近日,UT西南医学中心带领的一项国际研究,使用新一代DNA测序技术,鉴定了1000多个基因变异,它们影响着系统性红斑狼疮(SLE)的易感性,从而展示了精准医学的巨大潜力。这项研究结果发表在最近的《eLife》杂志。
本文共同资深作者、UT西南医学中心免疫学主席Edward Wakeland博士表示:"当免疫系统攻击身体中的多个器官系统时,就会发生SLE,这可能会导致在一系列复杂的、临床上难以管理的症状,并可导致器官损伤。我们的研究结果表明,精准医学可提供遗传易感性的临床相关信息,可能最终改善疾病诊断和治疗。"
这项研究还可能对于其他全身性自身免疫性疾病也有重要影响,这类疾病影响多个身体系统,包括1型糖尿病、类风湿关节炎和多发性硬化症。
Wakeland博士和他的同事,对来自1700余人的几百万个DNA碱基对进行了测序,这有助于精确识别引发SLE的遗传变异。具体来说,研究人员确定了位于人类基因组的16个不同区域中的1206个DNA变异,与SLE的易感性增加相关。然后,他们发现,几乎所有的基因(1199)修改了调节免疫反应的特定分子的表达水平。
此外,这项为期两年的研究,发现了许多在SLE患者中发生变化的特定调控变异,并表明,准确地识别这种所谓的因果变异,可增加单个SLE风险基因与SLE易感性遗传相关性的准确性。
Wakeland博士表示:"在我们的研究之前,这样一个综合序列分析还没有完成,关于修改SLE致病基因功能的确切遗传变异,还知之甚少。"
科学家们采用1349个美国欧洲人的DNA样本(773患有SLE,576不患此病),开始了他们的综合序列分析,这些样本收集来自UT西南医学中心、南加州大学、UCLA,Oklahoma医学研究基金会和天主教鲁汶大学。
然后,他们在SLE相关基因区域——分散在整个基因组,确定了精确的DNA序列。他们发现,SLE风险与特定DNA变异集群有关,通常称为单倍型,一些单倍型可增加SLE风险,而其他一些则提供保护,避免系统性红斑狼疮。
在确定了几组增加白种人SLE易感性的DNA变异后,他们使用多个公共数据库,包括国际1000基因组计划(来自全球人口的2504份基因组样本),来确定是否这些单倍型也存在于南美、南亚、非洲与东亚人群。
他们发现,变异和单倍型分布在全球亚群。他们的研究结果表明,在免疫系统中许多常见的单倍型,在全球人口中是以不同频率共享的。从而表明,免疫系统中的这些变异具有古老的起源,并长期存在于人口中。
研究人员写道:"我们感谢许多SLE患者和对照者,对于这些研究,他们样本的贡献是必不可少的。"
Wakeland博士和他的同事计划继续研究,获得更多的DNA样本,并将他们的分析扩展到更多的SLE风险基因,旨在获得一个数据库,可以用来预测个体独特的SLE风险,以及受益于特定治疗方法的可能性。
Wakeland博士表示:"这种相同类型的遗传分析,将基于SLE患者的遗传易感性,将他们聚类到特定的群体,这是可行的,这将改善临床管理,并可能促使开发更多的靶向疗法。"
Wakeland博士补充道:"这个临床测序核心设施,将生成用于评估患者肿瘤的实验室数据。我希望,随着精密医学的发展,有一天我们将扩大到对患者进行基因分型,以确定自身免疫性疾病和许多其他疾病的的易感性。"
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