全基因组测序揭示新的心肌病遗传标记

利用SickKids开发的计算方法，科学家们确定了普通心脏病患者DNA中串联重复序列的扩展。

　　

在第一个使用全基因组测序来检测心脏疾病串联重复扩增的研究中，病童医院(SickKids)的科学家们为心肌病的早期检测和未来的精确治疗奠定了基础。

心肌病是一种遗传性心脏病，每500人中就有1人患病。这种情况会影响心脏的结构和功能，并最终导致心力衰竭。

这项由sickkids领导的研究发表在《柳叶刀发现科学》的一部分《电子生物医学》上，它表明串联重复序列——一种遗传变异的形式——在心肌病患者中更常扩大，并且可能导致4%的病例。串联重复序列扩增(TREs)已知可导致60多种疾病，通常具有遗传成分。

“以前，TREs参与心肌病的程度尚不清楚，”研究联合负责人、?遗传学和基因组生物学项目的高级科学家Ryan Yuen博士说。“我们现在知道了另一种方法来识别那些患这种疾病的风险更高的人，这最终可能有助于临床医生更快地诊断患者。”

研究小组还发现，DIP2B基因中的TREs与患心肌病的高风险之间存在相关性。发现TREs的确切位置可以帮助精确治疗的发展，作为精确儿童健康的一部分，这是SickKids的一项运动，为每个病人提供个性化的护理。

“我们对一种疾病的遗传学了解得越好，我们的治疗就越精确，为患有心肌病和许多其他具有遗传成分的疾病的人提供护理信息，”共同领导Seema Mital博士说，他是?遗传学和基因组生物学项目的高级科学家，心脏病学部门的工作人员心脏病学家和SickKids心血管研究负责人。

TREs为心肌病干预提供了新的靶点

研究小组检查了1200名心肌病患者的基因组。与没有心脏病史的研究参与者相比，Yuen的研究小组发现，在人类中很少扩增的串联重复序列在心肌病患者中更常见。研究人员注意到基因的串联重复主要影响心脏，特别是在左心室，它负责向体内泵入含氧血液。

研究小组还注意到，父母患有心肌病的孩子的TREs更大，这种现象被称为“遗传预期”。当TREs变大时，基因功能被破坏的可能性就越大。较大的TREs也会导致更早的发病和更严重的症状，这就是为什么科学家们正在研究如何减缓它们的生长。

Yuen说:“我们的最终目标是看看是否有一种方法可以阻止或逆转这些扩张，以改善患者的治疗效果。”“通过了解TREs背后的机制，我们可以帮助减少它们对基因的影响。”

Yuen的实验室和SickKids的应用基因组学中心(TCAG)开发的新型计算方法使该团队能够全面检查基因组序列数据，以准确定位TREs在人体基因组中的位置和大小。

“通过全基因组测序，我们可以研究整个基因组中的TREs，以帮助更全面地了解一个人的遗传易感性，”袁教授实验室的博士后、该研究的第一作者亚历山德拉(萨沙)米蒂娜博士说。

使用这项技术，袁的未来研究将采用类似的方法来研究基因组区域，这可以帮助科学家开发治疗心肌病以外疾病的方法。

这项研究由安大略省政府、加拿大卫生研究院(CIHR)、Azrieli基金会、多伦多大学McLaughlin中心、Ted Rogers心脏研究中心、多伦多大学数据科学研究所、安大略省心脏和中风基金会、Bitove基金会、加拿大创新基金会、加拿大基因组和SickKids遗传学催化剂学者资助。