根据阿尔伯塔大学(University of Alberta)最新研究,在大多数情况下,你的基因与患某种疾病风险的关系不到 5%,基因并不能很好地预测大多数疾病的风险。研究者认为测量代谢物、化合物、蛋白质或微生物群可以更准确地测量人类的疾病风险,也更有助于诊断。这一发现与许多现代基因检测商业模式背道而驰(易感基因),后者认为基因检测可以准确预测一个人的患病风险。1,2 迄今为止,已刊登发表了 3700 多篇全基因组关联分析(GWAS)研究,这些研究着眼于基因单核苷酸多态性(SNPs)对人类疾病或人类表型的遗传贡献。通过这些研究,许多非常重要的 SNPs 可以用来识别鉴定数百种疾病或医疗条件。然而,GWAS识别的 SNPs 或 SNPs生物标志物的组合在多大程度上可以预测疾病的风险还不是很清楚。
GWAS在疾病相关或疾病风险标记的报告方法上与大多数其他组学或临床/流行病学研究不同。很少有GWAS研究将多个SNP结合在一起,形成一个多标记的风险预测因子。因此,很少有GWAS研究报道与特定SNP或SNPs组合相关疾病风险或特征预测的敏感性、特异性、ROC曲线或ROC曲线下面积。
虽然GWAS研究的价值是无可争议的,但人们仍然担心单核苷酸多态性(SNPs)无法像最初希望的那样解释那么多的遗传变异(缺失遗传问题,missing heritability),3,4 也无法像预期的那样解释那么多的疾病风险。4
在迄今为止规模最大的荟萃分析中,科学家们研究分析了二十年来常见基因突变位点(也称为单核苷酸多态性,SNPs)与不同疾病和条件之间关系的数据。研究结果表明,大多数人类疾病和基因之间的关系是不可靠的。1 阿尔伯塔大学(University of Alberta)生物科学系和计算科学系教授、该研究的合著者 David Scott Wishart 说道:“简单地说,DNA不是你的命运,SNPs 在疾病预测方面是有限的,甚至是不可靠的。绝大多数疾病,包括许多癌症,糖尿病和阿尔茨海默病(早老性痴呆),在遗传上的贡献率最多为 5%~10%。”
当然,也有一些例外,该研究还强调了一些值得注意的疾病,包括克罗恩病、乳糜泻和黄斑变性,基因在这些疾病的遗传贡献率约为 40%~50%。尽管这些疾病比较例外,但越来越清楚的是,大多数疾病的风险来自于你的新陈代谢,生存环境,生活方式或你接触到的各种营养物质、化学物质、细菌或病毒等。
研究者们发现非遗传因素通常比遗传因素更能预测疾病。特别是在GWAS(遗传标记)衍生AUROCs(ROC曲线下面积)和非GWAS(临床/蛋白组/代谢组)衍生AUROCs可以比较的情况下,研究者们发现典型的非GWAS研究(临床/蛋白组/代谢组)报告AUROCs接近0.81,明显高于基于遗传标记GWAS衍生的生物标志物0.64。(ROC曲线下的面积,值越大表示效果越好)
▲ 常见疾病的典型代谢、临床、蛋白组学和遗传标记的比较 研究者认为测量代谢物、化合物、蛋白质或微生物群可以更准确地测量人类的疾病风险,也更有助于诊断。这一发现与许多现代基因检测商业模式背道而驰(易感基因),后者认为基因检测可以准确预测一个人的患病风险。 最重要的是,如果你想准确地衡量你的健康状况,你的疾病倾向,或对疾病的应对措施,那么最好是测量你的代谢物、微生物或蛋白质,而不是你的基因。这项研究还强调了了解我们的环境,包括我们的食物、空气和水的安全或质量的必要性。 ▲研究人员David Scott Wishart说,这项研究强调了了解环境因素如食物、水和空气质量如何导至疾病的重要性。(照片:John Ulan)参考资料: 1.Patron Jonas,Serra-Cayuela Arnau,Han Beomsoo et al. Assessing the performance of genome-wide association studies for predicting disease risk.[J] .PLoS ONE, 2019, 14: e0220215. 2.https://www.folio.ca/dna-is-not-your-destiny-genetics-a-poor-predictor-of-risk-for-most-diseases-study-suggests/ 3.Sandoval-Motta Santiago,Aldana Maximino,Martínez-Romero Esperanza et al. The Human Microbiome and the Missing Heritability Problem.[J] .Front Genet, 2017, 8: 80. 4.Visscher Peter M,Brown Matthew A,McCarthy Mark I et al. Five years of GWAS discovery.[J] .Am. J. Hum. Genet., 2012, 90: 7-24. |