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基于多组学数据的药物靶点孟德尔随机化及其在心脑血管疾病防治研究中的应用
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作者 樊哲 姜明慧 +1 位作者 程丝 刘斯洋 《中国卒中杂志》 北大核心 2025年第6期699-709,共11页
心脑血管疾病是全球死亡和伤残的主要原因,需要持续研发药物以减轻社会和医疗保健系统沉重的疾病负担。药物靶点孟德尔随机化采用顺式蛋白质数量性状基因座作为工具变量,在观察性研究数据中探究蛋白靶点与疾病结局的因果关系,为药物研... 心脑血管疾病是全球死亡和伤残的主要原因,需要持续研发药物以减轻社会和医疗保健系统沉重的疾病负担。药物靶点孟德尔随机化采用顺式蛋白质数量性状基因座作为工具变量,在观察性研究数据中探究蛋白靶点与疾病结局的因果关系,为药物研发提供了可靠的临床前证据。在心脑血管疾病领域,该方法已广泛用于靶点筛选、不良反应评估及药物再利用等。本文系统阐述了药物靶点孟德尔随机化分析框架(包括工具变量选择、效应估计、敏感性分析、不良反应和中介分析),总结了该方法在心脑血管疾病治疗中降脂、抗炎等药物靶点方面的研究进展,并探讨了其在专病队列研究中的局限性和未来展望,以期为心脑血管疾病的药物靶点开发提供思路。 展开更多
关键词 心脑血管疾病 药物靶点 因果推断 孟德尔随机化
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脑血管病的多组学研究
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作者 张杰 李昊 程丝 《中国卒中杂志》 北大核心 2025年第6期657-662,共6页
目前,脑血管病在机制解析、专病队列建设和新药研发等方面仍面临挑战,而多组学的发展为理解其复杂的病理生理调控机制、优化疾病分型和诊断、提升预后预测能力,以及推进新药研发进程等提供了驱动力。同时,我国已建立万人级的中国脑血管... 目前,脑血管病在机制解析、专病队列建设和新药研发等方面仍面临挑战,而多组学的发展为理解其复杂的病理生理调控机制、优化疾病分型和诊断、提升预后预测能力,以及推进新药研发进程等提供了驱动力。同时,我国已建立万人级的中国脑血管病多组学多模态数据库STROMICS,并将进一步构建更加完善的脑血管病多组学专病队列,通过孟德尔随机化等跨学科方法推进多组学研究,为深入了解脑血管病的发生发展调控机制和推进新药研发提供研究方法。 展开更多
关键词 脑血管病 卒中 多组学
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人工智能融合临床与多组学数据在卒中防治及医药研发中的应用与挑战
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作者 勾岚 姜明慧 +4 位作者 姜勇 廖晓凌 李昊 张杰 程丝 《中国卒中杂志》 北大核心 2025年第6期710-717,共8页
卒中是全球致死致残的首要病因。基于人工智能(artificial intelligence,AI)融合临床与多组学数据的研究范式,为卒中精准防治提供了新方案。AI技术通过整合分析临床与多组学数据,能够提升卒中高危人群识别能力,优化早期诊断与风险评估,... 卒中是全球致死致残的首要病因。基于人工智能(artificial intelligence,AI)融合临床与多组学数据的研究范式,为卒中精准防治提供了新方案。AI技术通过整合分析临床与多组学数据,能够提升卒中高危人群识别能力,优化早期诊断与风险评估,实现卒中亚型的精准分型,同时可筛选潜在药物靶点,构建预后预测模型。然而,卒中多组学资源相对匮乏、多模态数据融合困难,以及算法可解释性不足等仍是临床转化的主要瓶颈。本文对AI融合临床与多组学数据在卒中防治及医药研发中的应用与挑战等研究进展进行综述。 展开更多
关键词 卒中防治 人工智能 多组学 精准医疗 医药研发
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全基因组关联分析标准化流程的构建与扩展应用
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作者 许喆 石延枫 +5 位作者 张杰 姜明慧 刘阳 李昊 廖晓凌 程丝 《中国卒中杂志》 北大核心 2025年第6期663-674,共12页
目的构建GWAS标准化流程及多组学分析体系框架,为基于多组学队列的脑血管病药物逆向研发提供高效分析方法。方法基于国际GWAS质量控制标准与多组学整合与分析策略,构建模块化的分析体系。GWAS前数据质量控制模块:对样本和变异检出率、... 目的构建GWAS标准化流程及多组学分析体系框架,为基于多组学队列的脑血管病药物逆向研发提供高效分析方法。方法基于国际GWAS质量控制标准与多组学整合与分析策略,构建模块化的分析体系。GWAS前数据质量控制模块:对样本和变异检出率、群体遗传结构与分层、亲缘关系等进行严格质量控制。在合格样本组成的群体中,保留次要等位基因频率>0.5%的遗传变异用于GWAS。关联分析模块:利用PLINK、SAIGE和Regenie等软件,使用广义线性模型与广义线性混合模型进行GWAS操作。通过基因组膨胀系数和分位数-分位数图评估GWAS质量。使用中国国家卒中登记Ⅲ的全基因组测序和临床数据,对该模块进行测试。多组学分析模块:整合多基因风险评分、跨队列meta分析、孟德尔随机化及共定位分析等流程,为利用GWAS结果进行分子机制解析和靶点筛选提供支持。结果本研究搭建的GWAS前数据质量控制模块主要从遗传数据质量和群体遗传两方面对数据进行GWAS前质量控制和评估。经过质量控制,有9632例和7265例样本分别被纳入基线TG水平、卒中后3个月死亡两个表型的GWAS。GWAS结果显示,不同软件得到的曼哈顿图趋势较为接近,但在病例-对照样本存在较大偏倚时,SAIGE软件相比于PLINK和Regenie软件校正适度、统计检验方法相对稳健。在多组学分析模块中,构建了包含多基因风险评分、meta分析、孟德尔随机化和共定位分析等多个标准化分析流程,用以开展对GWAS结果的深入挖掘。结论本研究建立的GWAS标准化流程具有模块化、扩展性强等特点,能够满足复杂表型分析和多组学数据整合与分析的需求,为基于遗传关联的药物逆向研发提供了方法学基础。 展开更多
关键词 全基因组关联分析 多组学 卒中 药物研发 生物信息学
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卒中关联基因驱动不同族裔与卒中亚型的药物重定位研究
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作者 张杰 勾岚 +5 位作者 李兰欣 许喆 石延枫 姜明慧 李昊 程丝 《中国卒中杂志》 北大核心 2025年第6期686-698,共13页
目的针对卒中关联基因在药物转化方面的挑战,以及不同族裔和不同卒中亚型的遗传异质性,在完善卒中关联基因功能注释的基础上,通过靶向这些基因的药物重定位分析,探究可能适用于卒中治疗的跨适应证药物类别。方法计算机检索GWAS Catalog... 目的针对卒中关联基因在药物转化方面的挑战,以及不同族裔和不同卒中亚型的遗传异质性,在完善卒中关联基因功能注释的基础上,通过靶向这些基因的药物重定位分析,探究可能适用于卒中治疗的跨适应证药物类别。方法计算机检索GWAS Catalog数据库中的卒中关联单核苷酸变异(single nucleotide variant,SNV),同时获取SNV所涉及的文献,设定检索时间范围为建库日期至2025年4月27日。检索PubMed数据库中卒中相关的队列研究、病例对照研究和meta分析等文献,从文献中获取卒中关联SNV,设定检索时间范围为2018年3月1日—2025年4月27日。通过合并与筛选获得最终纳入分析的SNV和文献,根据SNV和基因的映射关系,明确所纳入的卒中关联基因集合。采用GREP软件(版本号:1.0.0)以卒中关联基因为靶点进行药物重定位分析。结果通过GWAS Catalog数据库检索,获得卒中关联SNV 1661个,涉及文献49篇;通过PubMed数据库检索,获得文献77篇。筛选后最终纳入卒中关联SNV 835个,涉及文献38篇,SNV所在基因338个,总样本量为11714626例。药物重定位分析显示,对于非洲裔、东亚裔、欧洲裔和跨族裔,卒中关联基因富集最显著的药物类别分别是抗肿瘤药物(OR 25.75,P=1.51×10^(-2))、其他呼吸系统药物(OR 84.08,P=1.71×10^(-2))、其他血液系统用药(OR 36.15,P=2.70×10^(-4))、其他消化道和代谢药物(OR 12.67,P=3.09×10^(-3));而西班牙裔和南亚裔的卒中关联基因未发现显著富集的药物类别。对于缺血性卒中、心源性栓塞型卒中和小血管卒中,卒中关联基因富集最显著的药物类别分别是其他血液系统用药(OR 31.31,P=4.00×10^(-4))、其他血液系统用药(OR 41.10,P=3.12×10^(-2))和外用抗寄生虫药(OR 50.35,P=2.68×10^(-2));而卒中和大动脉卒中的关联基因未发现显著富集的药物类别。此外,还发现卒中关联基因在便秘药物、抗血栓药物、β受体阻滞剂、妇科用抗感染药物及抗菌消毒剂等药物类别中富集。结论靶向不同族裔和不同卒中亚型关联基因所富集的药物类别存在差异,且在抗肿瘤药物、其他呼吸系统药物、其他消化道和代谢药物、妇科用抗感染药物及抗菌消毒剂、外用抗寄生虫药等非卒中传统治疗领域的药物类别上呈现富集。 展开更多
关键词 卒中关联基因 族裔 卒中亚型 药物重定位
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脂质代谢组与卒中的因果关系:系统孟德尔随机化研究
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作者 姜明慧 许喆 +3 位作者 石延枫 张杰 李昊 程丝 《中国卒中杂志》 北大核心 2025年第6期675-685,共11页
目的脂质代谢异常与卒中的发生发展密切相关。本研究旨在探究脂质代谢组与卒中及其亚型的因果关联,解析脂蛋白成分对卒中的影响。方法基于213种脂质代谢指标以及全因卒中(any stroke,AS)、全因缺血性卒中(any ischemic stroke,AIS)及其... 目的脂质代谢异常与卒中的发生发展密切相关。本研究旨在探究脂质代谢组与卒中及其亚型的因果关联,解析脂蛋白成分对卒中的影响。方法基于213种脂质代谢指标以及全因卒中(any stroke,AS)、全因缺血性卒中(any ischemic stroke,AIS)及其3种亚型——大动脉型卒中(large artery stroke,LAS)、心源性栓塞型卒中(cardioembolic stroke,CES)和小血管型卒中(small vessel stroke,SVS)的GWAS,通过单变量孟德尔随机化(Mendelian randomization,MR)方法初步筛选与卒中存在潜在因果关系的脂质代谢指标。在此基础上,运用多变量MR方法整合脂质代谢指标间的遗传相关性,进一步鉴定具有独立因果效应的脂质代谢指标。结果在单变量MR中,分别识别出16种、58种和58种脂质代谢指标与AS、AIS及LAS存在潜在因果关联,仅各发现1种与CES和SVS相关的脂质代谢指标。这些脂质代谢指标间普遍存在遗传相关性。通过多变量MR的进一步筛选,分别识别出11种、4种和39种与AS、AIS及LAS相关的高置信度脂质代谢指标。其中,小颗粒低密度脂蛋白(small-low density lipoprotein,S-LDL)及中颗粒低密度脂蛋白(medium-low density lipoprotein,M-LDL)和小颗粒高密度脂蛋白中的磷脂与总脂质的比值,对卒中及其亚型具有潜在保护效应;而S-LDL和M-LDL中的胆固醇、胆固醇酯等脂质成分,则与LAS发病风险升高相关。结论脂质代谢指标对LAS的影响最为显著,脂蛋白颗粒中的胆固醇和磷脂占比在卒中发生发展中发挥差异化作用。 展开更多
关键词 脂质代谢组 卒中 孟德尔随机化 因果关联
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