多基因风险评分1

多基因风险评分(Polygenic Risk Score,PRS),有时也称为遗传风险评分(Genetic Risk Score,GRS),它主要用于评估个体患有某种疾病的遗传风险,是具有广阔研究价值和应用前景的研究内容。

得益于测序技术的不断发展和全基因组关联研究(Genome-wide Association Study,GWAS)的井喷式发展,多基因风险评分也不断发展并逐步开始它的商业应用。现在常见的基因检测机构和高端体检基本都包含多基因风险评分这部分内容,它的基本过程就是利用口腔拭子获取口腔上皮细胞,对细胞进行DNA测序,检测出与特定疾病有关联的遗传变异,通过特定的计算公式得到此人患有该病的风险分数,一般PRS越高,那么这个人在今后生活中患有该病的概率就越大。

简言之,某个人在某项疾病上的多基因风险评分(PRS)越高,此人在以后的生活中患有该疾病的概率越大。

但是,PRS反映的也是一个概率,并不是绝对的。绝大部分疾病的发生都是遗传和环境(比如吸烟、饮酒、空气污染等等)交互作用的结果,一般只有当遗传风险和环境风险同时很高时,一个人才会真正发病。因此,PRS的意义就是:我们可以通过较早改变环境中的不利因素来达到遏制高遗传风险疾病的发生。举个简单的例子,如果一个人的二型糖尿病遗传风险评分非常高,那么他可以通过及早调整饮食和生活习惯来预防糖尿病的发生。

这里需要注意的是,多基因风险评分主要针对的是多基因遗传疾病,比如二型糖尿病、非酒精性脂肪肝、冠心病、哮喘和一些癌症等等,这类疾病的特点是缺乏主效基因(对疾病发生发展有巨大作用的基因)并且可以通过改变环境因素来遏制其发生发展。对于单基因遗传病(又称孟德尔疾病),我们没必要使用多基因风险评分去预测发病概率,因为这种疾病只要出现特定基因突变就会发病,环境干预的效果往往并不好。

多基因风险评分的具体实现依赖于两个关键要素:

(1)个体的遗传变异;

(2)遗传变异的效应值。

这里我习惯把遗传变异直接等价为单核苷酸多态性(Single NucleotidePolymorphism,SNP)。个体SNP的获取主要通过基因测序实现,而遗传变异的效应值主要来自于大型的GWAS研究。GWAS研究的目的就是寻找和疾病密切相关的SNP并估算该SNP对疾病的影响程度(效应值,通常是BETA或OR),这样我们可以将遗传变异与效应值相乘得到简单的PRS。遗憾的是,针对欧洲人群的GWAS研究非常丰富,样本量也非常大,因此PRS在国外的应用比较广泛深入,国内由于缺乏针对汉族人的大型GWAS研究,所以很多公司机构计算PRS的效应值主要来自欧洲人群,最近研究也证实这种跨人群的应用会使预测结果极其不稳定。

(该图表明GWAS研究在欧洲人群中广泛开展,各人种的样本数虽然都在增加,但是差距却越来越大)

关于多基因风险评分就介绍到这儿,下期内容会具体介绍如何实现PRS的计算和评估,敬请期待。

本文分享自微信公众号 - 生信与临床(cll-15151929371),作者:bioinfo医学僧

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原始发表时间:2020-08-25

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