结合遗传信息和EMRs来确定儿童癫痫
费城儿童医院(CHOP)下属的癫痫神经遗传学计划(ENGIN)的一组研究人员通过系统地将遗传信息与电子病历联系起来,进一步弥合了基因组信息和临床结果数据之间的差距,重点关注儿童遗传神经疾病是如何随着时间发展而发展的。研究结果发表在今天的杂志上医学遗传学.
在过去的十年中,已经确定了200多种癫痫的遗传原因。在高达30%的发育性和癫痫性脑病(DEE)中可发现遗传变化,这是一种严重的脑部疾病,可导致侵略性癫痫发作、认知和神经损伤,在某些情况下,还可导致过早死亡。确定致病基因通常是改善治疗的第一步,因为许多患有这些疾病的儿童对目前的治疗方法没有反应。
尽管总体上很常见,但每种致病基因只在患者总数的1%或更少的人群中被发现,这往往使产生足够多的基因变得困难临床信息为家庭及其提供者提供可靠的信息这些情况是如何随着时间发展的。此外,虽然基因组数据是以标准化的方式收集的,但患者的表型——一组可能包括癫痫发作或发育障碍的临床发现——历史上并没有以同样的方式收集。
将基因组数据与电子医疗记录(EMR)已经在进行中,以确定如何存在基因数据可能与缺乏有关临床结果的信息有关。然而,由于这些举措相对较新,电子病历在研究致病基因变化如何在较长时间内影响患者方面的作用尚未被探索。
“我们的研究是儿童神经系统顺序系统连接的第一个例子基因信息CHOP癫痫神经遗传学计划(ENGIN)的主治医生Ingo Helbig医学博士说,他是ENGIN基因组和数据科学核心的主任,也是这项研究的首席研究员。“这非常重要,因为我们需要了解患有遗传性大脑疾病的儿童,特别是患有遗传性癫痫的儿童,随着时间的推移发展的临床特征。利用我们开发的技术,我们可以利用电子医疗记录中的可用数据来弥合基因和结果之间的差距。”
在这项研究中,658名已知或推测遗传癫痫的个体中有62,104名患者。为了使临床观察标准化,CHOP研究人员使用了人类表型本体(HPO),这是一个目录,提供了一种标准化的格式来描述患者的表型特征,包括神经学发现,并允许通过数据科学技术处理临床信息。结果总共有286085个HPO术语,然后将它们分组到100个三个月的时间间隔中,研究人员在每个间隔中评估基因-表型的关联。
研究小组发现了癫痫的各种已知遗传原因的显著相关性,包括癫痫状态与1岁时的基因SCN1A。癫痫持续状态是一种危险的情况,在这种情况下,癫痫发作会持续5分钟以上,或连续发作,其间没有完全恢复。研究小组还发现,10岁时携带PURA基因的严重智力障碍与6个月时携带STXBP1基因的婴儿痉挛之间存在关联。这些关联反映了这些疾病的已知临床特征,这些特征是通过一个自动分析框架确定的,该框架评估了3200多个观察患者年,其临床数据量远远超过了通过手工图表回顾所能回顾的。
Sudha Kilaru Kessler医学博士说:“随着新的精确疗法的出现,人们迫切需要了解罕见遗传性癫痫的自然历史。”Sudha Kilaru Kessler是一名儿童神经学家,他是CHOP的ENGIN的领导成员之一,也是CHOP的儿童区域癫痫项目的癫痫外科主任。“电子医疗记录是一种尚未开发的资源,可以了解非常罕见的疾病是如何随着时间的推移而出现的,这将允许我们将这些信息纳入我们的临床实践。最后,这些工具将使我们能够开发临床决策支持和学习卫生系统,最终目的是改善患者的生活。”
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