神經(jīng)退行性疾病一直是醫學(xué)研究難以攻克的一大疾病，像是阿爾茨海默癥、帕金森、癲癇、亨廷頓病等都是我們所熟悉的神經(jīng)退行性疾病。當然，對于一些罕見(jiàn)的神經(jīng)退行性疾病科學(xué)家也沒(méi)有放棄。同一種疾病可能是由于不同的基因突變導致的，這就使得許多遺傳性疾病治療變得復雜。如果能夠找到其中的共同點(diǎn)，或將為治療帶來(lái)新方法。
近日，日本東京大學(xué)的研究人員們在《Nature Genetics》雜志發(fā)表論文稱(chēng)，同一個(gè)基因在四種不同的罕見(jiàn)神經(jīng)退行性疾病患者身上均出現重復擴增的現象。
這個(gè)基因或是罕見(jiàn)病的罪魁禍首
神經(jīng)元核內包涵體疾病（NIID）是一種罕見(jiàn)的神經(jīng)退行性疾病。患者表現出認知障礙、運動(dòng)失控、失去平衡、四肢無(wú)力或是吞咽困難等癥狀。不久前在《American Journal of Human Genetics》上發(fā)表的一篇研究中，名古屋大學(xué)醫學(xué)研究生院神經(jīng)學(xué)教授Gen Sobue的研究團隊通過(guò)對8個(gè)家庭13名受NIID影響個(gè)體和4個(gè)未受影響個(gè)體的分析發(fā)現，NIID與X染色體上的遺傳密碼子CGG會(huì )重復有關(guān)，首次揭示了DNA序列重復與神經(jīng)退行性疾病之間的關(guān)系。
而在由東京大學(xué)醫學(xué)助理教授Hiroyuki Ishiura和他的同事發(fā)表的最新研究中，他們進(jìn)一步調查了四個(gè)患有NIID疾病的家族。研究人員對四組家庭成員進(jìn)行基因檢測，依靠短序列讀取與智能數據（一種新的“TRhist”程序）分析相結合的方法，生成包含串聯(lián)重復序列的段讀取直方圖。經(jīng)分析發(fā)現只有在患者的基因組中出現了CGG重復擴增的現象。
高科技清道夫助力研究分析
在人類(lèi)46條染色體上搜索CGG重復突變對于傳統DNA測序技術(shù)而言是相當困難的，此次Ishiura教授所在團隊的研究人員設計了一種新方法，借助新一代基因組測序并新開(kāi)發(fā)出一種名為“TRhist”的計算機程序進(jìn)行智能數據分析。
研究人員對患者和健康人的整個(gè)基因組進(jìn)行了測序，通過(guò)TRhist對所有短序列進(jìn)行排序，并一遍又一遍地搜索由CGG組成的序列。再對比健康人類(lèi)基因組的標準序列，計算機程序可以將包含CGG重復突變的那些短片段定位到染色體區域。
如此一來(lái)，研究人員便能將他們的搜索范圍縮小到基因組中的任何地方，在這一染色體區域內只有患者有大量的CGG重復，而健康的人沒(méi)有。
有了這些信息，研究人員就會(huì )知道對哪些染色體區域進(jìn)行測序，來(lái)明確檢測這些區域內的基因以及CGG重復突變在這些基因中的具體位置。
CGG重復擴增與其他三種罕見(jiàn)病有關(guān)
由于NIID與伴有白質(zhì)腦病（OPML）的眼咽病、眼咽肌病（OPDM）和眼咽肌營(yíng)養不良癥（OPMD）這三種罕見(jiàn)的神經(jīng)退行性疾病具有相似的癥狀和臨床檢測結果，因此研究人員預測：相同的CGG重復突變可能會(huì )導致其他三種罕見(jiàn)的疾病。為了驗證這一猜想，Ishiura教授和他的同事也采用了同樣的方法來(lái)尋找其他相關(guān)疾病相關(guān)基因的重復擴增。
四種罕見(jiàn)疾病的特征在于神經(jīng)變性的相似癥狀
研究結果表明，CGG基因的重復擴增對另外三種神經(jīng)系統疾病也有很大影響，并且由于許多重復相似，單一治療可能針對多種疾病。
結語(yǔ)
Ishiura教授所在團隊研究發(fā)現所有四種罕見(jiàn)的神經(jīng)系統疾病都是由CGG相隔較遠的、看似無(wú)關(guān)的基因組區域內重復突變引起的。
其中一種疾病目前只在一個(gè)家庭中發(fā)現。Ishiura教授說(shuō)：“我們在十年前就已經(jīng)開(kāi)始注意到這個(gè)家庭，對我們來(lái)說(shuō)，找到正確的診斷方法是一個(gè)長(cháng)期努力的方向。”
研究人員希望，他們對罕見(jiàn)神經(jīng)退行性疾病的研究，可能會(huì )對其他類(lèi)型的非編碼串聯(lián)重復突變引起的更常見(jiàn)的疾病有更深的了解。
參考資料
[1] Beyond finding a gene: Same repeated stretch of DNA found in three neurodegenerative diseases
[2] Two Studies Tie Repeat Expansions to Rare, Progressive Neurodegenerative Disease
[3] Noncoding CGG repeat expansions in neuronal intranuclear inclusion disease, oculopharyngodistal myopathy and an overlapping disease
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