遗传外显率和表现度

外显率和表现度描述了基因型无法清晰映射到表型的两种方式。外显率是指携带疾病相关变异的个体中实际表现出该性状任何迹象的比例，而表现度是指在受影响的个体中，该性状表现的严重程度或形式。它们共同解释了即使在经典的单基因疾病中也存在的许多变异性。

Definition

外显率是指具有给定基因型的个体中，完全表达相关表型的比例；表现度是指在表达表型的个体中，表型严重程度或定性形式的范围。

Scope

本条目区分了外显率（在群体层面，全有或全无）和表现度（在受影响个体中，程度和模式），调查了修饰基因、环境、年龄、性别和等位基因差异等修饰它们的分子和背景因素，并指出了其对解释基因型-表型关系的影响。它是一个概念性参考材料，而不是预测个体结果的指南。

Core questions

• 外显率降低和表现度变异之间有什么区别，为什么这种区别很重要？
• 哪些因素导致相同的变异在一个携带者中产生表型，而在另一个携带者中不产生？
• 外显率估计如何影响对遗传变异的解释？

Key concepts

• 完全外显与不完全（降低）外显
• 年龄依赖性外显率
• 表现度变异
• 修饰基因
• 环境和随机影响
• 受性别影响和限性表达
• 基因型-表型相关性

Mechanisms

外显率降低和表现度变异的出现是因为表型很少是单个变异独立作用的产物。基因组其他位置的修饰基因座可以缓冲或放大主要变异的作用；环境暴露、年龄、性别和随机发育事件进一步决定了性状是否以及如何出现。特定的等位基因也很重要——同一基因的不同变异在严重程度上可能有所不同——第二个等位基因、表观遗传状态和体细胞事件也可能有所贡献。由于这些影响的累积，携带相同致病变异的个体可能从不受影响（不外显）到轻度或重度受影响不等，并且外显率通常与年龄相关，随着携带者年龄增长而升高。

Clinical relevance

外显率和表现度对于解释遗传变异的意义至关重要，因为在健康人中发现的变异可能是不完全外显的，而非良性的。对未筛选成年人进行的群体测序表明，一些疾病基因变异的携带者仍然不受影响，这强调了基因型并非总是能预测表型。本条目描述了这些概念以供参考，不提供个体化的预后估计，这需要正式的临床评估。

Epidemiology

从临床确定的家族中得出的外显率估计值往往高于在未筛选人群中观察到相同变异时的估计值，因为受影响的家族是通过其受影响成员识别的。大型生物样本库和外显子组研究对不考虑疾病状态的个体进行采样，结果显示，一旦校正了选择偏倚，一些变异的表观外显率会更低。

History

外显率和表现度这两个术语于20世纪20年代引入（通常归因于Oskar Vogt），旨在捕捉基因型并非总是产生预期表型的观察结果。随着分子遗传学将特定变异与疾病联系起来，并揭示同一变异在不同个体中表现不同，这些概念变得越来越重要；后来的基因组规模研究进一步明确了选择偏倚对决定外显率估计值的影响。

Debates

如何估计和报告变异的外显率？

由于选择偏倚，从受影响家族中得出的外显率系统性地高于在未筛选人群中观察到的外显率，因此适当的估计取决于人群及其用途；协调基于家族和基于人群的估计仍然是一个活跃的方法学问题。

Key figures

• Oskar Vogt
• David N. Cooper

Seminal works

• cooper-2013
• nussbaum-2016

Frequently asked questions

外显率和表现度有什么区别？

外显率是指携带变异的个体是否完全出现某种性状（一种全有或全无的群体层面衡量标准），而表现度是指一旦性状出现后其严重程度或形式；一个变异可能具有高度外显率，但表现度差异很大。

为什么有人携带疾病相关变异却保持健康？

由于不完全外显——修饰基因、环境、年龄、性别和偶然因素可能结合起来，导致该变异在该个体中不产生可检测的表型；这就是为什么在未受影响的人中发现的变异并非自动是良性的。