研究人員發現新的遺傳疾病

從斑馬魚開始的研究現在已經指出膠原蛋白分泌在各種臨床癥狀中的作用，以及在一種新發現的遺傳綜合癥中的作用。

范德比爾特大學醫學中心醫學副教授Ela Knapik博士和她的同事們發現了這種由單個基因突變引起的綜合征，并將其命名為CATIFA，這是其核心癥狀的首字母縮寫：腭裂、白內障、牙齒畸形、智力殘疾、面部畸形和多動癥。

這項研究于近日發表在《Nature Medicine》上，結合了三種信息來源：一種斑馬魚模型、一種兒童遺傳疾病和一個與DNA生物庫相關的電子健康記錄數據庫。

范德比爾特大學細胞與發育生物學副教授Knapik說："這三個數據源在疾病發現方面各有優缺點。因此我想，我們為什么不同時使用它們呢？"

Knapik和她的團隊正在研究一種名為ric1的基因在斑馬魚體內的功能。他們知道，ric1的突變破壞了膠原蛋白的分泌，并導致魚的顱面和其他骨骼缺陷。

他們了解到，另一組研究人員報告了一個兒童白內障家庭的多個兒童的RIC1基因發生了突變。Knapik的團隊對斑馬魚的白內障進行了評估，但沒有發現任何白內障。

故事可能就此結束，但是Knapik很感興趣。孩子們是否有其他的癥狀因為他們最緊迫的問題是白內障而沒有被描述出來？這些癥狀是什么？

為了發現更多的癥狀，Knapik和她在范德比爾特遺傳研究所的同事們求助于BioVU--范德比爾特大學的DNA生物庫和電子健康記錄數據庫。

醫學研究導師Eric Gamazon博士和范德比爾特遺傳研究所主任、遺傳學教授Nancy Cox博士曾合作開發了一種計算方法（PrediXcan）來關聯基因調控基因表達與病人包括在電子健康記錄的臨床特點。當應用于BioVU時，該方法可以找出一系列與特定基因表達減少相關的臨床特征。

他們為減少RIC1表達生成的列表與Knapik和她的團隊在魚身上觀察到的特征相符，她說。"我當時就知道，我們需要更多關于RIC1突變和兒童白內障患者的信息。"

沙特阿拉伯的研究小組報告了RIC1突變的患者，同意重新評估這些患者的biovu衍生的癥狀列表。Knapik說，調查人員驚訝地發現，他們的病人出現了一系列癥狀：來自兩個相關家庭的8名兒童。

Knapik說，這種新疾病CATIFA的癥狀可以用膠原蛋白功能喪失來解釋。膠原蛋白是細胞外基質的主要結構成分，是細胞"磚"之間的"灰漿"。

利用斑馬魚，Knapik和她的團隊能夠確定RIC1蛋白是細胞機制的一部分，它處理并運輸膠原蛋白出細胞。

"如果沒有RIC1，就不會有膠原蛋白運輸，也沒有基質，"Knapik說。"這導致了我們在成人和兒童的電子健康記錄中發現的廣泛癥狀。"

Knapik說，這些發現支持了罕見的孟德爾病(一種由單個基因突變引起的疾病)和常見疾病的復雜特征之間存在連續統一體的概念。Knapik補充說，了解這種疾病的機制基礎和可能出現的癥狀，將改善和個性化對患有CATIFA的兒童和因RIC1活性較低而出現類似癥狀的成年人的護理。

Knapik說，這項研究為加速疾病機制的發現提供了一個新的范例。

她說："從動物模型、人類常見疾病生物信息庫和罕見的孟德爾疾病中獲得的知識，可以讓我們對基因功能有一個完整的認識，從而朝著更好的診斷、治療和預防邁進。"