强迫症多基因风险评分的跨祖先和跨疾病可迁移性

Cross-ancestry and cross-disorder transferability of polygenic risk scores for obsessive-compulsive disorder

作者信息Chun Il Park, Jaeyoung Kim, Woojae Myung, Sang-Hyuk Jung, Beomsu Kim, Sanghyeon Park, Jee In Kang, Hong-Hee Won, Se Joo Kim
PMID42844245
发布时间2026-08-31
DOI10.1038/s41398-026-04395-7

实验完整度

高

韩国OCD GWAS队列、跨祖先荟萃分析、PRS跨疾病分析及跨祖先PRS性能比较,含独立验证层级。

主要模型

韩国OCD病例与对照队列(532例病例,4376例对照) KoGES Ansan-Ansung队列对照(4156例) 欧洲OCD GWAS汇总统计数据集 东亚及跨祖先荟萃分析GWAS汇总统计数据集

重点核对

韩国OCD GWAS样本量:532例病例和4376例对照,经QC后保留4908个样本和5,585,816个变异 PRS构建方法:PRSice-2 v2.3.3,LD剪枝阈值r²=0.1,1000-kb窗口,P值阈值范围5×10⁻⁸至1 多变量模型协变量:年龄、性别和前10个遗传主成分 Bonferroni校正阈值:P-value<0.0045(0.05/11) 跨祖先荟萃分析:韩国与欧洲GWAS合并,纳入1,143,014人,8,042,322个变异

摘要

大多数强迫症(OCD)的全基因组关联研究(GWAS)均在欧洲人群中进行,限制了对OCD遗传学的跨人群理解。在此,我们在首个东亚OCD队列中研究了欧洲来源的OCD多基因风险评分(PRS)的跨祖先和跨疾病可迁移性。我们对532例韩国OCD病例和4376例对照进行了GWAS,随后使用欧洲OCD GWAS和10种精神疾病的GWAS进行了PRS分析。欧洲来源的OCD PRS与韩国OCD状态显著相关(最佳拟合R²=1.17%)。在多变量模型中,OCD(比值比[OR]=1.28,95%置信区间[CI]=1.13–1.45)、精神分裂症(SCZ;OR=1.17,95%CI=1.03–1.32)和神经性厌食症(AN;OR=1.17,95%CI=1.03–1.32)的PRS与OCD独立相关。包含OCD、AN、SCZ、创伤后应激障碍、焦虑障碍、注意缺陷多动障碍和双相障碍(BD)PRS的逐步多PRS模型产生了最高的预测性能(增量R²=2.99%)。在可获得的情况下,我们评估了来自东亚、欧洲和联合人群的PRS。对于BD和SCZ,来自跨祖先荟萃分析GWAS的PRS对OCD表现出最大的预测性能,优于单祖先PRS(增量R²分别为2.84%和1.28%)。我们的发现证明了OCD多基因风险的跨祖先可迁移性,并强调了OCD与其他精神疾病之间特别是与SCZ和AN的显著遗传重叠。这些发现共同强调了在精神疾病遗传学中纳入多样化祖先人群的重要性,并提示跨诊断多基因框架可能为OCD的生物学基础提供更深入的见解。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
欧洲来源的OCD多基因风险评分是否可跨祖先迁移至韩国人群,以及OCD与其他精神疾病是否存在跨疾病遗传重叠?
核心机制
OCD与AN、SCZ等精神疾病存在共享的多基因遗传责任,欧洲来源PRS可捕获部分跨祖先遗传风险,跨祖先荟萃分析PRS因结合东亚与欧洲遗传信息而提升预测性能。
主要证据
韩国OCD GWAS未发现全基因组显著位点;跨祖先荟萃分析在染色体8 TSNARE1内含子区鉴定rs13262595(P=1.85×10⁻⁸);欧洲来源PRS-OCD与韩国OCD显著相关(最佳R²=1.17%);多变量模型中PRS-OCD、PRS-AN、PRS-SCZ独立相关;逐步多PRS模型增量R²=2.99%;跨祖先荟萃分析PRS对BD和SCZ预测性能最高。
研究意义
首次在东亚人群中进行OCD GWAS,证明OCD多基因风险的跨祖先和跨疾病可迁移性,强调在精神疾病遗传学中纳入多样化祖先人群的重要性,提示跨诊断多基因框架可能为OCD生物学基础提供更深入见解。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

韩国OCD GWAS分析

在韩国人群中鉴定与OCD相关的遗传变异

对532例韩国OCD病例和4376例对照进行GWAS,使用广义线性模型调整年龄、性别和前10个主成分

2

跨祖先GWAS荟萃分析

通过合并韩国和欧洲人群增加发现效力

使用逆方差加权固定效应模型合并韩国和欧洲OCD GWAS,进行基因组控制校正

3

SNP-based遗传力估计

评估OCD的SNP遗传力

使用LDSC v1.0.1估计观察尺度遗传力,转换为责任尺度,假设人群患病率2%

4

跨祖先遗传相关性分析

估计韩国与欧洲人群OCD的遗传相关性

使用Popcorn v1.0的遗传效应模式估计韩国与欧洲OCD的遗传效应相关性

5

PRS构建与跨疾病分析

评估欧洲来源PRS对韩国OCD的预测性能及跨疾病遗传重叠

使用PRSice-2 v2.3.3的剪枝阈值法构建PRS,LD剪枝r²=0.1,1000-kb窗口,P值阈值5×10⁻⁸至1;使用逻辑回归评估PRS与OCD的关联,调整年龄、性别和前10个PCs

6

PRS-CS补充分析

使用贝叶斯回归方法补充验证PRS性能

使用PRS-CS-auto v1.0.0构建PRS,使用欧洲1KG Project LD参考面板

7

跨祖先PRS性能比较

比较东亚、欧洲和跨祖先荟萃分析来源PRS对韩国OCD的预测性能

对具有公开东亚GWAS数据的BD、DEP、SCZ,比较东亚来源、欧洲来源和跨祖先荟萃分析来源PRS的增量R²

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
Korean Biobank ArrayAffymetrix (Thermo Fisher Scientific)--
Eagle v2.42----
Minimac4----
PLINK v2.0----
METAL 2020-05-05----
LDSC v1.0.1----
Popcorn v1.0----
PRSice-2 v2.3.3----
PRS-CS-auto v1.0.0----

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
韩国OCD GWAS分析
样本量(532例病例和4376例对照)、协变量(年龄、性别、前10个PCs)、显著性阈值(P<5×10⁻⁸)
阅读提示:Methods中'Study population'和'Association analysis'小节及Supplementary Table 2
跨祖先GWAS荟萃分析
合并样本量(1,143,014人)、变异数(8,042,322)、等位基因频率差异过滤阈值(>20%)、敏感性分析交集变异集(n=4,332,614)
阅读提示:Methods中'Association analysis'小节及Supplementary Figs. 3和4
PRS构建与跨疾病分析
PRSice-2参数(LD剪枝r²=0.1,1000-kb窗口)、P值阈值范围(5×10⁻⁸至1)、Bonferroni校正阈值(P<0.0045)、多变量模型包含的11种PRS
阅读提示:Methods中'Polygenic risk score analysis'小节及Supplementary Table 3
跨祖先PRS性能比较
东亚GWAS样本量(BD 80,204;DEP 286,890;SCZ 58,140)、跨祖先荟萃分析合并样本量、增量R²值和P值
阅读提示:Results中'Comparison of within-ancestry and cross-ancestry PRS performance'小节及Table 2
SNP-based遗传力估计
假设OCD人群患病率(2%)、LDSC使用的HapMap3 SNPs和东亚1KG LD分数
阅读提示:Methods中'SNP-based heritability'小节