' z, g. R! ~# j) c
广泛数据分析指出卢伽雷氏症和一种痴呆之间的基因相似性
4 p0 B" e! e' P/ `
2018年4月9日——迄今为止最大规模的肌萎缩侧索硬化(ALS)基因数据分析发现两个之前未识别的与该病显著相关的遗传风险。
8 Q1 w% V( [' D! v9 s
在这项4月9日发表于《JAMA Neurology》期刊的新研究中,来自加州大学旧金山分校(UCSF)和华盛顿大学的科学家们发现,新识别的两个ALS相关基因变异中的一个,也是另一种神经退行性疾病额颞叶痴呆(FTD)的危险因素,FTD通常会削弱不同的大脑功能。
' `9 Y7 W* t9 z5 }6 o+ d
/ Q2 b4 g2 N0 O* O) A' Z9 ~( d
ALS发病发展与其他神经退行性疾病(比如阿尔茨海默病、帕金森病和FTD)之间的区别和相似之处仍有许多疑问。
' R9 o# }7 \/ g' }* h$ d+ F A
该新研究的通讯作者、UCSF放射学和生物医学成像系助理教授Rahul Desikan博士表示,特别是阿尔茨海默病,该病与其他神经退行性疾病有关,甚至与心血管疾病共有风险因素。但在某种程度上,ALS似乎在会提高疾病风险的基因突变方面与其他疾病存在差异。
8 A4 J" K# @/ ]4 K4 @
) P$ ?2 K6 L7 `: i( s
2 m- n3 g1 \6 u# _
“在这项研究中,我们发现ALS在基因上与FTD密切相关,但与任何其他常见的神经退行性疾病没有关系,比如阿尔茨海默病或帕金森病,” Desikan说道。
* W5 _3 z) k" W3 I" ^/ D
这项研究由Desikan和共同通讯作者Celeste Karch博士领导,对之前的研究数据进行了广泛的分析。Karch博士是圣路易斯华盛顿大学精神病学系助理教授。
# j8 E) }' j0 c
科学家们希望能识别神经退行性疾病中的基因突变,以及受这些基因突变影响的生化过程,这将为这些疾病的发病以及如何治疗提供启示。
5 y9 f9 M/ n. O S. M1 v. @' Y% V2 M
随着大脑额叶区域控制肌肉的的神经元变性退化,ALS患者会失去运动控制和说话能力,最终呼吸能力也会遭受影响。与其他神经退行性疾病一样,特定蛋白质在神经元内的异常积聚(在ALS发生发展中)似乎也起到了一定的作用。不过,疾病发展的原因和基本生物学机制尚未得到明确定义。目前还没有能够治愈或有效治疗ALS的方法。
+ [! e2 S& w) D! U6 r, i2 U
ALS主要侵袭大脑中控制肌肉运动的神经细胞,而FTD主要影响一组不同的神经元,其特征是进行性行为不当和抑制丧失,以及认知能力下降。不过,现在明确的是,FTD患者也可能出现与早期ALS相关联的症状,比如无力、协调性丧失、肌肉痉挛、僵硬、震颤和吞咽困难。另一方面,近一半的ALS病例会出现认知症状。这两种疾病现在被认为是同一疾病谱系的一部分。
7 {" H6 o4 {6 `& h
在他们的新分析中,研究人员汇集了之前全基因组关联研究的数据,其中包括来自124876名欧洲血统个体的遗传数据。这些研究包括健康对照者以及遭受ALS、阿尔茨海默病、帕金森病、FTD、皮质基底节变性(CBD,影响大脑皮层和其他区域的神经元)、进行性核上性麻痹(PSP,影响步态和运动,包括眼球运动,但在临床上与帕金森病不同)影响的患者。
, c+ \0 ]! C7 k! q( l
Desikan和Karch特别感兴趣的是识别那些以相同形式出现在不同个体中并可能导致不同疾病风险升高的基因变异,同时指出(这些变异)对分子或细胞水平的不同影响。在他们对之前研究的meta分析中,他们应用统计方法来识别个别DNA片段,这些DNA片段中的突变或遗传变异可能与不止一种疾病有关。
5 ] D Z: t7 q8 T) D
8 R5 J* w. d1 G: Q
9 \5 u# I0 o9 a) e# @+ T! i4 P
研究人员发现,在包含微管-相关蛋白tau(MAPT,也被称为tau蛋白)基因的DNA区域内,一种特定变异与ALS风险升高相关联。之前已经发现tau中的特定突变与其他神经退行性疾病有关,在遭受阿尔茨海默病影响的大脑区域中观察到异常的tau积聚。tau基因中的不同突变通常与不同的神经退行性疾病有关。新研究中识别的特定基因变异只与ALS有关,而与研究中涉及的其他疾病无关。
0 W8 q e( n( e3 o# D: ^% }3 i
该研究的另一个主要发现是一种与ALS和FTD相关联的基因变异,该变异影响BNIP1蛋白质在人类大脑中的产生。BNIP1是正常功能和神经元发育所必需的。在ALS患者尸检分离的脊髓运动神经元和ALS小鼠模型中,BNIP1水平下降。在FTD或PSP的患者的大脑中也测量出BNIP1水平降低。
6 ]9 f/ J: p) r
“在探索巨大数据集、使用新型数据挖掘和统计方法方面,Desikan显示出非凡的才能。这些新方法揭示了不同神经退行性疾病的个体风险,” 该研究共同作者、FTD专家、UCSF特聘教授兼记忆和衰老诊所主任Bruce Miller说道。
8 Y3 M+ B) n( X0 G% g" R" x6 R6 q ]
Desikan表示,更多的大型基因研究可能阐明不同的神经退化过程是如何在不同的突变中产生的,包括不同的基因变异。
. G+ s- {" a( O% U% |2 D, B. ]# J7 s8 m
) u4 P! N: x% L! Y) @+ g! x