帕金森氏?。≒arkinson's)是一種退行性疾病,會導致各種運動障礙,包括手、臂或腿的顫抖,四肢與軀干的僵直,運動遲緩和姿勢不穩(wěn),影響著全球數百萬人的健康。隨著病情的進展,患者會逐漸出現行走和說話困難,甚至難以完成其他簡單任務。
帕金森病患者的手 圖片來源:healthyalberta.com
目前已經有9個基因被證實是罕見類型帕金森病的病因,但科學家們仍在繼續(xù)尋找其他的遺傳危險因素,希望能描繪一個帕金森病相關的完整遺傳圖譜。
通過對1.8萬多例患者的基因組數據進行分析,科學家發(fā)現了20多個帕金森病相關的遺傳風險因子,其中6個之前未見報道。該研究是由美國國立衛(wèi)生研究院(NIH)提供部分資助,由美國國立衛(wèi)生研究院實驗室主導完成的。研究結果發(fā)表在7月27日的《自然遺傳學》(Nature Genetics)上。
作為本研究的主要作者,美國國立衛(wèi)生研究院國家老齡化研究所(NIA)科學家安得烈辛格頓(Andrew Singleton)博士,對該研究的臨床前景充滿信心:“解開帕金森的遺傳之謎可以幫助我們理解這個復雜疾病的致病機制,而且可能會促使我們找到有效的治療方法。”
安得烈博士和他的同事們共收集大約13708例帕金森病患者和95282例正常人的基因組數據。他們都是歐洲血統(tǒng)。通過這些數據的全基因組關聯(lián)研究(GWAS),科學家們可以發(fā)現帕金森人群中一些常見的突變或細微的差別,最后確定具有潛在風險的遺傳突變,這些突變會增加帕金森病的發(fā)病風險。全基因組關聯(lián)研究(Genome-Wide Association Studies,GWAS)是指在全基因組層面上,開展多中心、大樣本、反復驗證的基因與疾病的關聯(lián)研究,是通過對大規(guī)模的群體DNA樣本進行全基因組高密度遺傳標記(如SNP或CNV等)分型,從而尋找與復雜疾病相關的遺傳因素的研究方法,全面揭示疾病發(fā)生、發(fā)展與治療相關的遺傳基因。本研究的結果表明,遺傳突變越多,出現帕金森病的風險就越高,在某些情況下,最高風險可達3倍以上。
科學家利用基因芯片來發(fā)現與帕金森氏病相關的基因 圖片來源:eurekalert.org
為了得到這些數據,研究人員與多家公共和私人機構有過合作。他們包括美國國防部、邁克爾J·??怂够饡?ldquo;23對染色體和我(23andMe)”網站和許多國際研究機構。
美國國立衛(wèi)生研究院國家神經疾病和中風研究所(NINDS)主任瑪格麗特薩瑟蘭(Margaret Sutherland)博士表示:“該研究匯集了全球來自公共和私人機構的各位研究人員,他們都對帕金森病的遺傳危險因素感興趣,從而組成了一個大型的國際研究團體。這種協(xié)作方法的可以更好的確認各種危險因素的作用途徑,并且使基因網絡的作用體現的淋漓盡致,這項研究顯著提高了我們對帕金森病的理解。”
另外,研究人員還通過另一個研究證實了上述結果,這個研究包括5353例患者和5551名正常對照。他們使用一種目前最先進的基因芯片(neurox)來比較了上述研究對象的基因突變,并發(fā)現了24個與帕金森病相關的遺傳危險因子,其中包括6個以前沒有發(fā)現過的遺傳突變。這種基因芯片包含約2.4萬個常見的,與神經退行性疾病相關的基因突變。
瑪格麗特博士表示,這項研究表明這種芯片可以用于解開神經退行性疾病的秘密。這些高科技的,數據驅動的基因組分析方法允許科學家進行“大海撈針”,從而找到帕金森病的致病機制,研制新型治療方法。
新發(fā)現的遺傳危險因素包括一些Gaucher?。℅aucher病是由于溶酶體內β-葡萄糖苷酶缺乏導致葡糖苷脂代謝障礙引起的臨床病癥)相關基因,這些基因調節(jié)炎癥以及神經細胞的化學信使多巴胺以及α-突觸核蛋白(這一蛋白質已被證明會在帕金森病患者大腦中增加)。這些遺傳危險因素到底在帕金森病中起到什么作用,還需進一步的研究。