《科学》重磅:5万人基因组+电子病历数据揭示基因与疾病重大关联,科学算命不远矣

医疗健康 来源:奇点网(微信号 geekheal_com) 作者:周伦
2016
12/27
10:20
奇点网(微信号 geekheal_com)
作者:周伦
医疗健康

2012年,基因产业界暗流涌动,制药巨头安进(Amgen)斥资4.15亿美元全资收购deCODE genetics,这个拥有「世界上最有价值基因组数据库之一」的公司,坐落在冰岛,拥有近40万人的基因组数据。

同样在那一年,业界很多人开始意识到,产业界的发展趋势要变了,以后合作的大门有可能逐一关闭。一大批药企和医院纷纷启动自己的基因组测序计划,希望拥有自己的数据宝藏,深度挖掘基因与疾病之间的关系。

今年5月份,deCODE没有辜负安进的希望,它在四大顶级医学期刊之一的《新英格兰医学杂志》发表文章,宣称他们找到了保护心脏的罕见基因突变(1),携带ASGR1功能缺失性突变的人,患冠心病的风险降低35%。不到四年的时间,deCODE给安进贡献了一个意义非凡的药物靶点,这意味着人类基因组数据淘金时代已经开启。

收购了deCODE的安进虽然占得先机,但是并没有完全垄断市场。北京时间本周五,顶级期刊《科学》刊登了本周的重要科学进展。后起之秀Regeneron Pharmaceuticals和Geisinger Health System祭出了两篇重要研究成果,它们综合分析了5万多人的基因组数据和临床电子病历(EHR)信息,发现了420多万个罕见基因变异,确定了大量潜在新的药物位点,并明确了基因测序在患者健康管理中的重要作用。

制药公司Regeneron成立于1988年,在2012年意识到行业的变化之后,开始考虑在基因组领域布局。2014年1月,Regeneron组建基因组中心Regeneron Genetics Center,并宣布与Geisinger合作,开展10万人基因组研究,挖掘基因与疾病之间的关系,以促进Regeneron的药物研发,和Geisinger患者的健康管理。它们把这个合作项目称作DiscovEHR。

Geisinger是美国最大的健康服务机构之一,它早在1996年就开始采用电子病历(EHR)管理系统,它目前服务于宾夕法尼亚州45个县的300多万居名,拥有非常完整的患者健康信息。截止目前,Geisinger的用户中有超过12.5万人自愿贡献出了他们的电子病历。

本次的研究涉及到其中的50726人,其中98%的人有欧洲血统,他们的年龄分布为48岁到73岁,中位年龄为61岁;他们的电子病历建立时长在11年到17年之间;接受随访的中位数是87次;患者病历中的检测结果最少有197个,最多的高达1119个,中位数为658个;还有各种疾病的诊断信息等等。

在Regeneron和Geisinger的第一个研究中(2),他们给这5万多名患者做了外显子测序,涉及到18852个基因。他们一共发现了超过420万个基因突变(点突变、插入和缺失)。每个人身上都携带大量的基因突变,其中点突变的个数中值超过2.1万,缺失插入突变超过1000个,在这些所有的突变里面有800多个是之前没有发现的。同时,他们还在这些患者身上发现了超过17.6万个基因出现功能缺失突变,每位患者携带基因功能缺失突变的中位数为21。

然而,这些突变究竟意味着什么?这才是科学家最想知道的东西。这个时候Geisinger的那些高质量的患者电子病历的作用就显现了。据研究人员介绍,这是首次大规模地将外显子数据与电子病历信息结合起来分析基因变异与疾病之间的关系。

Geisinger将患者的电子病历脱敏之后,交给Regeneron,Regeneron将这些基因变异数据与电子病历结合起来分析,试图找出这些变异背后的意义。

于是他们首先分析了空腹血脂(胆固醇、低密度胆固醇、高密度胆固醇和甘油三酯这些心脏病和中风相关的物质)水平和那些罕见突变之间的关系。他们发现APOC3、APOB、CD36、G6PC和LDLR基因的变异,与血脂水平之间存在一定的关系。有了这些位点的信息,研究人员可以根据它们跟血脂之间的关系,设计潜在的治疗药物。

最后,研究人员在这个庞大的群体中随机选了1415人,分析了目前公认与疾病相关的76个基因内的突变在患者中的携带率,他们惊讶地发现,在这个群体里,竟有3.5%(49)的人携带BRCA1等与疾病关系明确的点,这个比例要高于之前在小群体研究中得出的2%。

既然研究人员说这49人携的突变都是致病突变,那么他们这种预计准吗?当研究人员再把这些患者的病例调出来一看,他们发现其中有32人(65%)表现出了相关疾病的临床特征,但是只有7人(14%)被明确诊断。研究人员认为,这表明,基因组学有潜力用来引导临床健康管理。

在接受《科学》采访时,Geisinger临床基因组学主任Michael Murray说,「这些突变有可能会威胁到他们的生命。」不过好在Geisinger将检测结果反馈给了它的用户,以便他们根据这个结果做相应的健康管理。与参与研究的自愿者分享研究成果,这也是基因测序研究领域不常见的现象。

既然他们已经证明了他们这种研究方法是靠谱的,它可以让我们明白基因变异在健康和疾病中的作用。那么是不是要在一个特定的疾病中试试呢,毕竟这5万多个患者涵盖的疾病太多。

于是Murray就带队挑了与冠心病和中风有关的家族性高胆固醇血症(familial hypercholesterolemia,FH),FH是一种筛查方法玲琅满目,但是很难被诊断的遗传病。前期的研究表明,FH主要与LDLR、APOB和PCSK9三个基因的变异有关。

根据目前的研究,在上面三个基因中,有19个基因变异位点在临床上被认为与FH有关,还有16个潜在的基因变异位点与FH有关。于是Murray团队在这5万人中寻找这35种基因变异,找到229人至少携带一个基因变异。这就意味着跟FH相关的基因变异,在这个5万人的群体中携带率为1/256,这个比例远远高于之前认为的1/500。

那这些携带变异的人是不是就比不携带的人危险呢?研究人员调出相应的电子档案,分析发现,携带这些基因变异的人,他们体内的「坏」胆固醇显着高于不携带FH相关基因变异的人;而且携带FH相关基因变异的人,患冠心病的概率显着增加。看来携带FH相关基因变异的患者确实患病风险更高。(具体数据可以参考文献(3))

然而,在基因检测之前,仅有15%的FH相关基因变异携带者被诊断为FH,仅有24%的患者的电子病历数据显示携带者有发病迹象。总共有58%的携带者在服用他汀类药物,但是一半以上的人并没有收到良好的疗效,这意味着,这些患者的治疗力度还不够。

范德堡大学心血管疾病遗传学家Daniel Roden在接受《科学》采访时表示,以上的研究表明,在整个人群中筛选胆固醇升高相关基因变异可能是有意义的。

当然,上面的两个研究只是DiscovEHR的最新研究成果。早在今年3月份,Regeneron和Geisinger利用同样的方法,找到了一个新的冠心病治疗靶向位点ANGPTL4,携带ANGPTL4基因功能缺失突变的人,患冠心病的风险下降45%左右,他们的这一重大发现也刊登在《新英格兰医学杂志》上(4)。

无论如何,这个大型的临床研究表明,基于基因组测序的精准医学计划是靠谱的,将基因测序和临床数据结合起来潜力是无限的。这对于我们认识疾病的发生和发展大有裨益。然而,如何将基因检测数据与临床数据结合起来还是个大问题,毕竟像这种类型的研究还很稀少。

参考资料

【1】Nioi P, Sigurdsson A, Thorleifsson G, Helgason H, Agustsdottir AB, et al. 2016. Variant ASGR1 Associated with a Reduced Risk of Coronary Artery Disease. New England Journal of Medicine 0:null

【2】Dewey FE, Murray MF, Overton JD, Habegger L, Leader JB, et al. 2016. Distribution and clinical impact of functional variants in 50,726 whole-exome sequences from the DiscovEHR study. Science 354

【3】Abul-Husn NS, Manickam K, Jones LK, Wright EA, Hartzel DN, et al. 2016. Genetic identification of familial hypercholesterolemia within a single U.S. health care system. Science 354

【4】Dewey FE, Gusarova V, O'Dushlaine C, Gottesman O, Trejos J, et al. 2016. Inactivating Variants in ANGPTL4 and Risk of Coronary Artery Disease. New England Journal of Medicine 374:1123-33

来源:奇点网(微信号 geekheal_com)   作者:周伦

为你推荐

阿斯利康最新披露:在中国或面临800万美元新罚款资讯

阿斯利康最新披露:在中国或面临800万美元新罚款

据相关报道,英国当地时间4月29日,阿斯利康在最新季度的财报会议上透露,就在华涉嫌非法进口药品一事,公司可能可能会在中国面临一项新的罚款。

2025-04-30 15:53

君合盟生物重组A型肉毒毒素临床试验双线突破,覆盖严肃医疗与消费医疗两大领域资讯

君合盟生物重组A型肉毒毒素临床试验双线突破,覆盖严肃医疗与消费医疗两大领域

用于成人中、重度眉间纹适应症的III期临床试验在组长单位北京大学第一医院正式启动并完成首例入组。针对成人脑卒中后上肢痉挛治疗的II期临床试验由复旦大学附属华山医院牵头并顺...

2025-04-30 12:39

海关总署关于进口阿根廷牛黄的检疫和卫生要求资讯

海关总署关于进口阿根廷牛黄的检疫和卫生要求

本公告中的牛黄是指来自于阿根廷共和国国内养殖牛的胆囊或胆管的干燥胆结石。

2025-04-28 22:10

股价只剩2毛,这家上市15年的A股药企要退市了资讯

股价只剩2毛,这家上市15年的A股药企要退市了

上市15年后,吉药控股最终还是走向了退市的结局。

2025-04-28 17:50

科塞尔医疗完成近亿元B+轮融资,加速血管介入器械全领域平台化布局资讯

科塞尔医疗完成近亿元B+轮融资,加速血管介入器械全领域平台化布局

本轮融资由国内知名投资机构铁投巨石领投,苏高新金控持续追加投资,园雍投资跟投,资金将用于核心产品研发、全球市场推广及产能扩建。

2025-04-28 16:54

一款印度企业的原料药被暂停进口资讯

一款印度企业的原料药被暂停进口

昨日(4月27日),国家药监局发布公告称,暂停进口印度企业VITAL LABORATORIES PVT LTD 地高辛原料药。

2025-04-28 12:52

凯西集团2024财年实现双位数营收增长,不断投资研发,聚焦可持续发展资讯

凯西集团2024财年实现双位数营收增长,不断投资研发,聚焦可持续发展

凯西集团(Chiesi Group)是一家以研发为基石的意大利国际制药集团,总部位于意大利帕尔马,业务覆盖全球31个国家和地区。在2024财年,凯西集团圆满收官,取得了强劲的财务业绩...

2025-04-28 11:29

别让肺结节成心结,肺健康清“结”公益行动在人民日报社正式启动资讯

别让肺结节成心结,肺健康清“结”公益行动在人民日报社正式启动

2025年4月27日,《爱肺行动》之别让肺结节成心“结”——肺健康清“结”公益行动,在北京人民日报社正式启动,由广东省钟南山医学基金会、江苏养无极药业有限公司发起,联合京东健康...

2025-04-28 10:26

耀速科技获数千万元战略投资,以“AI+器官芯片”助力新药研发资讯

耀速科技获数千万元战略投资,以“AI+器官芯片”助力新药研发

本轮资金将用于加速公司“3D-Wet-AI”闭环技术体系的建设,并推动国际合作及多场景商业化落地。

2025-04-28 10:01

被忽视的“经期头痛”,专家提醒频繁发作需及时就医资讯

被忽视的“经期头痛”,专家提醒频繁发作需及时就医

偏头痛是一种常见的慢性神经血管性疾病,不仅有中到重度的头痛症状,还常伴随多种复杂症状比如恶心、呕吐、畏光、畏声等。女性偏头痛的发病率是男性的2~3倍,约20%~25%的女性偏...

2025-04-28 09:42

126个药品在辽宁省主动降价资讯

126个药品在辽宁省主动降价

辽宁全省所有医疗卫生机构将于04月30日起执行新的挂网采购价格。降价产品设置采购过渡期,时间为1周。

2025-04-27 18:35

A股上市公司未名医药的核心子公司,被停产资讯

A股上市公司未名医药的核心子公司,被停产

4月24日晚间,未名医药发布公告称,4月22日,天津市药监局发布公告,对公司控股子公司天津未名生物医药有限公司(以下简称“天津未名”)进行了药品GMP符合性检查。经综合评定、...

2025-04-27 11:34

瑞博生物港交所递表,小核酸药物龙头企业有望登陆资本市场资讯

瑞博生物港交所递表,小核酸药物龙头企业有望登陆资本市场

瑞博生物成立于2007年,专注于RNA干扰(RNAi)技术开发及小核酸药物产业化,是全球最早布局该领域的开拓者之一。

2025-04-27 10:36

Cytiva与中欧创新医药与健康研究中心签署全面合作协议资讯

Cytiva与中欧创新医药与健康研究中心签署全面合作协议

双方将携手在细胞治疗药物成果转化领域展开全面合作,推动大湾区生物医药产业的蓬勃发展,打造全球生物医药创新高地。

2025-04-25 19:49

精鼎医药任命 Charlotte Moser为公司首席医疗官,负责领导全球医学战略资讯

精鼎医药任命 Charlotte Moser为公司首席医疗官,负责领导全球医学战略

今日(4月25日),致力于为客户提供I至IV期全方位临床开发服务的跨国合同研究组织(CRO)精鼎医药宣布,公司已任命 Charlotte Moser博士出任首席医疗官。

2025-04-25 15:06

强生宣布锐珂(埃万妥单抗注射液)联合化疗方案在华获批,用于EGFR TKI经治后局部晚期或转移性非小细胞肺癌患者治疗 资讯

强生宣布锐珂(埃万妥单抗注射液)联合化疗方案在华获批,用于EGFR TKI经治后局部晚期或转移性非小细胞肺癌患者治疗

强生公司今日(4月25日)宣布,旗下创新治疗药物锐珂®(埃万妥单抗注射液)正式获得国家药品监督管理局批准,与卡铂和培美曲塞联合给药,适用于治疗携带表皮生长因子受体(EGFR...

2025-04-25 15:00

凶险的百日咳,发病率40年新高!专家:婴幼儿需“加速免疫”资讯

凶险的百日咳,发病率40年新高!专家:婴幼儿需“加速免疫”

2024年1至12月全国共报告百日咳近50万例,是2023年的12倍,跃升至近40年来的峰值。

2025-04-25 14:12

《新英格兰医学杂志》发布: 研究证实速福达可将流感病毒家庭传播概率降低32%资讯

《新英格兰医学杂志》发布: 研究证实速福达可将流感病毒家庭传播概率降低32%

罗氏全球今日(4月25日)宣布,速福达®(玛巴洛沙韦)III期临床试验CENTERSTONE研究详细结果在《新英格兰医学杂志》(NEJM)上发布。结果显示研究达到了主要终点:流感感染者单...

2025-04-25 13:34

阿斯利康携手本土创新力量,持续探索非小细胞肺癌联合治疗方案资讯

阿斯利康携手本土创新力量,持续探索非小细胞肺癌联合治疗方案

阿斯利康与石药集团、映恩生物和银珠医药三家本土生物医药公司正式签署临床研究合作协议

2025-04-25 10:58