《自然遗传学》：一个基因变异就能引发神经发育障碍

梅奥诊所的研究人员发现，一种名为SPTBN1的神经相关基因的遗传变异是导致神经发育障碍的原因。这项发表在《自然遗传学》(Nature Genetics)杂志上的研究是为这种疾病寻找潜在治疗策略的第一步，它增加了已知的与影响大脑功能的疾病相关的基因数量。

梅奥诊所的研究人员发现，一种名为SPTBN1的神经相关基因的遗传变异会导致神经发育障碍。这项发表在《自然遗传学》(Nature Genetics)杂志上的研究是为这种疾病寻找潜在治疗策略的第一步，它增加了已知的与影响大脑功能的疾病相关的基因数量。

在这项与北卡罗来纳大学教堂山分校(the University of North Carolina at Chapel Hill)合作的全球研究中，研究人员调查了29名患有临床神经发育症状(包括语言和运动迟缓、智力残疾、自闭症特征、癫痫发作、行为和运动异常)的患者的SPTBN1基因的导致疾病的变异。他们还有可变的畸形面部特征。总的来说，研究小组确定了28种独特的变异。

小胶质细胞吃掉神经网来来保护突触

梅奥诊所个体化医学中心的转化基因组学研究者、该研究的主要作者Margot Cousin博士说：“现在可以将该基因纳入对疑似患有神经发育障碍的人的基因检测中，这可能结束这些人及其家人所经历的诊断之旅。”

考森博士说，大多数基因变异不是遗传的，而是在受影响的患者身上新出现的。

Cousin博士解释说:“我们通过多种不同的模型系统，包括计算蛋白模型、基于人类和小鼠细胞的系统、患者来源的细胞系统和在体小鼠研究，展示了这些变异对SPTBN1基因编码的蛋白质功能的影响。我有一种预感，这种基因是这些患者的答案，但直到我们积累并研究了更多携带SPTBN1变异的患者，我们才能看到这些变异是如何对蛋白质产生破坏性影响的，我们才能开始把故事拼凑起来。”

SPTBN1基因编码一种叫做β-二血影蛋白的蛋白质，这种蛋白质在大脑和身体的其他部位大量表达。β-二血影蛋白在细胞内形成蛋白质网络，它对大脑的发育和连接至关重要。

“有趣的是，一些变异的行为与其他变异非常不同，其中一些使β-二血影蛋白蛋白不稳定，一些破坏了它与其他蛋白质进行重要相互作用的能力，”Cousin博士说。“但这些功能上的差异有助于解释我们在患者身上观察到的临床变异。”

该研究还表明了罕见疾病基因组学的挑战，因为许多神经发育疾病仍未在护理标准下诊断。

但Cousin博士希望形势正在好转。

“基因组测序的进步，以及我们用各种类型的‘组学’技术解释我们产生的大量数据的能力，已经导致发现新的致病基因的数量增加，”Cousin博士说。“但是，包括受影响人群的临床表现和疾病的潜在机制在内的严格研究，往往对巩固一种新的基因-疾病关系至关重要。”

组学技术包括基因检测、基因组学;信使RNA转录组;蛋白质,蛋白质组学;和代谢产物,代谢组学。

Cousin博士强调，要让这一基因发现公开化需要很大的毅力。

她解释说:“我们早期在人们身上观察到的临床变异并不足以说明这可能是一种单一的遗传条件。然而，该基因具有许多罕见单基因疾病基因的特征，包括正常人群没有SPTBN1变异，其他血影蛋白spectrin基因导致神经综合征，小鼠研究完全缺乏这种蛋白质有严重缺陷。”

Cousin博士说，这项研究中开发的基于细胞和动物的模型将继续对推进疾病机制的知识和测试任何潜在的治疗策略具有无价的价值。

“虽然目前还没有针对SPTBN1相关疾病患者的特定治疗方法，但我们现在可以为患者提供疾病根源的答案，这是寻找治愈方法的最重要的第一步。”

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Pathogenic SPTBN1 variants cause an autosomal dominant neurodevelopmental syndrome