抗癌药物的新用途：治疗帕金森病的突破

找药助理

1433次浏览发布时间：2024-07-17 15:58:09

　　近日，据《Science Alert》报道，约翰斯·霍普金斯大学的神经科学家发现了一种利用FDA批准的抗癌药物治疗帕金森病的新方法。《神经科学通报》发表的一项研究揭示了帕金森病的遗传病因，发现半胱氨酰-tRNA合成酶(CARS)基因突变(c.2384A>T; p.Glu795Val; E795V)是导致帕金森病的关键因素。这一发现为帕金森病的防控提供了新的可能性。这项研究由张建国领导的团队进行，包括华大基因的刘汉奎研究员。

　　CARS基因突变导致的遗传疾病

　　美国国立卫生研究院(NIH)指出，半胱氨酰-tRNA合成酶(CARS)基因控制氨基酸合成过程，同时参与各种生物过程，包括细胞生长、血管生成、迁移、增殖和分化。当CARS基因无法正常编码时，这些生物过程将受到干扰，导致疾病的发生。

　　常染色体显性遗传是一种遗传方式，指只需特定基因的一个等位基因(拷贝)存在变异，就足以导致遗传疾病。NIH指出，当遗传疾病遵循常染色体显性遗传模式时，父母双方的单个突变基因拷贝都可能导致该疾病。

　　研究发现的遗传符号

　　在这项研究中，研究团队研究了一个90人的家族，发现CARS E795V突变导致了一种新型常染色体显性遗传的神经系统疾病，影响了该家族中的四个家庭，共九名成员。这些年龄在42至62岁之间的个体表现出行走困难、小脑共济失调、帕金森病和其他神经退行性疾病的症状，病程从1年至25年不等。

　　脑部磁共振成像(MRI)扫描结果显示神经退行性疾病的迹象。全基因组测序(WGS)显示，所有携带杂合CARS(E795V)突变的家族成员均表现出相同的帕金森病和脊髓小脑共济失调(SCAs)的临床特征和神经病理学改变。MRI和WGS结果均支持CARS E795V突变对该家族神经系统状况的严重影响。

　　多样的神经退行性症状

　　随着病情的进展，病程超过八年的患者开始出现一系列神经退行性症状及行动不便。这些症状在不同家庭中有所不同：一个家庭表现为周围神经病变和垂直凝视功能障碍，另一个家庭表现为认知障碍、喘鸣和手冷，还有一个家庭表现为勃起功能障碍，以及两个家庭出现面部表情扭曲。

　　四名患者的脑部MRI扫描显示小脑皮质、小脑蚓部和脑桥出现萎缩。先进的成像技术还揭示了与小脑多系统萎缩(MSA-C)相似的特征，包括特定脑区铁沉积和局部脑血流减少，且病情在两年内加重。

　　发现突变的过程

　　为了揭示这种疾病的遗传原因，研究人员对四名患病个体和三名未患病的年龄匹配个体进行了全基因组测序(WGS)。全面分析显示，所有参与者的脊髓小脑共济失调(SCA)的11个重复扩增位点的扩增水平正常，并未发现与SCA相关的已知致病突变。

　　然而，WGS结果显示了一种常见突变：E795V突变在所有九名患病个体中均存在，但在发病年龄或接近发病年龄的七名未患病个体中不存在。这种CARS突变在中国人口数据库(如中国代谢分析项目(ChinaMAP)、汉族基因组数据库(PGG.Han)或gnomAD v3数据库)中非常罕见。

　　突变的影响及其潜在治疗途径

　　罕见的CARS E795V突变预计会对基因功能产生有害影响并导致蛋白质结构变化。实验室测试证实，与野生型相比，突变型CARS的氨酰化活性降低了20%。这些发现得到了生物信息学预测、统计证据和分子检测的支持，强有力地表明这种突变是导致神经系统疾病的遗传原因。

　　在神经系统疾病中发现CARS突变为理解和治疗这种致残性疾病提供了新的途径。这项研究表明，以前已知的突变并不是导致这种疾病的原因，而是CARS E795V突变是导致这种与帕金森病密切相关的神经系统疾病的主要原因。这项研究强调了基因分析在确定复杂疾病根源方面的重要性，并为未来开发靶向疗法奠定了基础。

　　结论

　　通过研究帕金森病的遗传病因，科学家们揭示了CARS基因突变在这种疾病中的关键作用。这一发现为帕金森病的预防和治疗提供了新的希望。未来，基于这些发现的基因疗法可能会成为帕金森病治疗的重要方向，为患者带来新的希望和改善生活质量的机会。

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