撰文:菠蘿西瓜
先天性腹瀉和腸病(CODE)是一組罕見疾病,主要影響腸上皮細胞功能,導致嬰兒腹瀉和生長不良。CODE中的分子缺陷可分為六類:上皮運輸和極性、免疫細胞調節、營養和電解質轉運、腸內分泌細胞發育、營養代謝和其他。CODE與大量發病率和死亡率相關,患者通常需要終生接受液體和營養管理。現今發現的遺傳原因包括MYO5B(微絨毛包涵體病)、EPCAM(叢狀腸病)、NEUROG3(腸道無內分泌)、DGAT1(蛋白質丟失性腸病)和SLC9A3(先天性鈉腹瀉)的致病變異。目前的治療選擇有限,然而,對CODE的一些遺傳原因的了解已經產生了有針對性的治療,例如飲食治療和臨床前藥物治療的開發,例如來氟米特用于治療在TTC7A缺乏癥患者中觀察到的腸上皮缺陷。在此,本研究報告了一項多中心研究,旨在系統地分析CODE疾病的基礎基因。
近日,來自加拿大多倫多大學醫學科學研究所兒科和生物化學系的Aleixo M. Muise教授在The New England Journal of Medicine雜志上發表文章The Genetic Architecture of Congenital Diarrhea and Enteropathy。本研究在大量病例系列中,對CODE障礙的廣泛遺傳結構進行了描述,并鑒定出三個與CODE障礙相關的新基因。
本研究分析了從PediCODE站點獲得的新一代測序數據。在納入分析的129個家族中,98個家族中至少有一名家庭成員(先證者除外)進行了外顯子組測序,以協助進行基因診斷。共有14名先證者(1對兄弟姐妹)來自近親父母,親緣系數≥0.1提示其為近親。在129名先證者中的62名,在24個已知的與CODEs相關的單基因基因中的1個中發現了致病變異。在這62名先證者中,58名(94%)患有常染色體隱性遺傳病,4名(6%)患有X連鎖遺傳病。將近一半先證者的病例與涉及上皮運輸和極性的基因有關,包括EPCAM(12例)、MYO5B(8例)、TTC7A(4例)和SKIV2L(3例)。在該分析中檢測到的與CODEs相關的其他基因變異包括SLC9A3(5例)、DGAT1(5例)、XIAP(4例)和NEUROG3(3例)。而在來自3個無親緣關系的貝都因家族的4名患有腸道無內分泌癥的嬰兒(每個嬰兒的外顯子組測序計算出的親緣系數均小于0.1)中發現其攜帶NEUROG3基因(Q137R)的新變異。隨后研究團隊利用細胞和斑馬魚模型,還發現并功能性地鑒定了三個與CODE相關的新基因:GRWD1、MYO1A和MON1A。第一個候選基因GRWD1是在一對兄弟姐妹中發現的,他們在出生后幾年內出現彌漫性動脈發育不全和腹瀉,并接受了腸外營養治療。外顯子組序列分析揭示了罕見且有害的GRWD1變異:一個母系遺傳的19:48451128 A/G變異(p.H307R)和一個父系遺傳的19:48452786 G/T變異(p.V368F)。利用細胞和斑馬魚模型研究表明GRWD1缺陷會導致核糖體生物合成缺陷,從而可能引發全身性疾病。第二個候選基因MYO1A是在一名2月齡男嬰中發現的,該嬰兒突然出現腹瀉,腹瀉量最高達到每日每公斤體重150毫升,體重下降15%。在接受全腸外營養的情況下,腹瀉仍在持續。在MYO1A中發現了罕見的雙等位基因變異,包括父系遺傳的12:57037571 T/A變異(p.I678F)和母系遺傳的12:57044132 C/T變異(p.D240N)。研究表明該患者的MYO1A變異似乎導致了MYO1A從微絨毛錯誤定位。第三個候選基因MON1A是在一名女嬰中發現的,該女嬰出生后第3天出現腹瀉,并在1歲前發展為嚴重腹瀉、嘔吐和發育遲緩。對該近親家族進行外顯子組序列分析,發現一個純合的3:49911685 G/A MON1A變異體(p.R249C)。MON1同源物A(MON1A)是CCZ1的結合伴侶,它們共同構成鳥嘌呤核苷酸交換因子(GEF)復合物,支持RAB7A在晚期內吞運輸中發揮作用。研究表明R249C MON1A變體似乎在內體分選和腸道中RAB7依賴性內體成熟中的作用存在缺陷,從而導致腹瀉。
由此,本研究在大量病例系列中,對CODE障礙的廣泛遺傳結構進行了描述,并鑒定出三個與CODE障礙相關的新基因。(本研究由美國國立衛生研究院等資助。)
原文鏈接:https://doi.org/10.1056/NEJMoa2405333
制版人:十一
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