研究人员已经确定了一系列影响克罗恩病(一种炎症性肠病)严重程度的基因变异,但令人惊讶的是,这些变异似乎都与个体患这种疾病的风险无关。
克罗恩病是许多慢性“复杂”疾病之一,没有单一基因导致这种疾病。事实上,到目前为止,已经确定了大约170种常见的基因变异,每一种变异都会增加个体患这种疾病的风险。传统观点认为存在一个“临界点”:如果一个人拥有足够多的这些基因,他们就很有可能患上这种疾病——他们携带的变异越多,疾病就会越严重。
然而,在今天发表于自然遗传学,由剑桥大学领导的一组研究人员表明,情况并非如此:影响疾病进展或预后的基因变异与那些最初增加疾病发生可能性的基因变异是独立运作的。
剑桥大学医学系的詹姆斯·李博士说:“基因研究在确定克罗恩病的遗传风险因素方面非常成功,但几乎没有告诉我们为什么一个人只会患上轻微的疾病,而另一些人可能需要手术来治疗他们的病情。”“不过,我们确实知道,患有这种疾病的家庭成员往往倾向于以类似的方式看待它的进展。这向我们表明,基因可能与预后有关。”
研究人员研究了超过2700人的基因组——整个基因组成,这些人被选中是因为他们要么经历过特别轻微的克罗恩病,要么经历过特别严重的克罗恩病。通过比较这些患者的DNA,研究人员发现了四种影响患者病情严重程度的基因变异。引人注目的是,这些基因都没有被证明会影响患这种疾病的风险。
然后,研究小组研究了所有已知的克罗恩病的遗传风险变异,发现这些变异都不会影响疾病的严重程度。
“这向我们表明,疾病结果的遗传结构与疾病风险的遗传结构非常不同,”医学部主任肯史密斯教授补充说。“换句话说,驱动疾病进展的生物途径可能与引发疾病本身的生物途径非常不同。这是完全出乎意料的。过去的工作主要集中在发现疾病引发的基因,而我们的工作表明,到病人看医生的时候,这些基因可能不再相关。我们可能不得不考虑将新疗法导向完全不同的途径,以治疗既定疾病。”
研究小组发现的基因变异之一是FOXO3基因。该基因参与调节细胞因子TNF的释放。细胞因子是免疫细胞释放到血液中的蛋白质,是对感染的反应,或者在克罗恩病等情况下,是对身体错误攻击自身的反应。这FOXO3-TNF吗?众所周知,该途径也会影响另一种自身炎症性疾病类风湿关节炎的严重程度。
另一种变异接近IGFBP1基因,该基因已知在免疫系统中发挥作用。在一项研究中,这个基因区域也与类风湿关节炎有关,该研究观察了患者体内一种特殊抗体的存在——这种抗体的存在与更严重的疾病有关。
第三个基因变异位于MHC区域,该区域负责决定我们的免疫细胞如何对入侵的生物体做出反应。该区域与包括克罗恩病在内的许多自身免疫性疾病有关,但改变克罗恩病风险的基因变异与影响预后的基因变异不同。研究小组发现的这种变异与克罗恩病的轻度病程有关,它被证明会影响该区域的多个基因,并导致一种已知会导致免疫反应减弱的状态。
最后一种变异发生在基因XACT上,人们对它知之甚少;然而,在成人中,这种基因似乎主要在肠细胞中活跃,而肠细胞是受克罗恩病影响的器官。
Lee博士说:“这一发现向我们展示了一种看待疾病的新方法,并开辟了潜在的新治疗方案,这可以大大减轻克罗恩病的负担。”“更重要的是,我们有证据表明,其中一些预后基因将与其他疾病共享,因此这种方法可用于改善许多疾病的治疗。”
这项研究受到了英国克罗恩病和结肠炎协会的欢迎,该协会资助了这项研究。英国克罗恩病和结肠炎研究经理温迪·爱德华兹博士说:“这是一个令人兴奋的突破,为每天遭受克罗恩病和结肠炎折磨的人带来了新的希望。”“这项研究揭示了为什么一些患有炎症性肠病的人会比其他人经历更严重的症状,这一点直到现在还很少被理解。”
除了对克罗恩病和其他疾病的影响外,研究人员采用的方法还表明,重新检查以前的基因研究是有价值的。在这项研究中分析的克罗恩病患者的基因组中,大约有三分之一是在2007年的一项研究中收集的。通过将患者按疾病严重程度分组,研究人员能够从旧数据中提出新的问题,并获得新的见解。
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