心血管疾病(CVD)是全球范围内一个重大慢病,与脂质代谢紊乱密切相关。脂代谢相关靶标(如HMGCR和PCSK9等)一直是CVD治疗药物发现的重要方向。然而,脂代谢的调节涉及许多基因,每个基因都与CVD的结局有不同的因果关系。因此,有必要系统地评估这些基因,以确定心血管疾病的潜在治疗靶点。
我们对881个脂质代谢相关基因进行了全面、多中心、多维度的评估。使用基于全基因组关联研究(GWAS)的因果推理方法,我们筛选到54个与CVD有因果关系的基因。通过两个独立队列的孟德尔随机化和共定位分析,进一步验证了29个与CVD显著相关的基因。基于表型关联研究(PheWAS)和靶点-药物关联数据库的反向筛选,我们确定了13个潜在治疗靶点和相应的药物,有望在治疗CVD及其并发症方面具有潜在的应用前景。最后,我们整合了血清蛋白质组学数据,开发了一个由5种蛋白质组成的机器学习模型,用于疾病预测,其疾病预测准确率达96.1%。
该研究全面揭示了脂代谢调控靶点与CVD之间的复杂关系,并确定了潜在的治疗靶点和治疗药物。此外,本研究开发的机器学习模型为CVD的诊断和预测提供了一个有前途的工具,为未来的研究和临床应用提供了指引。
2025年2月19日,上述研究以“Prioritization of Lipid Metabolism Targets for the Diagnosis and Treatment of Cardiovascular Diseases”为题在线发表在Research杂志https://spj.science.org/doi/10.34133/research.0618。中国科学技术大学生命科学与医学部特任副研究员汪志华为第一作者,翁建平教授与徐索文研究员为本论文的共同通讯作者。中国科学技术大学生命科学与医学部博士生陈烁、硕士生张凡顺参与了本项工作。此外,俄罗斯科学院托木斯克国家医学研究中心心脏病研究Shamil Akhmedov教授也给予了本研究宝贵意见。该工作得到了科技部重点研发项目,国家自然科学基金,中国科大附一院创新攻关团队项目等资助,以及代谢健康与泛血管病安徽省重点实验室、中国科学技术大学内分泌与代谢病研究所的大力支持。
杂志介绍:《Research》是一本由中国科学技术协会(CAST)与美国科学促进会(AAAS)联合出版的国际化高水平综合性科技期刊,于2018年创刊,是《Science》自1880年创刊以来的第一本合作期刊。期刊的定位是发表生命科学、物理科学、工程学和应用科学领域的创新性研究成果,特别关注交叉学科的前沿进展。