解锁健康的未来：用视网膜成像和遗传学预测疾病

　　Mass Eye and Ear和Broad研究所的研究人员进行的一项研究表明，视网膜成像结合遗传分析可以预测患眼部和全身性疾病的风险。来源:SciTechDaily.com

　　眼科和耳科的内科研究人员表明，视网膜成像可以帮助预测一个人患眼科、神经精神病学、心脏病和糖尿病的风险

　　代谢和肺动脉

　　连疾病。研究小组还发现了与视网膜变薄相关的基因位点，这可能有助于发展人类

　　针对青光眼和黄斑变性等眼病的规范化治疗计划和未来治疗方法。

　　据说视网膜是了解人体全身健康状况的窗口。在1月24日发表在《科学转化医学》杂志上的一项新研究中，来自Mass Eye and Ear(麻省总医院布里格姆分校的成员)、麻省理工学院和哈佛大学Broad研究所的内科研究人员将视网膜成像、遗传学和大数据结合起来，以估计一个人未来患眼部和全身疾病的可能性。他们发现不同视网膜层变薄与眼部、神经精神、心脏、代谢和肺部疾病风险增加之间存在显著关联，并确定了与视网膜层厚度相关的基因。

　　视网膜图像的预测能力

　　“我们展示了视网膜图像可以用来预测眼部疾病和全身性疾病的未来风险，”第一作者Seyedeh Maryam Zekavat博士说，他是Mass Eye and Ear的哈佛眼科住院医生，也是Broad的研究生。“这可能有助于疾病预防——如果我们从某人的视网膜图像中得知他们未来患青光眼或心血管疾病的风险很高，我们可以将他们转到后续筛查或预防性治疗中。”

　　由于其位于眼睛透明结构的后面，视网膜很容易被可视化和无创成像，视网膜成像已经是眼科的常规程序。这项新研究揭示了预防医学的可能性，以及眼科医生和其他医学领域之间的相互交流。

　　资深研究作者Nazlee Zebardast，医学博士，硕士，肿块眼耳青光眼成像主任，检查OCT图像。图片来源:Mass Eye and Ear

　　l。将视网膜健康与全身状况联系起来

　　先前的研究表明，视网膜健康与健康状况之间存在联系，包括衰老、糖尿病和高血压等心脏代谢疾病，以及痴呆、中风和多发性硬化症等神经系统疾病。

　　“我们最近已经意识到，我们可以从视网膜图像中获得比我们想象的更多的信息，”资深作者Nazlee Zebardast说，他是医学博士，硕士，质量眼耳青光眼成像主任，哈佛医学院眼科学助理教授。“能够看到这些无需进行任何侵入性手术即可获得的图像，无论是在遗传水平还是在流行病学水平上，都与许多系统性疾病有关，这真是令人兴奋。”

　　为了确定视网膜健康与疾病风险之间的联系，并确定与视网膜健康相关的基因，研究人员分析了来自44,823名英国生物银行参与者的数据，这些参与者在2010年接受了视网膜光学相干断层扫描(OCT)成像、基因分型和健康基线测量，然后对疾病发展进行了平均10年的随访。

　　该研究的共同第一作者。Seyedeh Maryam Zekavat和Saman Doroodgar Jorshery检查数据和视网膜厚度图像。图片来源:Mass Eye and Ear

　　深入了解视网膜层和遗传关联

　　与之前寻找与视网膜整体健康相关的基因的研究不同，这项研究更深入地研究了构成视网膜的不同细胞层的作用。

　　“视网膜的每一层都是由不同类型的细胞组成的，它们具有不同的结构和功能，我们发现这些不同层的厚度与不同的条件有关，”泽巴尔达斯特说，他也是布罗德大学的一名助理科学家。

　　研究人员说，这项研究还提供了对决定视网膜健康的基因和生物学途径的深入了解，这可以用来开发未来的治疗方法。研究小组总共确定了259个与视网膜厚度相关的基因位点。

　　这项工作的一个特别见解是，多种系统健康状况，包括心脏、代谢、肺和肾功能不佳，都与视网膜感光器部分变薄有关，尽管需要进一步的研究来确认因果关系。未来的研究还应该致力于在更多样化的人群和不同的年龄组中复制该研究的方法，因为英国生物银行的参与者主要是白人，年龄在40-70岁之间。

　　扩大临床应用和未来发展方向

　　这项研究是Mass Eye and Ear正在进行的一项研究的一部分，该研究旨在识别青光眼和其他眼部疾病的遗传标记，这可能有助于为患者制定个性化的风险评分和治疗计划。视网膜OCT成像已经是Mass Eye and Ear和其他地方眼科的标准临床程序，但作者说，他们的研究结果表明，它的使用可以扩大。进一步研究眼部和心脏代谢健康之间的联系将有助于了解其临床应用，研究人员正在与共同作者Pradeep Natarajan博士一起扩展这一研究领域，他是马萨诸塞州总医院预防心脏病学主任，也是Broad心血管疾病倡议的副成员。

　　结论:视网膜成像在健康预测中的潜力

　　“患者来找我们是为了他们的眼睛健康，但如果我们能告诉他们更多呢?”西巴达斯特说。“如果我们可以利用某人的视网膜图像来告诉他们，‘你似乎有很高的患高血压的风险，也许你应该进行筛查，或者你的初级保健医生应该知道这一点。’”

　　作者已经为他们在眼科知识门户网站上的所有发现开发了一个在线用户界面，使研究人员能够探索视网膜层厚度、疾病和遗传之间的联系。

　　参考:“视网膜光学相关断层扫描图像的全基因组和全基因组分析识别眼部和系统健康之间的联系”，作者:Seyedeh Maryam Zekavat, Saman Doroodgar Jorshery, Franziska G. Rauscher, Katrin Horn, Sayuri Sekimitsu, Satoshi Koyama, Trang T. Nguyen, Maria C. Costanzo, Dongkeun Jang, No?l P. Burtt, Andreas k

　　hnapfel, Yusrah Shweikh, Yixuan Ye, Vineet Raghu, Hongyu Zhao, Marzyeh Ghassemi, Tobias Elze, Ayellet V. Segrè， Janey L. Wiggs, Lucian Del Priore, Markus Scholz，Jay C. Wang, Pradeep Natarajan和Nazlee Zebardast, 2024年1月24日，Science Translational Medicine。DOI: 10.1126 / scitranslmed.adg4517

　　作者:Seyedeh Maryam Zekavat (MEE, MGH, Broad) Saman Doroodgar Jorshery (Broad) Franziska G. Rauscher(莱比锡)，Katrin Horn(莱比锡)，Sayuri Sekimitsu(塔夫茨)Satoshi Koyama (MGH, Broad) Trang T. Nguyen (Broad) Maria C. Costanzo (Broad)， Dongkeun Jang (Broad)， No?l P. Burtt (Broad)， Andreas k

　　hnapfel(莱比锡)Yusrah Shweikh (MEE)， Yixuan Ye(耶鲁)，Vineet Raghu (MGH, Broad)， Hongyu Zhao(耶鲁)，Marzyeh Ghassemi(多伦多)，Tobias Elze (MEE)， Ayellet V. Segrè (MEE)， Janey L. Wiggs (MEE)，Lucian Del Priore(耶鲁)，Markus Scholz(莱比锡)，Jay C. Wang(耶鲁)Pradeep Natarajan (MGH, Broad) Nazlee Zebardast (MEE, Broad)。

　　披露:Natarajan报告了Allelica、苹果、安进、波士顿科学、基因泰克/罗氏和诺华的研究资助;来自Allelica、Apple、AstraZeneca、Blackstone生命科学、Creative Education Concepts、CRISPR Therapeutics、Eli Lilly & Co、Foresite Labs、Genentech / Roche、GV、HeartFlow、Magnet biomedine、Merck和Novartis的个人费用;Esperion Therapeutics、Preciseli和TenSixteen Bio的科学顾问委员会成员;TenSixteen Bio的科学联合创始人;MyOme、Preciseli和TenSixteen Bio的股权;和配偶在Vertex制药工作，都和现在的工作无关。Wiggs获得了Aerpio的资助，并在目前的工作之外担任Allergan, Avellino, Editas, Maze和Regenxbio的顾问，也曾担任蔡司的顾问。其他作者之间不存在冲突关系。

　　经费:本研究由国家眼科研究所提供支持，另外还得到了马萨诸塞州总医院Hassenfeld学者奖的额外支持，国家心脏、肺和血液研究所的资助以及莱比锡生命文明疾病研究中心的分析支持。资助者的完整名单可以在报纸上找到。