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Epi-PRS 是新一代多基因風險分數,運用大型語言模型分析全基因體定序資料,能預測細胞類型特異的表觀基因組訊號,包含罕見和調控性變異。這方法可捕捉非線性與調控效應,提升疾病風險預測準確度。實驗顯示,Epi-PRS 在乳癌、第二型糖尿病等疾病的預測表現都比傳統方法更好,能提供更精確、易懂的個人化醫療風險評估。 PubMed DOI


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這項研究針對美國黑人開發了一個慢性腎病(CKD)的多基因風險評分(PRS),旨在改善非洲血統族群在基因研究中的代表性。研究利用全基因組關聯研究(GWAS)數據,並在高血壓遺傳流行病學網絡(HyperGEN)中進行優化,最終在精準醫學跨組織(TOPMed)和高血壓相關治療基因研究(GenHAT Study)中驗證。結果顯示,PRS與CKD流行率顯著相關,並且納入APOL1風險狀態後,準確性進一步提升。這項研究強調了多樣化族群在基因研究中的重要性。 PubMed DOI

全基因組關聯研究(GWAS)已找出許多與人類疾病相關的風險變異,顯示慢性腎病、2型糖尿病等疾病的多基因特性。雖然這些變異對疾病的影響較小,但合起來卻顯著影響疾病風險,顯示常見疾病的複雜性,這也讓GWAS的臨床應用面臨挑戰。 多基因風險評分(polygenic scores)試圖整合這些小效應變異,以提升個人化風險預測。雖然部分評分已具臨床應用潛力,但在不同族群間的適用性及整合其他風險因素的模型仍需改進,未來也需更多研究來驗證其臨床效用。 PubMed DOI

這項研究探討了一種新方法,利用深度學習預測與非編碼單核苷酸多態性(SNPs)相關的分子過程,特別是在全基因組關聯研究中。傳統方法需大量標記DNA序列,但因人類基因組有限,數據可用性受限。為解決此問題,作者提出了一種半監督學習(SSL)方法,利用來自多種哺乳動物基因組的未標記DNA序列,並結合Noisy Student算法來增強預訓練的數據信心。結果顯示,這種方法能顯著提升預測性能,且小型模型的表現可與大型模型相媲美。 PubMed DOI

這項研究探討了冠心病(CHD)多基因風險評分(PRSs)在個體層級的協議性,發現雖然在整體人群中表現相似,但個體的風險評估卻有顯著差異。研究分析了171,095名參與者的數據,結果顯示個體預測的一致性較低,內部一致性相關係數(ICC)僅為0.373,風險分配一致性也未超過0.56。這顯示即使PRS在大眾中表現良好,對個別患者的風險評估仍需改進統計方法,並加強與患者的溝通。 PubMed DOI

RAG-HPO是一款新推出的Python工具,旨在提升罕見遺傳疾病診斷中表型提取的準確性。傳統工具如Doc2HPO常因表型分配不完整而需大量人工審查。RAG-HPO整合了超過54,000個HPO ID相關的表型短語,增強大型語言模型的上下文能力,避免耗時的微調。經評估,RAG-HPO在120個案例中達到0.84的平均精確度,顯示出優越性能。這個工具不僅使用方便,還顯著提升了表型分析的精確度,推進了遺傳學研究。 PubMed DOI

EpiGePT是一個基於變壓器的模型,專門用來整合轉錄因子活性和三維基因組互動,以提升對人類表觀基因組信號的預測能力。它克服了現有基因組學模型的限制,特別是在預測長距離互動和不同細胞環境中基因變異的影響方面。EpiGePT在這些任務上表現優於其他方法,對基因調控的理解有重要貢獻。你可以在http://health.tsinghua.edu.cn/epigept找到它的免費線上預測服務。 PubMed DOI

慢性阻塞性肺病(COPD)常常未被診斷,雖然遺傳因素影響風險,但其肺功能檢測的有效性仍不明。本研究評估COPD多基因風險評分(PRS)是否能改善未診斷COPD的識別。分析來自Framingham心臟研究和COPDGene研究的參與者,結果顯示將PRS納入傳統肺功能問卷(mLFQ)能顯著提高COPD的預測準確性,尤其在Framingham隊列中。總結來說,COPD PRS可增強未診斷COPD的檢測,但仍需進一步研究以了解其對診斷和患者結果的影響。 PubMed DOI

這項研究介紹了GRASP,一種基於變壓器的模型,旨在利用電子健康紀錄(EHR)數據來提升疾病預測的準確性。透過將醫療代碼整合進大型語言模型,GRASP能有效預測21種疾病及全因死亡率,並在多個醫療系統中表現優異。訓練於英國生物銀行的GRASP,在FinnGen和西奈山醫院的測試中,C指數分別提升了83%和35%。即使數據集未統一,GRASP仍能準確預測疾病風險,顯示出其在不同醫療系統中可靠的應用潛力。 PubMed DOI

前列腺癌的發生率逐漸上升,傳統的PSA檢測常常出現假陽性。最近的研究發現與前列腺癌相關的基因變異,讓多基因風險分數(PRS)成為可能。在英國的一項研究中,55至69歲的男性透過唾液樣本計算PRS,風險高的男性被邀請進行篩檢。結果顯示,62.8%的參與者接受MRI和活檢,40%被診斷為前列腺癌,其中71.8%的病例若依賴傳統方法將無法被檢測。這顯示PRS篩檢方法能更有效識別臨床顯著的前列腺癌。 PubMed DOI

大型語言模型(LLMs)能根據病人表現型有效排序相關基因,表現不輸甚至優於傳統生物資訊方法。LLMs 有潛力協助罕見遺傳疾病診斷,提升準確度並簡化流程,成為未來診斷新選擇。 PubMed DOI