华人学者发表《Nature Neuroscience》提示精神分裂症的高危基因

【字体: 时间:2019年04月23日 来源:生物通

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  范德堡大学的分子生理学和生物物理系和范德堡遗传学研究所(VGI)的一组科学家,利用他们开发的独特计算“框架”,网络侦探鉴定出了104个精神分裂症高危基因。

  

从左至右:Quan Wang博士、Bingshan Li博士、Nancy Cox博士、Rui Chen博士、Xue Zhong博士、 Qiang Wei博士和James Sutcliffe博士

 

他们的发现发表在《Nature Neuroscience》杂志上,支持了精神分裂症是一种发展性疾病的观点,并且指出这种疾病甚至可以在症状出现之前被发现和治疗。

该论文的通讯作者Bingshan Li博士、分子生理学和生物物理学副教授、VGI的研究员说:“这一框架为几个(研究)方向打开了大门。”

一个方向是确定已经批准用于其他无关疾病的药物是否可以“重新调整用途”以改善精神分裂症的治疗。另一种方法是找出这些基因在大脑哪些类型细胞发育过程中是活跃的。

最后,Li教授说:“我认为我们将更好地了解这些基因在出生前是如何诱发风险的,这将给我们提供一个如何制定干预策略的提示。这是一个雄心勃勃的目标…(但是)通过了解机制,药物开发可以更有针对性。”

精神分裂症是一种慢性、严重的精神障碍,以幻觉和妄想为特征,“单调”的情绪表达和认知障碍。症状通常开始于16到30岁之间。抗精神病药物可以缓解症状,但没有治愈这种疾病的方法。

遗传学起着重要作用。虽然从整体上看精神分裂症的发病率为1%,但对于患有这种疾病的同卵双胞胎来说,其风险急剧上升到50%。

最近的全基因组关联研究(GWAS)已经确定了100多个与精神分裂症相关的基因座或不同染色体上的固定位置。然而,这可能不是高风险基因所在的位置,因为基因座可以“遥控”附近或很远的基因活动。


为了解决这个问题,Li博士与第一作者、分子生理学和生物物理学研究讲师Rui Chen博士以及博士后研究员Quan Wang博士共同开发了一个计算“框架”,他们称之为综合风险基因选择(Integrative Risk Genes Selector)。

该框架根据从多维基因组数据和基因网络中积累的支持证据,从先前报道的基因座中提取出最重要的基因。

哪些基因突变率高?哪一个在出生前表达?这些问题是“基因侦探”在确定和缩小“嫌疑人”名单时需要思考的问题。

结果他们列出了104个高风险基因,其中一些基因编码蛋白已经有上市靶向药物了。有一个基因被怀疑会促进自闭症谱系障碍的发展,“精神分裂症和自闭症共享着一些基因,”还有很多工作要做。但是,Chen说,“我们的框架可以推动GWAS向前迈出一步……为了进一步识别基因。”它也可以用来帮助追踪其他复杂疾病的嫌疑基因。

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原文检索:A Bayesian framework that integrates multi-omics data and gene networks predicts risk genes from schizophrenia GWAS data

(生物通:伍松)


 

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