精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)對自身免疫疾病研究大有潛力
日期:2016-03-22 09:06:01
2015年1月20日,美國總統(tǒng)奧巴馬在國情咨文中提出“精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)計劃”,希望精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)可以引領(lǐng)一個醫(yī)學(xué)新時代。(2015精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)壓軸大戲即將上演)中國政府有望在今年3月批準(zhǔn)它的下一個五年計劃之后正式宣布該計劃。盡管目前尚不清楚將會投入多少資金——但幾乎可以確定的是,會比美國2.15億美元的計劃規(guī)模更大,投入資金更多。
最近,UT西南醫(yī)學(xué)中心帶領(lǐng)的一項國際研究,使用新一代DNA測序技術(shù),鑒定了1000多個的基因變異,它們影響著系統(tǒng)性紅斑狼瘡(SLE)的易感性,從而展示了精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)的巨大潛力。這項研究結(jié)果發(fā)表在最近的《eLife》雜志。
美國國立衛(wèi)生研究院報道稱,系統(tǒng)性紅斑狼瘡,俗稱紅斑狼瘡,是一種嚴(yán)重的、潛在致命的自身免疫性疾病,受其影響的女性比男性多九倍,并且更容易發(fā)生在年輕的非裔美國人、西班牙裔、亞裔和美國本土婦女身上。這種疾病通常開始于15歲到44歲之間。
本文共同資深作者、UT西南醫(yī)學(xué)中心免疫學(xué)主席Edward Wakeland博士稱:“當(dāng)免疫系統(tǒng)攻擊身體中的多個器官系統(tǒng)時,就會發(fā)生SLE,這可能會導(dǎo)致在一系列復(fù)雜的、臨床上難以管理的癥狀,并可導(dǎo)致器官損傷。我們的研究結(jié)果表明,精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)可提供遺傳易感性的臨床相關(guān)信息,可能最終改善疾病診斷和治療。”
這項研究還可能對于其他全身性自身免疫性疾病也有重要影響,這類疾病影響多個身體系統(tǒng),包括1型糖尿病、類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎和多發(fā)性硬化癥。延伸閱讀:Nature醫(yī)學(xué):自身免疫性疾病重要發(fā)現(xiàn)。
Wakeland博士和他的同事,對來自1700余人的幾百萬個DNA堿基對進(jìn)行了測序,這有助于精確識別引發(fā)SLE的遺傳變異。具體來說,研究人員確定了位于人類基因組的16個不同區(qū)域中的1206個DNA變異,與SLE的易感性增加相關(guān)。然后,他們發(fā)現(xiàn),幾乎所有的基因(1199)修改了調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)的特定分子的表達(dá)水平。
此外,這項為期兩年的研究,發(fā)現(xiàn)了許多在SLE患者中發(fā)生變化的特定調(diào)控變異,并表明,準(zhǔn)確地識別這種所謂的因果變異,可增加單個SLE風(fēng)險基因與SLE易感性遺傳相關(guān)性的準(zhǔn)確性。
Wakeland博士說:“在我們的研究之前,這樣一個綜合序列分析還沒有完成,關(guān)于修改SLE致病基因功能的確切遺傳變異,還知之甚少。”
科學(xué)家們采用1349個美國歐洲人的DNA樣本(773熱患有SLE,576不患此?。?,開始了他們的綜合序列分析,這些樣本收集來自UT西南醫(yī)學(xué)中心、南加州大學(xué)、UCLA,Oklahoma醫(yī)學(xué)研究基金會和天主教魯汶大學(xué)。
然后,他們在SLE相關(guān)基因區(qū)域——分散在整個基因組,確定了精確的DNA序列。他們發(fā)現(xiàn),SLE風(fēng)險與特定DNA變異集群有關(guān),通常稱為單倍型,一些單倍型可增加SLE風(fēng)險,而其他一些則提供保護(hù),避免系統(tǒng)性紅斑狼瘡。
在確定了幾組增加白種人SLE易感性的DNA變異后,他們使用多個公共數(shù)據(jù)庫,包括國際1000基因組計劃(來自全球人口的2504份基因組樣本),來確定是否這些單倍型也存在于南美、南亞、非洲與東亞人群。
他們發(fā)現(xiàn),變異和單倍型分布在全球亞群。他們的研究結(jié)果表明,在免疫系統(tǒng)中許多常見的單倍型,在全球人口中是以不同頻率共享的,從而表明,免疫系統(tǒng)中的這些變異具有古老的起源,并長期存在于人口中。
研究人員寫道:“我們感謝許多SLE患者和對照者,對于這些研究,他們樣本的貢獻(xiàn)是必不可少的。”
Wakeland博士和他的同事計劃繼續(xù)研究,獲得更多的DNA樣本,并將他們的分析擴(kuò)展到更多的SLE風(fēng)險基因,旨在獲得一個數(shù)據(jù)庫,可以用來預(yù)測個體獨特的SLE風(fēng)險,以及受益于特定治療方法的可能性。
Wakeland博士說:“這種相同類型的遺傳分析,將基于SLE患者的遺傳易感性,將他們聚類到特定的群體,這是可行的,這將改善臨床管理,并可能促使開發(fā)更多的靶向療法。”
本月早些時候,UT西南醫(yī)學(xué)中心宣布,Wakeland博士——他的實驗室一直擔(dān)任該機(jī)構(gòu)的基因組學(xué)和基因芯片核心部件,將率領(lǐng)一項大型的DNA測序項目,解決重要的臨床挑戰(zhàn)。新的臨床測序設(shè)施與病理系合作,將為癌癥和其他診斷提供panel測序,并最終將全外顯子組和全基因組序列分析擴(kuò)展到各種病人。
Wakeland博士說:“這個臨床測序核心設(shè)施,將生成用于評估患者腫瘤的實驗室數(shù)據(jù)。我希望,隨著精密醫(yī)學(xué)的發(fā)展,有一天我們將擴(kuò)大到對患者進(jìn)行基因分型,以確定自身免疫性疾病和許多其他疾病的的易感性。”