
近年来,随着大数据技术的发展,医学研究逐渐突破传统疾病分类的局限,开始从遗传和环境的角度重新审视疾病的本质。芝加哥大学的研究团队利用来自近13万个家庭、超过48万人的健康保险数据,提出了一种基于遗传相关性的新型疾病分类方法。这项研究于2023年8月7日发表在《自然·遗传学》(Nature Genetics)杂志上,为疾病的诊断和治疗提供了新的思路,有望实现个性化医疗的进一步发展。
研究的核心在于分析疾病在遗传相关个体中的发生频率,揭示疾病之间潜在的遗传联系。通讯作者Andrey Rzhetsky教授指出:“理解疾病之间的遗传相似性,有助于发现潜在的药物靶点,也可以通过改善家庭环境预防某些疾病。”
大数据揭示疾病间的深层联系
传统的疾病分类体系,如国际疾病分类(ICD-10),主要依据症状或解剖结构进行划分,可能忽略了疾病的共同根源。研究发现,偏头痛(神经系统疾病)与肠易激综合征(肠道疾病)在遗传上高度相关,提示它们可能共享某些遗传基础或发病机制。这一发现有助于推动跨学科的疾病研究和治疗策略的创新。
研究团队利用Truven MarketScan数据库,涵盖美国超过4000万个家庭的医疗记录,筛选出父母与子女在同一保险计划中的覆盖时间,确保分析的家庭关系的准确性。通过统计分析,他们构建了疾病的生物进化树,揭示了疾病之间的遗传和环境关联性。这一方法为疾病的分类提供了新的科学依据。
具体而言,研究聚焦于29种在父母和子女中均有代表性的疾病,建立了基于遗传和环境因素的分类树。每个“分支”由两种高度相关的疾病组成,表明它们常在同一家庭中共同发生,可能共享遗传或环境因素。这一模型有助于理解疾病的内在机制,推动个性化治疗的发展。
第一作者Kanix Wang强调:“大量家庭数据的分析,使我们能够更准确地估算疾病的遗传和环境相关性,从而建立起以生物学基础为核心的疾病分类体系。”
此外,研究还发现,遗传相关性通常强于环境相关性,但在精神神经疾病(如精神分裂症、双相情感障碍及药物滥用)中,环境因素的影响与遗传因素几乎持平。这提示,改善家庭和社会环境,有望在预防这些疾病方面发挥重要作用。
研究还将结果与传统的ICD-9分类体系进行了比较,发现一些意想不到的关联。例如,1型糖尿病(自身免疫疾病)与高血压(循环系统疾病)在遗传上高度相关。类似地,哮喘、过敏性鼻炎、骨关节炎和皮炎等常见疾病之间也存在显著的遗传联系。这些发现为疾病的预防和治疗提供了新的科学依据。
综上所述,这项研究不仅深化了我们对疾病遗传基础的理解,也为未来的疾病分类和个性化医疗提供了新的思路。随着大数据分析技术的不断发展,疾病的研究将更加精准和全面,为人类健康带来更大的福祉。