Dịch tễ học bệnh lý phân tử

Dịch tễ học bệnh lý phân tử (MPE) là một chuyên ngành kết hợp dịch tễ học và bệnh lý học. Nó được định nghĩa là "dịch tễ học về bệnh lý phân tử và tính không đồng nhất của bệnh". Bệnh học và dịch tễ học có chung mục tiêu làm sáng tỏ căn nguyên của bệnh và MPE nhằm mục đích đạt được mục tiêu này ở cấp độ phân tử, cá nhân và dân số. Thông thường, MPE sử dụng tài nguyên và dữ liệu bệnh lý mô trong các nghiên cứu dịch tễ học hiện có. Dịch tễ học phân tử bao gồm MPE và dịch tễ học phân tử loại thông thường với việc sử dụng các hệ thống chỉ định bệnh truyền thống. Dữ liệu từ các dự án Atlas bộ gen ung thư chỉ ra rằng tiến hóa bệnh là một quá trình không đồng nhất vốn có. Mỗi bệnh nhân có một quá trình bệnh duy nhất (Nguyên tắc bệnh duy nhất), xem xét tính độc đáo của exposome và ảnh hưởng duy nhất của nó đến quá trình bệnh lý phân tử. Khái niệm này đã được áp dụng trong y học lâm sàng cùng với y học chính xác và y học cá nhân hóa. Trong MPE, các nhà điều tra mổ xẻ mối liên hệ giữa các phơi nhiễm (ví dụ, các yếu tố môi trường, chế độ ăn uống, lối sống và di truyền); thay đổi trong các phân tử tế bào hoặc ngoại bào (chữ ký phân tử bệnh); và tiến hóa và tiến triển bệnh. Các nhà điều tra có thể phân tích bộ gen, methylome, epigenome, chuyển hóa, transcriptome, proteome, microbiome, miễn dịch và tương tác. Một yếu tố rủi ro giả định có thể được liên kết với chữ ký phân tử cụ thể. Nghiên cứu MPE cho phép xác định một dấu ấn sinh học mới cho tiện ích lâm sàng tiềm năng, sử dụng dữ liệu dựa trên dân số quy mô lớn (ví dụ, đột biến PIK3CA trong ung thư đại trực tràng để chọn bệnh nhân điều trị bằng aspirin). Cách tiếp cận MPE có thể được sử dụng sau một nghiên cứu kết hợp trên toàn bộ bộ gen (GWAS), được gọi là "phương pháp GWAS-MPE". Kiểu hình điểm cuối bệnh chi tiết có thể được tiến hành bằng phương pháp bệnh lý phân tử hoặc mô bệnh học thay thế hoặc phân tích hóa mô miễn dịch của các mô và tế bào bệnh trong GWAS. Là một phương pháp thay thế, các biến thể rủi ro tiềm tàng được xác định bởi GWAS có thể được kiểm tra kết hợp với phân tích bệnh lý phân tử trên các mô bệnh. Phương pháp GWAS-MPE này không chỉ mang lại ước tính hiệu quả chính xác hơn, thậm chí còn có tác dụng lớn hơn đối với các phân nhóm cụ thể của bệnh, mà còn hiểu biết về sinh bệnh học bằng cách liên kết các biến thể di truyền với các dấu hiệu bệnh lý phân tử của bệnh. Vì chẩn đoán phân tử đang trở thành thực hành lâm sàng thông thường, dữ liệu bệnh lý phân tử có thể hỗ trợ nghiên cứu dịch tễ học. MPE bắt đầu bằng việc phân tích các yếu tố nguy cơ (như hút thuốc) và phát hiện bệnh lý phân tử (như đột biến gen gây ung thư KRAS trong ung thư phổi). Các nghiên cứu để kiểm tra mối quan hệ giữa phơi nhiễm và dấu hiệu bệnh lý phân tử của bệnh (đặc biệt là ung thư) ngày càng phổ biến trong suốt những năm 1990 và đầu những năm 2000. Việc sử dụng bệnh lý phân tử trong dịch tễ học đặt ra thiếu phương pháp và hướng dẫn tiêu chuẩn hóa cũng như các chuyên gia và chương trình đào tạo liên ngành. Nghiên cứu MPE yêu cầu một khung khái niệm và phương pháp luận mới (phương pháp dịch tễ học) vì MPE kiểm tra tính không đồng nhất trong một biến kết quả. Thuật ngữ "dịch tễ học bệnh lý phân tử" được sử dụng bởi Shuji Ogino và Meir Stampfer vào năm 2010 Nguyên tắc cụ thể của MPE được phát triển sau năm 2010. Mô hình MPE được sử dụng rộng rãi trên toàn cầu, và đã trở thành chủ đề trong các hội nghị quốc tế. Chuỗi Cuộc họp Dịch tễ học Bệnh học Phân tử Quốc tế (MPE) đã được mở cho cộng đồng nghiên cứu trên toàn thế giới, các cuộc họp thứ hai và thứ ba được tổ chức tại Boston, vào tháng 12 năm 2014 và tháng 5 năm 2016,. ^ a b Ogino S, Lochhead P, Giovannucci E, Meyerhardt JA, Fuchs CS, Chan AT (tháng 6 năm 2014). "Phát hiện ung thư đại trực tràng đột biến PIK3CA như một dấu ấn sinh học tiềm năng: sức mạnh và hứa hẹn của dịch tễ học bệnh lý phân tử". ôn tập. Ung thư. 33 (23): 2949 Từ55. doi: 10.1038 / onc.2013.244. PMC   3818472. PMID   23792451. ^ a b c Ogino S, Lochhead P, Chan AT, Nishihara R, Cho E, Wolpin BM, et al. (Tháng 4 năm 2013). "Dịch tễ học bệnh lý phân tử của biểu sinh học: khoa học tích hợp mới nổi để phân tích môi trường, vật chủ và bệnh tật". ôn tập. Bệnh học hiện đại. 26 (4): 465 Hàng84. doi: 10.1038 / modpathol.2012.214. PMC   3637979. PMID   23307060. ^ Ogino S, Fuchs CS, Giovannucci E (2012). "Có bao nhiêu phân nhóm phân tử? Ý nghĩa của nguyên tắc khối u duy nhất trong y học cá nhân hóa". ôn tập. Đánh giá của chuyên gia về chẩn đoán phân tử. 12 (6): 621 trận8. doi: 10.1586 / erm.12.46. PMC   3492839. PMID   22845482. ^ a b Ogino S, Chan AT, Fuchs CS, Giovannucci E (tháng 3 năm 2011). "Dịch tễ học bệnh lý phân tử của tân sinh đại trực tràng: một lĩnh vực liên ngành và liên ngành mới nổi". ôn tập. Ruột. 60 (3): 397 trận411. doi: 10.1136 / ruột.2010.217182. PMC   3040598. PMID   21036793. ^ Shen H, Fridley BL, Song H, Lawrenson K, Cickyham JM, Ramus SJ, et al. (2013). "Phân tích biểu sinh dẫn đến việc xác định HNF1B là gen nhạy cảm đặc hiệu của tiểu loại đối với ung thư buồng trứng". sơ cấp. Truyền thông tự nhiên. 4: 1628 đổi: 10,1038 / ncomms2629. PMC   3848248. PMID   23535649. ^ Garcia-Closas M, Couch FJ, Lindstrom S, Michailidou K, Schmidt MK, Brook MN, et al. (Tháng 4 năm 2013). "Các nghiên cứu hiệp hội trên toàn bộ gen xác định bốn locus nguy cơ ung thư vú âm tính đặc hiệu ER". sơ cấp. Di truyền tự nhiên. 45 (4): 392 Ném8, 398e1 bùng2. doi: 10.1038 / ng.2561. PMC   3771695. PMID   23535733. ^ Gruber SB, Moreno V, Rozek LS, Đổi mới HS, Lejbkowicz F, Bonner JD, et al. (Tháng 7 năm 2007). "Biến thể di truyền trong 8q24 liên quan đến nguy cơ ung thư đại trực tràng". sơ cấp. Sinh học & Trị liệu ung thư. 6 (7): 1143 trận7. doi: 10,4161 / cbt.6.7.4704. PMID   17630503. ^ Slattery ML, Herrick J, Curtin K, Samowitz W, Wolff RK, Caan BJ, Duggan D, Potter JD, Peters U (tháng 2 năm 2010). "Tăng nguy cơ ung thư ruột kết liên quan đến đa hình di truyền của SMAD7". sơ cấp. Nghiên cứu ung thư. 70 (4): 1479 Từ 85. doi: 10.1158 / 0008-5472.CAN-08-1792. PMC   2925533. PMID   20124488. ^ Garcia-Albeniz X, Nan H, Valeri L, Morikawa T, Kuchiba A, Phipps AI, et al. (Tháng 2 năm 2013). "Đặc điểm phân tử kiểu hình và khối u của ung thư đại trực tràng liên quan đến biến thể SMAD7 nhạy cảm liên quan đến sự sống còn". sơ cấp. Chất gây ung thư. 34 (2): 292 Từ 8. doi: 10.1093 / carcin / bss335. PMC   3564438. PMID   23104301. ^ Nan H, Morikawa T, Suuriniemi M, Imamura Y, Werner L, Kuchiba A, et al. (Tháng 12 năm 2013). "Sử dụng Aspirin, đa hình đơn nucleotide 8q24 rs6983267 và ung thư đại trực tràng theo các thay đổi CTNNB1". sơ cấp. Tạp chí của Viện Ung thư Quốc gia. 105 (24): 1852 Từ61. doi: 10.1093 / jnci / djt331. PMC   3866156. PMID   24317174. ^ Slattery ML (tháng 10 năm 2002). "Khoa học và nghệ thuật dịch tễ học phân tử". Tạp chí Dịch tễ học và Sức khỏe Cộng đồng (Bình luận). 56 (10): 728 Từ9. doi: 10.1136 / tháng năm.56.10.728. PMC   1732025. PMID   12239192. ^ Sherman ME, Howatt W, Blows FM, Pharoah P, Hewitt SM, Garcia-Closas M (tháng 4 năm 2010). "Bệnh lý phân tử trong nghiên cứu dịch tễ học: một nghiên cứu cơ bản về các cân nhắc chính". ôn tập. Dịch tễ học ung thư, sinh khối và phòng ngừa. 19 (4): 966 bóng72. doi: 10.1158 / 1055-9965.EPI-10-0056. PMC   2852464. PMID   20.332257. ^ Ogino S, Beck AH, King EE, Sherman ME, Milner DA, Giovannucci E (2012). "Ogino et Al. Trả lời" nhà dịch tễ học thế kỷ 21 " ". Tạp chí Dịch tễ học Hoa Kỳ. 176 (8): 672 bóng4. doi: 10.1093 / aje / kws229. PMC   3571249. PMID   22935516. ^ Ogino S, Stampfer M (Tháng 3 năm 2010). "Các yếu tố lối sống và sự bất ổn của kính hiển vi trong ung thư đại trực tràng: lĩnh vực tiến hóa của dịch tễ học bệnh lý phân tử". Tạp chí của Viện Ung thư Quốc gia (Bình luận). 102 (6): 365 Vang7. doi: 10.1093 / jnci / djq031. PMC   2841039. PMID   20208016. ^ Curtin K, Slattery ML, Samowitz WS (Tháng 4 năm 2011). "Methyl hóa đảo CpG trong ung thư đại trực tràng: quá khứ, hiện tại và tương lai". ôn tập. Nghiên cứu bệnh học quốc tế. 2011: 902674. doi: 10,4061 / 2011/902674. PMC   3090226. PMID   21559209. ^ Galon J, Pagès F, Marincola FM, Angell HK, Thurin M, Lugli A, et al. (Tháng 10 năm 2012). "Phân loại ung thư bằng cách sử dụng Immunoscore: một lực lượng đặc nhiệm toàn cầu". ôn tập. Tạp chí y học dịch thuật. 10: 205. doi: 10,1186 / 1479-5876-10-205. PMC   3554496. PMID   23034130. ^ Ku CS, Cooper DN, Wu M, Roukos DH, Pawitan Y, Soong R, Iacopetta B (tháng 8 năm 2012). "Phát hiện gen trong các hội chứng ung thư gia đình bằng cách giải trình tự exome: triển vọng làm sáng tỏ ung thư đại trực tràng gia đình loại X". ôn tập. Bệnh học hiện đại. 25 (8): 1055 trận68. doi: 10.1038 / modpathol.2012.62. PMID   22522846. ^ Koshiol J, Lin SW (tháng 7 năm 2012). "Các dấu hiệu miễn dịch dựa trên mô có thể được sử dụng để nghiên cứu lịch sử tự nhiên của bệnh ung thư?". ôn tập. Biên niên sử dịch tễ học. 22 (7): 520 Hàng30. doi: 10.1016 / j.annepidem.2012.03.001. PMC   3596808. PMID   22481034. ^ Fini L, Grizzi F, Laghi L (2012). "Miễn dịch thích nghi và bẩm sinh, người chơi không vô tính trong tiến triển ung thư đại trực tràng". Trong Ettarh R. Sinh học ung thư đại trực tràng - Từ gen đến khối u. ôn tập. InTech. Trang.   323 sắt40. doi: 10,5772 / 28146. Mã số   976-953-51-0062-1. ^ Dogan S, Shen R, Ang DC, Johnson ML, D'Angelo SP, Paik PK, et al. (Tháng 11 năm 2012). "Dịch tễ học phân tử về đột biến gen EGFR và KRAS trong 3.026 ung thư biểu mô phổi: độ nhạy cảm cao hơn của phụ nữ đối với ung thư đột biến KRAS liên quan đến hút thuốc". sơ cấp. Nghiên cứu ung thư lâm sàng. 18 (22): 6169 Từ77. doi: 10.1158 / 1078-0432.CCR-11-3265. PMC   3500422. PMID   23014527. ^ Spitz MR, Caporaso NE, Người bán TA (tháng 12 năm 2012). "Dịch tễ học ung thư tích hợp - thế hệ tiếp theo". Khám phá ung thư. 2 (12): 1087 Bóng90. doi: 10.1158 / 2159-8290.CD-12-0424. PMC   3531829. PMID   23230187. ^ Shanmuganathan R, Basheer NB, Amirthalingam L, Muthukumar H, Kaliaperumal R, Shanmugam K (tháng 1 năm 2013). "Thông thường và công nghệ nano cho hồ sơ methyl hóa DNA". ôn tập. Tạp chí chẩn đoán phân tử. 15 (1): 17 trận26. doi: 10.1016 / j.jmoldx.2012.06.007. PMID   23127612. ^ Hughes LA, Melotte V, de Schrijver J, de Maat M, Smit VT, Bovée JV, et al. (Tháng Mười 2013). "Kiểu hình methylator đảo CpG: tên gì?". ôn tập. Nghiên cứu ung thư. 73 (19): 5858 cường68. doi: 10.1158 / 0008-5472.CAN-12-4306. PMID   23801749. ^ Esterhuyse MM, Kaufmann SH (tháng 7 năm 2013). "Dấu ấn sinh học chẩn đoán được ẩn trong biểu sinh của vật chủ bị nhiễm bệnh". ôn tập. Đánh giá của chuyên gia về chẩn đoán phân tử. 13 (6): 625 Từ 37. doi: 10.1586 / 14737159.2013.811897. PMID   23895131. ^ Nhân sự Hagland, Søreide K (tháng 1 năm 2015). "Chuyển hóa tế bào trong sinh ung thư đại trực tràng: Ảnh hưởng của lối sống, hệ vi sinh vật đường ruột và quá trình trao đổi chất". ôn tập. Thư ung thư. 356 (2 Pt A): 273 Hàng80. doi: 10.1016 / j.canlet.2014.02.026. PMID   24614287. ^ Bishehsari F, Mahdavinia M, Vacca M, Malekzadeh R, Mariani-Costantini R (tháng 5 năm 2014). "Chuyển đổi dịch tễ học ung thư đại trực tràng ở các nước đang phát triển: các yếu tố môi trường, con đường phân tử và cơ hội phòng ngừa". ôn tập. Tạp chí Thế giới về Tiêu hóa. 20 (20): 6055 Hàng72. doi: 10.3748 / wjg.v20.i20.6055. PMC   403445. PMID   24876728. ^ Kuller LH, Bracken MB, Ogino S, Prentice RL, Tracy RP (tháng 11 năm 2013). "Vai trò của dịch tễ học trong kỷ nguyên dịch tễ học phân tử và genomics: Tóm tắt của Hội nghị chuyên đề nghiên cứu dịch tễ học năm 2013 do AJE tài trợ". Tạp chí Dịch tễ học Hoa Kỳ. 178 (9): 1350 Lời4. doi: 10.1093 / aje / kwt239. PMC   3988450. PMID   24105654. ^ Epplein M, Bostick RM, Mu L, Ogino S, Braithwaite D, Kanetsky PA (2014). "Những thách thức và cơ hội trong nghiên cứu phòng chống ung thư phân tử quốc tế: Báo cáo dịch tễ học phân tử ASPO và môi trường và các nhóm lợi ích phòng chống ung thư quốc tế". Dịch tễ học ung thư, sinh khối và phòng ngừa. 23 (11): 2613 trận7. doi: 10.1158 / 1055-9965.EPI-14-0848. PMC   4221505. PMID   25277796. ^ Ogino S, Campbell PT, Nishihara R, Phipps AI, Beck AH, Sherman ME, et al. (2015). "Kỷ yếu của cuộc họp dịch tễ học bệnh lý phân tử quốc tế (MPE) lần thứ hai". Nguyên nhân và kiểm soát ung thư. 26 (7): 959 bóng72. doi: 10.1007 / s10552-015-0596-2. PMC   4466011. PMID   25956270. ^ "Phòng thí nghiệm MPE của Ogino" Lưu trữ 2019-05-15 tại Wayback Machine. Viện Ung thư Dana-Farber. ^ Campbell PT, Rebbeck TR, Nishihara R, Beck AH, Begg CB, Bogdanov AA, et al. (2017). "Kỷ yếu của cuộc họp dịch tễ học bệnh lý phân tử quốc tế (MPE) lần thứ ba". ôn tập. Nguyên nhân và kiểm soát ung thư. 28: 167 Từ176. doi: 10.1007 / s10552-016-0845-z. PMC   5303153. PMID   28097472.