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用冰桶挑战捐来的钱,科学家又找到一个“渐冻人症”相关基因

还记得两年前风靡全球的“冰桶挑战”吗?被挑战的一方若不向“渐冻人症”(ALS)协会捐款100美元,就得在24小时内接受一桶冰水的洗礼,并向更多人发起挑战。活动发起方希望能在募捐的同时提高公众对渐冻人症的了解;而随着参与人数滚雪球般地增多,许多人也在接受挑战的同时献上了自己的爱心。一大笔善款被用于支持关于ALS的研究。

本周,在冰桶挑战过去的两年后,一个聚集了11个国家80多名研究者的团队在《自然·遗传学》期刊上公布了振奋人心的发现:在给15000名ALS患者进行基因组测序并分析后,他们找到了迄今为止分布最广的疾病相关基因,NEK1。这为下阶段的机理和药物研究提供了宝贵线索。


参加“冰桶挑战”的史蒂芬·霍金——的孩子。霍金本人也是ALS的患者。图片来源:tragicjester.net

如果你未曾听说过ALS,那么物理学家史蒂芬·霍金(Stephen Hawking)的形象也许会让你对它有个初步的认识。不幸的是,像霍金那么幸运的患者只是极少数——由于对这种疾病的机理缺乏了解,ALS的确诊对大部分患者而言都是死期的宣判,走向终点的漫长过程中,他们所要承受的痛苦和无奈远非常人可以体会。

ALS的全称是肌萎缩性侧索硬化症(Amyotrophic lateral sclerosis),是一类进行性的运动神经元症。患有此症的患者,脊髓和运动神经元会逐渐退化,全身的肌肉也因此逐渐不听使唤。在数年的病程中,患者会经历四肢无力、僵硬,全身肌肉萎缩,并最终恶化到无法吞咽甚至呼吸,这也是为什么它又叫做“渐冻人症”。只有20%的患者在确诊后能活过5年,而像霍金那样活过了20年的只有5%。如今,科学家发现NEK1基因的某些变体与ALS有所关联,这无疑为患者和研究者们又增添了一点曙光。

每一次发现与ALS有关的新基因,我们对ALS的理解就又加深一点。”这项研究的领导者之一、麻省大学医学院的约翰·兰德斯(John Landers)说,“至今我们已经鉴别出大约15个促使ALS发生的基因,每一个都在帮助我们了解ALS病人身上究竟发生了什么。而我们知道得越多,离建立治疗方法就越近。”

这项研究通过多条线索锁定了NEK1这个基因:他们首先对1022个家族性ALS患者进行了全基因组测序,从中发现一个让NEK1失去功能的突变会显著增加患病几率;另一方面,对另一个荷兰群体的遗传分析也追踪到了NEK1,只是这次鉴别出的是另一个能改变蛋白产物功能的突变。对一万多名非遗传性ALS患者的基因组分析发现,有3%的患者携带有NEK1上的高风险突变。NEK1已经是我们目前发现的与ALS相关最普遍的基因之一了。”ALS协会的首席科学家露西·布鲁杰恩(Lucie Bruijn)说,“这意味着我们有了新的工具去理解这项疾病背后的生物学。”

“NEK1行使着众多功能,其中包括修复受损DNA和保持细胞骨架功能。此前已经被发现的一些ALS风险基因中与DNA损伤和细胞骨架有关。”兰德斯介绍说。与统计分析相对应的是,NEK1这个基因的确在神经元的发育和功能维持上发挥着很重要的作用。兰德斯团队和其他几个实验室和将建立小鼠模型去探究NEK1蛋白失去功能会对ALS的发生过程产生什么影响。

“这次的发现离不开ALS冰桶挑战的功劳。NEK1的发现依赖于Project MinE(编者注:一个致力于了解ALS并试图找出治疗手段的国际研究项目),我们本想在2014年就(在美国)启动这一项目——当时冰桶挑战还没兴起。那时我们联系了ALS协会,他们很有兴趣为这项目在美国国内的工作提供支持,但无奈当时经费不足。”兰德斯回忆,而当冰桶挑战介入之后,ALS协会得到了足够支持美国加入Project MinE的资金。”


Project MinE试图通过发掘来自ALS患者的基因信息,并与非患者人群的信息进行对照来寻找与疾病相关的基因,从而建立可能有效的治疗手段。图片来源:projectmine.com

最终,ALS协会将100万美元的资金投入了Project MinE研究项目,美国也成为这一项目的16个参与国之一。“这真是一项关于不同团体同心协力的故事。”布鲁杰恩指出,这些发现正是在ALS患者的支持下完成的——如果当初没有ALS患者帕特 ·奎因和彼得·费提斯的倡导,就不会有来自冰桶挑战的支持;如果ALS患者伯纳德·穆勒没有建立Project MinE,这样大规模的合作也困难重重。而现在,各方的支持促成了这项新的科学发现。

今年八月,ALS协会希望能继续募捐并提高公众对此的关注,以此来迈出起始于两年前冰桶挑战的征途的最后一步:终结ALS。这项新的活动名为“积水成渊”(Every Drop Adds Up),是对冰桶挑战的呼应和致敬,同时也是对一个信念的践行:当人们聚集起来,他们会让不可能成为可能。

(编辑:Calo)

参考文献:

  1. Kevin P Kenna, et al. NEK1 variants confer susceptibility to amyotrophic lateral sclerosisNature Genetics (2016) doi:10.1038/ng.3626

文章题图:UMass Medical School

The End

发布于2016-07-29, 本文版权属于果壳网(guokr.com),禁止转载。如有需要,请联系果壳

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