基因检测揭秘男孩的罕见疾病

【字体: 时间:2014年11月27日 来源:生物通

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  最近,澳大利亚昆士兰的研究人员带领了一项国际合作研究,发现了布里斯班一名小男孩罕见发育疾病背后的基因,这项研究有望能为未来的治疗铺平道路。相关研究结果发表在最近的《自然遗传学》(Nature Genetics)杂志。

  

生物通报道:最近,澳大利亚昆士兰的研究人员带领了一项国际合作研究,发现了布里斯班一名小男孩罕见发育疾病背后的基因,这项研究有望能为未来的治疗铺平道路。相关研究结果发表在最近的《自然遗传学》(Nature Genetics)杂志。

这名十一岁的男孩叫Seth De Rooy,是世界上仅有的7名被诊断为Temple-Baraitser综合征(TBS)的患者之一,这种疾病会引发严重的癫痫、智力障碍、低肌张力和拇指、大脚趾指甲缺失。

在寻求疾病病因的这项研究中,昆士兰大学分子生物科学研究所的Cas Simons博士、布里斯班皇家妇女医院的Michael Gabbett博士和Julie McGaughran博士,与世界各地的同事们联手对6名患者及其父母进行了遗传学分析。

Simons博士说:“利用来自每名患者的少许血液样本,我们能够分析他们的外显子序列,外显子是我们基因中编码蛋白质的区域,是许多致病DNA突变的所在地。”

他说:“然后,我们比较了患者与其父母之间的遗传差异,发现在每名患者的KCNH1基因中有大量的有害突变。”

“众所周知,KCNH1对于中枢神经系统的功能是非常重要的,但是一直没有将其与人类疾病联系起来。”

Simons博士说,这一发现的关键部分是,在实验室确认他们的结果。他这样说道:“一旦我们知道这些突变是什么,我们就能产生具有和不具有突变的人类KCNH1蛋白版本,并设计一系列实验来了解,蛋白质的功能是如何被突变改变的。”

“在这些测试中,我们发现,所有的KCNH1突变版本是活跃的,这符合我们对‘钾离子通道缺陷如何导致癫痫’的理解。”

Michael Gabbett博士说,他希望该研究小组的工作,将被用作一种模型,来诊断和治疗罕见疾病。他这样说道:“罕见疾病影响超过1200万的澳大利亚人,约80%的罕见疾病是由我们基因中的突变引起的。”

“TBS的罕见性使确定这种疾病的遗传基础变得具有挑战性,因为它的症状是很常见的,我们也预期全球医学界有高程度的漏报。”

“通过这项研究,我们发现,一些TBS患者其父母在他们自己的细胞中有很少量的这些突变,远不及他们的子女多,但是仍然足以直接用于产前筛查,以帮助未来的父母做出明智的选择。”

“这些发现还可以帮助我们识别现有的药物,这些药物可有效地作用于这个基因,并有助于减少TBS的一些症状。”

Seth的母亲Chris de Rooy表示,这些结果为她的家庭带来了希望,并帮助消除了围绕着Seth疾病的一些谜团。她说:“Seth仅仅是世界上被诊断为TBS的第二人,目前已知是年龄最大的患者,所以我们不知道他的未来是什么样的,有时候这可能是很可怕的。

“现在考虑这个很难,但是多年来因为Seth的疾病,我一直责备自己,我问自己,我做错了什么?为什么他跟哥哥姐姐发育的不同?何时他将学会走路和说话?”

“现在我们知道这种疾病的遗传原因,我们看到,Seth接受治疗并出现进步,为其他患者做出了指导示范,我们更容易去接受每一天的到来。”

“我们希望,这一发现能够激励我们对治疗有更多的认识,以提高Seth及其他像我们一样有罕见遗传疾病患者的家庭的生活质量。”

这一发现首先来自于IMB罕见病研究中心科学家和布里斯班皇家妇女医院临床医生之间的一项创新合作,他们联手帮助找到了昆士兰一些最具挑战性的遗传疾病的答案。

(生物通:王英)

延伸阅读:基因测序解密婴儿死亡的神秘疾病

生物通推荐原文摘要:
Mutations in the voltage-gated potassium channel gene KCNH1 cause Temple-Baraitser syndrome and epilepsy
Abstract: Temple-Baraitser syndrome (TBS) is a multisystem developmental disorder characterized by intellectual disability, epilepsy, and hypoplasia or aplasia of the nails of the thumb and great toe. Here we report damaging de novo mutations in KCNH1 (encoding a protein called ether à go-go, EAG1 or KV10.1), a voltage-gated potassium channel that is predominantly expressed in the central nervous system (CNS), in six individuals with TBS. Characterization of the mutant channels in both Xenopus laevis oocytes and human HEK293T cells showed a decreased threshold of activation and delayed deactivation, demonstrating that TBS-associated KCNH1 mutations lead to deleterious gain of function. Consistent with this result, we find that two mothers of children with TBS, who have epilepsy but are otherwise healthy, are low-level (10% and 27%) mosaic carriers of pathogenic KCNH1 mutations. Consistent with recent reports, this finding demonstrates that the etiology of many unresolved CNS disorders, including epilepsies, might be explained by pathogenic mosaic mutations.

 

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