DNA分析有助于诊断心脏病亚型
人的心脏是一个复杂复杂的器官，就像一辆开始啪啪响的汽车一样，它的功能会因为各种原因而恶化。心肌病——任何使心肌泵血效率降低的疾病——可能是由堵塞、肌肉增厚或心腔增大等原因引起的。对于临床医生来说，区分和正确诊断这些类型的疾病可能很困难。
现在，德克萨斯大学西南分校的一个由临床医生和研究人员组成的跨学科团队已经证明，通过分析心脏细胞内的DNA分子如何组织成染色质(DNA的密集包装结构)，可以准确地诊断出某些亚型的心肌病。染色质的改变会影响细胞中哪些基因活跃，从而影响心脏功能。
“能够更好地诊断心肌病不仅对指导治疗有重要意义，而且对告知患者预后也有重要意义，”心脏病学家Nikhil Munshi医学博士说，他是德克萨斯大学西南分校内科副教授，也是这项新工作的联合高级作者，发表在《柳叶刀》上循环．
当一个人有心脏病的症状，如呼吸短促、头晕或腿脚肿胀时，医生通常会使用超声心动图等工具来分析他们的心脏，以评估心脏肌肉和瓣膜的工作情况。如果他们怀疑有血管堵塞，他们就会做冠状动脉血管造影，其中染料有助于观察血液如何流经心脏。研究结果有助于指导从药物到心脏支架的治疗方式对任何特定的患者都是最好的。
然而，大约四分之一的情况下，心脏病学家无法确定心肌病的任何特定潜在原因。此外，心脏病患者的尸检显示，医生经常误诊心肌病的亚型。
Munshi博士与德克萨斯大学西南外科医生、移植心脏病学家和Gary Hon博士(Cecil H.和Ida Green生殖生物学科学中心副教授)合作，分析了15名心肌病患者和6名健康个体的左心室细胞。由于心脏活组织检查不是针对心肌病的常规检查，研究人员使用的样本来自接受心脏移植或肌瘤切除(手术切除肌肉组织)的患者以及健康的供体心脏。
他们使用机器学习方法分析了每个患者细胞中的数千个染色质部分，并确定了患有三种亚型心肌病的患者之间的差异——肥厚性心肌病(由左心室壁增厚引起)、缺血性心肌病(由冠状动脉阻塞引起)和非缺血性心肌病(由左心室增大引起，但没有潜在的结构变化)。机器学习程序能够识别每个患者组中染色质的不同特征。
“染色质就像细胞状态的一个非常独特的指纹，”洪博士说，“这是一个原理证明研究，表明我们确实可以训练一个算法来区分不同患者组的这些指纹。”
为了测试该程序的有效性，研究人员将其用于三个未包含在原始样本中的新患者样本。该程序正确地识别了每个患者的心肌病类型，并表明在心肌病治疗后染色质模式发生了变化。
研究人员说，由于心脏活组织检查目前还不是心肌病患者的标准治疗方法，目前还没有立即将新数据应用于临床的途径。然而，如果染色质模式能够大大改善心肌病的诊断，它可能会鼓励使用活组织检查。
“心脏活组织检查已经变得非常安全，所以如果我们能证明有一个很好的理由开始做更多的常规活组织检查来指导治疗，它们可能会变得更加常规，”Munshi博士说。
参考:王志强，王志强，王志强，等。利用染色质可及性对心肌病诊断的准确分类。循环．2022, 146(11): 878 - 881。doi:10.1161 / CIRCULATIONAHA.122.059659
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