心律失常和隐性共病的最佳遗传预测因子
在迄今为止最大的心律失常基因研究中,日本理研综合医学科学中心(IMS)的Kazuo Miyazawa和Kaoru Ito领导的研究人员报告了几个与房颤相关的基因和个体遗传变异。分析了来自100多万人的数据,并计算了基于遗传数据的多基因风险评分。这些分数可以预测高危人群的房颤,甚至中风和死亡率。这项研究发表在1月18日的杂志上自然遗传学.
心房颤动发生时,心脏跳动迅速和不规则,导致血液聚集在心房。这增加了血栓在心脏中形成的风险,然后流动到大脑,阻碍血液流动,导致中风。除此之外,还有其他条件高血压和糖尿病,心房纤颤与一些遗传因素但具体是怎么做到的仍然是个谜。
研究人员检查了超过15万日本人的基因组,在我们的染色体中发现了五个以前从未与心房纤颤相关的位置——称为遗传位点。其中两种包括东亚人群特有的基因变异。随后对120多万人进行的跨祖先荟萃分析——同样是日本人口,还有两项大型欧洲研究的人口——总共产生了150个关键基因位点,其中35个是新的。进一步分析发现超过130个基因与这些基因座相关。因此,这些基因中的一个或几个变异导致房颤的可能性很高。
被称为转录因子的特殊调节蛋白根据需要开启和关闭基因。找到转录因子打开与心房颤动相关的基因座,研究人员对表观基因组数据进行了整合分析,寻找与新发现的基因座结合的蛋白质。分析发现了转录因子ERRg,它与调节心肌细胞内过程的基因有关。
然而,关联并不能证明因果关系。为了测试过度活跃的ERRg可能是心房颤动的直接原因,研究人员在实验室培养了人类心肌细胞,并促进了ERRg的活性。他们发现与心脏功能相关的几个重要基因表达减少。此外,心肌细胞搏动不规则,收缩时间延长。
“到目前为止,哪些基因以及它们是如何转录调控该研究的第一作者Kazuo Miyazawa说:“目前还不清楚心房颤动的病理生理学。”“在这项研究中,我们通过整合基因组数据与表观基因组和转录组数据,发现了一个关键机制。”
多基因风险评分是一种统计工具,用于预测一个人的遗传易感性疾病。然而,当这些分数是从基因数据从一个人群中,他们很难预测另一个人群的风险。通过将日本的新数据添加到欧洲研究的数据中,RIKEN IMS团队能够做出更好的预测。他们发现分数越高,越年轻的人当他们出现心房颤动时。此外,该评分与中风显著相关,即使在未被诊断为房颤的患者中也是如此,并且可以预测中风导致死亡的发生。
宫泽解释说:“通过将我们的模型应用于一个人的基因组,我们可以发现临床上无法检测到的心律失常或其他相关疾病。”“这是至关重要的,因为在中风发生之前发现那些有风险的人是任何风险预测分析的目标。”
仅仅能够找到有心房颤动风险的人只是第一步。这项新研究也为治疗提供了思路。正如Miyazawa解释的那样,“我们发现ERRg可能在心房颤动的发病机制中起关键作用,因此它代表了对那些被确定为有风险的人进行药物干预的潜在目标。”
更多信息:Kazuo Miyazawa等人,房颤的跨血统全基因组分析揭示了疾病生物学,并使心脏栓塞风险预测成为可能,自然遗传学(2023)。DOI: 10.1038 / s41588 - 022 - 01284 - 9