算命这件事可谓历史悠久,从商代的占卜,到文王拘而演周易,一直延续到世纪初打着高科技名义坑蒙拐骗的“电脑算命”。
不过像我们这样,接受了马克思主义教育的共产主义接班人,自然是不会相信这些封建迷信的。“算命”最大的意义恐怕就是给我们留下了商代的甲骨文,让我们可以一窥4000年前祖先的生活。
占卜用的甲骨和甲骨文
不过现在,这一封建迷信的传统领域也部分地被科学攻克了。近日,哈佛医学院的Amit Khera和Sekar Kathiresan等,通过全基因组评分,成功预测了冠心病、房颤、2型糖尿病、炎症性肠病和乳腺癌这5种疾病的发病风险。文章发表在《自然遗传学》上。
说起基因和疾病,首先想到的就是高中生物课里学的各种红绿色盲、血友病、白化病等等遗传病。这些遗传病有个共同特点,都是单基因遗传,也就是它们的发病都只和一个基因的异常有关,测一个基因就能知道会不会得病了。
不过,大多数的疾病都是多个基因,再加上环境因素共同作用的造成的。比如在帕金森中,最常见的LRRK2突变也只占了全部发病人数的3%。在2型糖尿病中,最常见的HNF1α突变也只能解释2.1%的患者。
而像冠心病,流行病学调查显示40-60%的易感性是遗传因素带来的,全基因组关联性也发现了33个和冠心病有关的基因,每个基因突变都会不同程度地增加冠心病的风险。比如,遗传性高胆固醇血症突变,一种出现率0.4%的突变,会使冠心病的风险增加3倍。
影响因素这么复杂,研究起来自然很难。不过还好,测序技术和计算机技术的成熟,使得获得和处理大量样本成为可能,也让对多基因遗传病的预测研究可以开展。
通讯作者Sekar Kathiresan
“我们很久以前就知道,整体基因变异情况是一些疾病的高危因素”通讯作者Sekar Kathiresan说,“现在,我们能够使用基因组数据来衡量这种风险。从公共卫生的角度来看,我们需要确定这些高危人群,以便提供适当的预防措施。”
在2006年,威康信托医疗慈善机构、医学研究理事会、卫生部、苏格兰政府和西北地区发展署共同建立了英国生物银行。在2006到2010年间,英国生物银行一共招募了50万名年龄在40至69岁之间的志愿者,收集了血液、尿液和唾液样本,并在之后跟踪他们的健康状况。
这些数据正好可以用于多基因遗传病的研究。
Amit Khera等首先根据以往的数据,为冠心病建立了31个全基因组多基因评分(GPS)模型,然后从英国生物银行中抽取120280名志愿者的数据,对这些模型进行了测试。
研究人员对评分和发病率作图,根据曲线下面积(AUC)对这些模型进行评价,选取出最好的一个模型,再用英国生物银行中,另外抽取288978名志愿者的数据对其进行验证。
在验证队列中,通过这个多基因评分模型,研究人员发现有8%的人患冠心病的风险比普通人高3倍多,是之前根据遗传性高胆固醇血症这一个基因突变找出的高危人群的20倍。而比普通人冠心病风险高4倍和5倍的分别有2.3%和0.5%。
“对于心脏病发作,我预测每个病人在不久的将来都有机会知道自己的多基因风险指数——就像他们现在知道自己的胆固醇指数一样。”通讯作者Kathiresan博士表示。
评分与发病率的关系
接下来,研究人员又用同样的方法对房颤、2型糖尿病、炎症性肠病和乳腺癌进行了分析。
对于房颤,多基因预报模型发现有6.1%的人有3倍风险,而评分最高的1%的人有4.63倍的风险。至于2型糖尿病、炎症性肠病和乳腺癌,分别有3.5%、3.2%和1.5%的人有3倍风险。
当然,光找出易感人群是不够的,还要有针对性的预防措施。比如冠心病,课题组之前的研究显示,通过健康的生活方式,以及服用他汀类药物降低血脂,是可以抵消掉基因带来的冠心病风险的。
Kathiresan博士说:“我们将多基因风险评分作为一种方法,在出生时识别出疾病的高风险或低风险人群,然后使用这些信息来针对性干预,无论是通过生活方式的改变还是治疗。”
不过研究人员也指出,他们的研究是基于欧洲人的,如果用于其他人群,可能还需要做进一步的验证。此外,这样的基因检测会不会造成“基因歧视”也是个值得思考的问题。
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