全球冠心病和脑卒中疾病负担较重,2009-2019年我国脑卒中和冠心病患者死亡率持续上升,《中国心血管健康与疾病报告2020》指出我国心血管病患者3.3亿,其中脑卒中患者1,300万、冠心病患者1,139万。风险评估是心血管精准防控的基石,只是目前仍缺乏精准防控技术,在未来还应积极关注心血管疾病一级预防,持续开展指导心血管干预的临床研究。在第十七届东方心脏病学会议(OCC 2023)期间,中国医学科学院阜外医院 顾东风教授特结合团队研究成果和国外相关研究数据,分享遗传风险评估在冠心病和脑卒中患者管理中的作用。
心血管疾病影响因素&心血管疾病风险预测模型
心血管疾病影响因素包括膳食营养、体力活动、大气污染、社会经济压力等环境因素和遗传因素。风险评估是在个体层面防控心血管代谢疾病的基础,了解罹患急性心肌梗塞、脑卒中的发病风险,提前预警,才能防患于未然。在实际临床工作中,医生应给予患者总体危险评估及危险分层后,制定个体化干预措施,合理配置医疗资源。
1976-2013年期间,美国指南陆续更新心血管病风险预测模型,2013年ACC/AHA首次公布ASCVD事件的10年风险和终生风险计算器。我国在心血管病风险评估和分层指导个体化防治方面一直致力于开发具有自主知识产权的国人心脑血管风险评估实用工具,2016年由韩雅玲院士牵头研发的心血管疾病终生风险预测模型——China-PAR正式公布。
预测冠心病或脑卒中风险的基因组学预测模型
历经二十多年探索,我国现已发布一系列大型队列与基因组学研究揭示心血管疾病的遗传特征谱,并获得22项专利。入选全球心血管基因组学里程碑式研究的2012年中国人群冠心病基因组学研究结果显示,最大的中国人群冠心病GWAS共3.3万个体,鉴定出8个冠心病易感基因,其中4个基因为新发现基因。一项英国探索metaGRS模型冠心病风险预测能力的研究和一项美国探索GRS模型冠心病风险预测能力的研究结果均证实,相比其他传统危险因素,全基因组水平遗传风险评分预测冠心病风险的能力更高,能提高冠心病预测能力(图1)。
图1:全基因组水平遗传风险评分能提高冠心病预测能力
在东亚地区,我国率先解码遗传信息,领衔开展最大规模东亚人群基因组学研究,并于2022年5月将研究结果发表于欧洲心脏病杂志。本项东亚人群基因组学研究共纳入包括中国大陆、中国香港、日本、韩国、马来西亚等国家/地区在内的26.7万名受试者,利用4万大型队列深入融合冠心病、脑卒中及危险因素相关的500余个遗传易感基因,构建和评价遗传风险评分,联合冠心病临床风险和遗传风险的精细分层(图2),形成了综合个体遗传和环境因素的风险评估和分层技术及干预方案,创建了东亚首个冠心病多基因遗传风险评分!该研究成果被心血管领域顶级期刊EHJ列为Editor’s Choice,同期配发Editorial,EHJ杂志遗传学责任编辑Heribert Schunkert教授表示,该研究首次在中国人群中建立并评价了冠心病遗传风险评分,彰显了冠心病遗传风险评分在临床中风险和高风险人群中的再分层能力及临床应用价值。
图2:冠心病临床风险和遗传风险的精细分层
顾东风教授团队在China-PAR 10年风险预测模型基础上,进一步开发了适合我国中青年(60岁以下)或者10年动脉粥样硬化性心血管疾病(ASCVD)风险中低危个体的终生风险(至85岁)预测模型。在整个研发过程中,团队成员融合脑卒中、冠心病、血压等500余个遗传标记,整合最大规模中国和东亚人群基因组数据及14个表型、224个PRS,形成最佳预测能力metaPRS模型,建立中国首个脑卒中多基因遗传风险评分,并开展了一项纳入4万名受试者、最长随访20余年的前瞻性队列研究评价该脑卒中多基因遗传风险评分的安全性和有效性。研究发现PRS在不同临床风险人群中可实现风险再分层,指导不同年龄临床中风险人群的管理决策(图3)。2023年6月metaPRS模型已由伯科生物科技公司与平安健康(检测)中心负责技术转化及落地。
图3:metaPRS模型指导不同年龄临床中风险人群管理决策
欧洲则开展一项有关遗传风险与PCE联合评估欧洲人群冠心病风险的研究,该研究结果指出,在PCE模型的基础上,遗传风险具有明显的再分层能力(图4) 。
图4:在PCE模型基础上遗传风险具有明显再分层能力
遗传风险评估在冠心病和脑卒中患者管理中的作用
在遗传风险指导生活方式干预预防脑卒中和冠心病方面,2016年一项发表于新英格兰杂志的临床研究结果指出,在遗传高风险组,良好的生活方式同样可以降低近50%冠心病发病风险,且良好生活方式与冠脉钙化减少显著相关(图5);2021年一篇发表于 Neurology 杂志的研究结果显示,高遗传风险人群从生活方式干预中获益更大,有助于保持理想心血管健康(CVH)获益(图6)。
图5:良好的生活方式可以降低遗传高风险患者冠心病发病风险
图6:高遗传风险人群从生活方式干预中获益更大
在遗传风险指导降脂药物干预方面,两项探索PCSK9抑制剂用于冠心病患者安全性和有效性的RCT研究结果证实,高遗传风险个体使用PCSK9抑制剂能显著降低MACE风险,而低遗传风险没有显著获益(图7)。
图7:PCSK9抑制剂能显著降低高遗传风险个体MACE风险
遗传风险能指导心血管疾病高危人群管理。一项探索知晓CHD遗传风险对心血管疾病高危人群管理影响的临床试验共纳入200名中等CHD风险患者,并将其随机分为干预组(告知传统CHD风险和CHD遗传风险)和对照组(仅告知传统CHD风险),临床试验结果指出,患者知晓自身遗传风险后更容易接受医生建议开始降脂治疗,其中高遗传风险组患者的他汀使用比例更高,随访6个月时干预组患者LDL-C水平显著低于对照组(图8) 。
图8:告知遗传风险有助于心血管疾病高危人群管理
总结
基因组风险评估有助于筛查心血管疾病高危人群,预测早期发病风险,提高患者生活方式干预或药物治疗依从性。2016年韩雅玲院士牵头研发的心血管疾病终生风险预测模型China-PAR正式公布;顾东风教授团队在China-PAR 10年风险预测模型基础上,进一步开发了中国首个脑卒中多基因遗传风险评分——metaPRS模型,用于指导不同年龄临床中风险人群管理决策,2023年6月metaPRS模型已由伯科生物科技公司与平安健康(检测)中心负责技术转化及落地!
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