新方法提高了罕见遗传性肌肉疾病的诊断:研究

华盛顿,6月15日(ANI):研究人员发现了一种方法,可以帮助医生做出更精确的诊断。

这项研究发表在《临床研究杂志》上。

肢体带状肌营养不良症是一种罕见的遗传性肌肉疾病,其特征是臀部和肩部无力,使行走和举起手臂变得困难。到目前为止,确定亚型在患者护理中并不重要,因为没有特定的治疗方法。但是,由于基因疗法即将问世,而且针对的是特定的基因变异,因此精确定位每位患者疾病的遗传根源具有了新的意义。

数百个基因与四肢带状肌萎缩症有关。虽然基因检测可能会在每个患有这种疾病的患者身上发现一些罕见的基因变异,但如果没有艰苦、耗时的额外实验,就无法知道这些变异中有哪些是导致患者症状的原因。不幸的是,目前还没有一个全面的目录,可以列出与四肢肌萎缩症相关的所有基因的所有变异,以及这些变异是否会导致疾病或无害。

“一直有人给我发邮件说,‘我有这种变异。我有资格接受这种实验性治疗吗?“而且很多时候我都没有答案,”合著者康拉德·克里斯·威尔(Conrad“Chris”Weihl)医学博士、神经学教授说。威尔是巴恩斯-犹太医院神经肌肉疾病科的主任,治疗肌肉萎缩症患者。“这些病人处境艰难。在诊断出来之前我们不能让他们进行临床试验。超过一半的肢带性肌肉萎缩症患者都处于这个体位。至关重要的是,我们要解决他们的诊断问题,这样我们才能尽快让他们获得必要的治疗。”

威尔和他在华盛顿大学的同事们朝着创建一个有助于解决不确定诊断的目录迈出了重要的一步。对于一种通常与该疾病有关的基因,研究人员根据该基因的指令制造了蛋白质。然后,他们通过将一种氨基酸替换成另一种氨基酸,制造出每一种可能形成的蛋白质变体,分析这些变体的功能,并将每种变体分类为有害或良性。现在,如果一个病人有这种基因的变异,医生可以简单地通过在目录中查找变异来确定它的致病性。原则上,同样的方法可以用于解决与四肢带状肌萎缩症相关的许多其他基因的未知意义变异,极大地简化和加快了诊断这种复杂疾病的过程。

通讯作者、神经外科助理教授加布里埃尔·哈勒博士说:“人们把知道基因变异和知道疾病的原因混为一谈。”但事实未必如此。在这项研究中,大多数未知意义的变异被证明是良性的。如果你发现了一个变体,但你不知道它的意义,那你还没有找到答案。”

解决未知意义的变异对代表性不足的群体的成员尤其有益。遗传数据库以西欧背景的人为主,反映了在该人群中发现的遗传多样性。其他背景的人更有可能携带在参考数据库中找不到匹配的基因变异,因此被贴上“未知意义变异”的标签。

在这项研究中,研究人员全面分析了肌聚糖-一种最常与四肢肌萎缩症相关的基因。肌聚糖在肌肉细胞表面与其他三种蛋白质形成复合物。为了使肌肉有效收缩,复合体必须在细胞上正确的位置形成。第一作者李成成博士是威尔实验室的一名工作人员,他创造了所有6340种可能的肌聚糖β蛋白变体。然后,她用荧光抗体评估了每种变异蛋白在肌肉细胞上的位置。那些能够在正确的位置形成正确复合物的变体——换句话说,具有正常功能活动的变体——发出明亮的荧光。那些不能正确形成复合物或位于错误位置的——即功能较差的变体——发出的荧光更模糊。

这种相关性是完美的。所有已知导致疾病的变异在功能活动上得分都很低,而所有已知的良性变异得分都很高。不仅如此,功能活动的程度与疾病的严重程度相关。四肢带状肌萎缩症症状最严重的人可能在7岁时就需要开始使用轮椅,而症状较轻的人可能要到几十年后才需要轮椅,如果有的话。在这项研究中,功能活性较低的变异更常出现在症状更严重的患者身上。

“20%意义未知的变异最终被证明是致病的,这意味着它们可能适合潜在的治疗方法,”Weihl说。“我的梦想是,有一天我们能够给人们一份基因测试报告,上面说,‘你有这种变异,它适合这种类型的治疗,’然后我们就可以立即开始最好的治疗。”或者我们告诉他们,‘你的变异是良性的’,然后我们继续寻找,直到找到导致病人疾病的变异。”(ANI)

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