前言
近年來，多基因風險評分（Polygenic Risk Scores, PRS）在預測複雜疾病（如第二型糖尿病）的風險方面展現了潛力。PRS 通過整合個體基因組中多個遺傳變異的影響，提供了一種評估個體患病風險的方法。然而，一項發表在《自然通訊》（Nature Communications）上的開創性研究指出，PRS 在不同族群中的預測準確性存在顯著差異，這對精準醫療的發展提出了重要的挑戰。
PRS 的基本原理與應用
PRS 的核心思想是將個體基因組中與疾病相關的多個基因變異進行加權求和，從而得到一個綜合的風險評分。這個評分可以幫助醫生識別那些具有較高患病風險的個體，以便及早採取預防措施或進行更密切的監測。在糖尿病領域，PRS 被認為有助於改善診斷和治療，實現個體化的疾病管理。
不同族群間 PRS 預測準確性的差異
歐洲族群的優勢與局限多數現有的 PRS 模型主要基於歐洲族群的基因數據開發和驗證。這些模型在歐洲族群中表現出較高的預測準確性，但在應用於非歐洲族群時，準確性往往會顯著下降。例如，一項研究發現，基於歐洲數據集構建的 PRS 模型在預測南亞、拉丁美洲和非洲後裔的第二型糖尿病風險時效果不佳。
潛在原因
這種差異源於多個因素：
等位基因頻率差異：
不同族群中，與糖尿病相關的等位基因（allele）的頻率可能存在顯著差異。在一個族群中常見的風險等位基因，在另一個族群中可能非常罕見。
連鎖不平衡模式：
連鎖不平衡（linkage disequilibrium, LD）是指基因組中不同位置的等位基因非隨機關聯的現象。不同族群的 LD 模式不同，這會影響 PRS 的預測準確性。
基因-環境交互作用：
糖尿病的發生受到基因和環境因素的共同影響。不同族群的生活方式、飲食習慣和環境暴露可能存在差異，這些差異會影響基因的表達和疾病的發展。
遺傳結構差異：
不同族群的遺傳結構存在差異，這意味著在一個族群中具有風險的基因變異，在另一個族群中可能沒有相同的影響。
數據佐證
《基因組醫學》（Genome Medicine） 上發表的一項研究指出，針對歐洲人開發的第二型糖尿病 PRS 在非歐洲人群中的預測能力減弱，強調了在不同人群中評估和優化 PRS 的重要性。
《糖尿病護理》（Diabetes Care） 雜誌上的一項研究表明，自動化分類算法在診斷第一型糖尿病時，更容易對非白人個體做出錯誤判斷，而納入多基因評分可以提高算法的準確性，減少種族差異。
《npj代謝健康與疾病》 的研究顯示，使用匹配祖先人群開發的PRS對糖尿病具有很高的分類準確性，並且對於早期檢測糖尿病高危人群特別有用。在年輕人群中，其準確性更高。
提升 PRS 在多樣化族群中預測準確性的策略
增加非歐洲族群的基因數據
為了提高 PRS 在多樣化族群中的預測準確性，首要任務是增加非歐洲族群的基因數據。這需要大規模的基因組研究，以涵蓋更多不同族群的個體。
開發族群特異性的 PRS 模型
基於不同族群的基因數據，可以開發族群特異性的 PRS 模型。這些模型能夠更好地反映特定族群的遺傳背景和疾病風險。
整合環境和生活方式因素
PRS 模型應整合環境和生活方式因素，例如飲食、運動、社會經濟地位等。這有助於更全面地評估個體的患病風險。
採用跨族群的 PRS 方法
跨族群的 PRS 方法旨在開發能夠在多個族群中準確預測疾病風險的模型。這些方法通常涉及複雜的統計模型和算法，以考慮不同族群間的遺傳差異。
調整現有模型
對現有的 PRS 模型進行調整，使其更適用於非歐洲族群。例如，可以通過添加非洲特異性的變異來改進模型在非洲族群中的預測能力。
PRS 在臨床實踐中的應用與挑戰
個體化治療方案
PRS 可以幫助醫生制定個體化的治療方案。例如，對於具有較高糖尿病風險的個體，醫生可以建議更積極的生活方式干預或藥物治療。
早期篩檢與預防
PRS 可以用於早期篩檢，識別那些具有較高患病風險的個體。這有助於及早採取預防措施，降低疾病的發生率。
倫理考量
PRS 的應用涉及倫理考量，例如基因歧視和隱私保護。在使用 PRS 時，需要確保個體的基因信息得到妥善保護，避免被用於不公平的用途。
成本與可及性
PRS 檢測的成本相對較高，這限制了其在臨床實踐中的廣泛應用。為了使更多人能夠受益於 PRS，需要降低檢測成本，提高可及性。
結論與展望
多基因風險評分在預測糖尿病風險方面具有潛力，但其在不同族群中的預測準確性存在差異。為了實現精準醫療的目標，需要增加非歐洲族群的基因數據，開發族群特異性的 PRS 模型，整合環境和生活方式因素，並解決 PRS 應用中的倫理和成本問題。隨著基因組學研究的深入和技術的進步，PRS 將在糖尿病的預防、診斷和治療中發揮越來越重要的作用。未來的研究應著重於開發更精確、更具包容性的 PRS 模型，以惠及全球不同族群的人們。
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原始資料來源: GO-AI-6號機 Date: October 1, 2025
