚至性格特征。從而能夠幫助我們更好地認(rèn)識(shí)自己,規(guī)避可能會(huì)經(jīng)歷的風(fēng)險(xiǎn),過(guò)上更有掌控的人生。

也許,這一天,并不遙遠(yuǎn)了。

研究表明,我們生活中最常見(jiàn)的疾?。ū热绺哐獕骸⑻悄虿?、抑郁癥、精神分裂癥和癌癥等)、身體性狀(如身高和體重等)和性格特征等各個(gè)方面幾乎都存在著顯著的遺傳影響。

而近十年來(lái),科學(xué)家通過(guò)在大量的人群中開(kāi)展大規(guī)模全基因組關(guān)聯(lián)分析(Genome-wide association study,GWAS),尋找與人類常見(jiàn)疾病和特征相關(guān)的基因變異位點(diǎn)。讓人意外的是,我們生活中那些常見(jiàn)的疾病或者生理特征,往往都不是單個(gè)基因變異所決定的,而是由成百上千的微小基因變異共同作用的結(jié)果。

對(duì)任意一種常見(jiàn)疾病或者性狀而言,單個(gè)基因變異的遺傳影響非常有限,甚至可以說(shuō)對(duì)于疾病預(yù)測(cè)毫無(wú)價(jià)值可言。但是如果能夠?qū)⑺邢嚓P(guān)的基因變異都考慮進(jìn)去,疊加所有遺傳變異的微小效應(yīng),是不是就能夠預(yù)測(cè)一個(gè)人罹患某種疾病或具有某種特征的遺傳傾向呢?按照這一研究思路,科學(xué)家提出了多基因風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分(Polygenic risk score,PRS)的概念,通過(guò)計(jì)算特定性狀或疾病相關(guān)的基因變異的加權(quán)和,用來(lái)評(píng)估計(jì)一個(gè)人出現(xiàn)某種生理/心理特征或罹患某種疾病的風(fēng)險(xiǎn)。

假如科學(xué)家通過(guò)對(duì)健康人群和某疾病的患病人群開(kāi)展大規(guī)模全基因組關(guān)聯(lián)分析,發(fā)現(xiàn)有1000個(gè)SNP在患病人群和健康對(duì)照人群中存在顯著不同,說(shuō)明這1000個(gè)SNP都與這個(gè)疾病的發(fā)生相關(guān)。但是,每個(gè)SNP對(duì)疾病的影響非常?。ㄆ骄悦總€(gè)變異只能解釋1/1000的遺傳風(fēng)險(xiǎn))。這時(shí)候科學(xué)家根據(jù)SNP與疾病相關(guān)性的大小,賦予每個(gè)變異相應(yīng)的加權(quán)系數(shù),由此可以計(jì)算出這1000個(gè)變異位點(diǎn)的加權(quán)和,從而能夠計(jì)算出每個(gè)人罹患這種疾病的多基因風(fēng)險(xiǎn)分?jǐn)?shù)。一個(gè)人的多基因風(fēng)險(xiǎn)分?jǐn)?shù)越高,也就意味著這個(gè)人罹患這種疾病的風(fēng)險(xiǎn)越大。

目前來(lái)自世界各地的研究團(tuán)隊(duì)已經(jīng)構(gòu)建了一系列的多基因風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分(PRS)模型來(lái)預(yù)測(cè)一個(gè)人患上冠狀動(dòng)脈疾病、乳腺癌、2型糖尿病以及精神分裂癥等疾病的風(fēng)險(xiǎn),其臨床有效性也已經(jīng)得到部分證實(shí)。 與此同時(shí),國(guó)內(nèi)外很多面向消費(fèi)者的基因測(cè)序公司,如23andMe 和WeGene等也已經(jīng)開(kāi)始向消費(fèi)者提供多種多基因風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分項(xiàng)目。相信隨著基因測(cè)序數(shù)據(jù)的進(jìn)一步積累,以及大眾接受程度的提升,多基因風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分將在疾病風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、預(yù)防、輔助診斷等各個(gè)階段造福于人類健康。

值得注意的是,作為一種新出現(xiàn)的評(píng)分模型,多基因風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分在應(yīng)用上仍然存在許多局限。

首先,多基因風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分的預(yù)測(cè)能力存在上限,常見(jiàn)的多基因疾病不只受遺傳因素影響,而是由遺傳因素和環(huán)境因素共同決定的。多基因風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分預(yù)測(cè)能力的上限取決于疾病的遺傳力。

其次,多基因風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分只提供概率推斷,而不是結(jié)論或診斷。它只能告訴你,相對(duì)于大多數(shù)人來(lái)說(shuō),你更容易得哪種疾病或者具有哪種心理或者行為特征,但并不意味著你一定會(huì)如此。因?yàn)榄h(huán)境和你的生活方式也會(huì)發(fā)揮影響。因此,即便多基因風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分結(jié)果顯示你具有較高的疾病風(fēng)險(xiǎn),也不必過(guò)分焦慮,你仍舊可以通過(guò)提前建立健康的生活方式,控制體重,戒煙戒酒以及定期檢測(cè)等措施降低疾病的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。

另外,由于基因測(cè)序數(shù)據(jù)缺乏種族多樣性,多基因風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分的有效性在跨種族人群中的應(yīng)用存在限制。由于目前的GWAS研究主要在歐洲人群中開(kāi)展,而針對(duì)亞洲人群和非洲人群的GWAS研究相對(duì)較少,因此使用歐洲測(cè)序數(shù)據(jù)開(kāi)發(fā)的多基因風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分模型預(yù)測(cè)其他人群的患病風(fēng)險(xiǎn)可能并不準(zhǔn)確。

最后,多基因風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分的應(yīng)用可能會(huì)帶來(lái)對(duì)倫理道德的挑戰(zhàn)。多基因風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分對(duì)于幫助個(gè)體預(yù)測(cè)患病風(fēng)險(xiǎn),實(shí)現(xiàn)對(duì)疾病的提前預(yù)防有著巨大的潛力。但如果這一評(píng)分被用于篩選人類胚胎,以選擇在智商以及運(yùn)動(dòng)方面更具天賦的小孩,或者用來(lái)挑選社會(huì)統(tǒng)治精英,對(duì)人類公平而言這將成為一場(chǎng)巨大的災(zāi)難。

參考資料

1. Khera AV, Chaffin M, Aragam KG, et al. Genome-wide polygenic scores for common diseases identify individuals with risk equivalent to monogenic mutations. Nat Genet. 2018;50(9):1219-1224. doi:10.1038/s41588-018-0183-z

2. Inouye M, Abraham G, Nelson CP, et al. Genomic Risk Prediction of Coronary Artery Disease in 480,000 Adults: Implications for Primary Prevention. J Am Coll Cardiol. 2018;72(16):1883-1893. doi:10.1016/j.jacc.2018.07.079

3. Lu X, Niu X, Shen C, et al. Development and Validation of a Polygenic Risk Score for Stroke in the Chinese Population. Neurology. 2021;97(6):e619-e628. doi:10.1212/WNL.0000000000012263

4. 《基因藍(lán)圖》

評(píng)論
演繹無(wú)限精彩
大學(xué)士級(jí)
如果這一評(píng)分被用于篩選人類胚胎,選擇具天賦的小孩,用來(lái)挑選社會(huì)精英,對(duì)人類公平而言是巨大的災(zāi)難。
2022-04-13
月宮一鄭紅梅
大學(xué)士級(jí)
作為一種新出現(xiàn)的評(píng)分模型,多基因風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分在應(yīng)用上仍然存在許多局限。
2022-04-13
科普5dc9249e
太傅級(jí)
多基因風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分有利有弊,正確看待。
2022-04-13