玉泉医院帕金森病中心

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基​因与帕金森病

你可能已经注意到关于铺天盖地的基因测试报道,例如发现了一个明确导致某种疾病的基因等等。由于人类基因组测序已经在近些年成功完成,研究人员发现13个基因变异与帕金森病有着关联。

无论是你还是你的家人正在经受帕金森病的折磨,你一定很想知道有关基因突变的发现将会怎样影响你和你的孩子。科学家们希望通过这些发现能够让临床医生对早期的帕金森病进行明确诊断,减缓甚至阻止帕金森病的恶化。他们甚至希望通过这种技术能精确预测患病的风险,以便在症状出现之前就进行干预性治疗,但是,就目前的医疗技术而言,现在这些仅仅是我们美好的愿望而已。

了解基因的分类

为了帮助了解基因与帕金森病之间的关系,我们把基因分为两类:一类是能明确引发疾病的“因果基因”,即在没有其他基因和环境的影响下,如果一个人通过遗传获得了因果基因,则一定会发生帕金森病。庆幸的是这类遗传基因非常稀少,占帕金森病患者的1%~2%。

另一类基因称作“关联基因”,虽然此基因不是引起帕金森病的根本原因,但这种基因可增加患病的风险。即,有这些基因的人患病风险要高于其他人。“关联基因”可以使人患帕金森病,但需要和其他基因或环境因素的协同作用。例如:一个人有皮肤白皙的基因,但是否能发展成为皮肤癌,需要有其他因素的参与,比如是否经常处于日光的暴晒下。

科学家们通过对一些帕金森病高发的家庭的研究,发现了这两类基因。未来的研究将会揭示这些家庭是如何被这些基因影响而患病的。

  • “因果基因”α突触核蛋白

帕金森病领域中著名的家庭是“爱荷华州一家”或者说“斯佩尔曼.芒特家”,这个家庭位于美国爱荷华州的一个大家族,帕金森病的致病基因就是从他们家族里发现的。美国贝勒医学院,分子与人类遗传学部门的研究室副主任,卡特里娜—格温(Katrina Gwinn)博士和他的同事跟踪分析了这个家族200名患有帕金森病成员,上至19世纪该家族的先祖,下至1914年开始有医疗记录的病人。然后,格温博士从芒特家族的这代人的血液样本中提取DNA,并对整个基因组进行了测试并发现了某些基因与帕金森病相关。

他们发现了在第四对染色体上,被称作α突触核蛋白的一个致病基因,通常这对染色体仅携带一个副本,但是爱荷华州家族的帕金森病人却携带了三个基因副本。多出的这些副本引起了该家族的某些成员在很年轻的时候就患上了帕金森病。

即使是拥有相同致病基因的不同家族成员,也因个体不同而表现出不同的帕金森症状。这个家族中,患者的最大年龄是一位51岁的妇女,得了路易体痴呆症(Lewy body dementia)—既有帕金森病又有阿尔茨海默氏症疾病(老年痴呆),患者出现认知障碍、真性视幻觉和帕金森病的运动障碍症状;而她的堂兄,年仅24岁就出现了典型的帕金森病症状。

通过对比以上两位典型帕金森病患者,格温博士提出了一个假设:存在某种基因或环境因素保护了这位51岁的妇女长达30年,使她避免了在20多岁的时候患上帕金森病。如果这个假设被证实的话,我们将会在如何降低帕金森病的发病进程上有巨大的突破。

  • “关联基因”LRRK2

LRRK2,一种蛋白激酶,与帕金森病存在关联。在北非、巴斯克(西班牙比利牛斯山西部)、葡萄牙,LRRK2基因突变导致的帕金森病的病例很常见。

对于LRRK2,在基因中产生的突变存在很大的变化性,这种变化产生的效果也一样有很大变化性。在LRRK2突变的人中,有的人在三十多岁或四十多岁就患了帕金森病;有的人在八十多岁患病;而有的人却一直不会患帕金森病。还有一些LRRK2突变的人,有的患了痴呆,有的得了帕金森病并合并肌萎缩侧索硬化症(ALS,俗称“渐冻人”)。了解为什么有的人患病,有的人却不患病,这将帮助科学家发现帕金森病的发生、发展的线索。

基因学与帕金森病的诊断和治疗

通过了解基因突变与帕金森病之间的关系,科学家们既能研发出诊断工具,对症状明显出现之前能尽早确诊,也能研究出治疗的方法,减缓帕金森病的发病进程。针对帕金森病的症状进行对症治疗,强调评估基因的风险和早期的确诊。基因研究也能提供新的基因治疗靶点,对现阶段的帕金森病治疗有很大帮助。

      基于现在的基因与帕金森病关系的研究,已经使科学家们更深入地了解了该疾病。例如,科学家们研究了帕金森病患者的遗体,力图在大脑中寻找α突触核蛋白。他们研究了路易体痴呆症的死者大脑,在大脑细胞中聚集着蛋白团块,团块中布满了α突触核蛋白。

前文中提到的爱荷华州的家族,因为携带了三个正常基因的副本而导致帕金森病,后来通过重新评估,发现了两个引起细胞中突触核蛋白增加的遗传原因。科学家们发现,突触核蛋白总量的增加导致了帕金森病。总之,如何减少帕金森患者的突触核蛋白的数量成为新的研究战略方向。

希望在未来的某一天,这种研究能帮助帕金森病患者减轻病程进展甚至治愈

评估你的基因风险

我有患病的风险吗?是不是该检测一下?如果你、你的父母或兄弟姐妹有帕金森病,很自然地会问道这些问题。你很想知道自己是否把患病的危险因素遗传给了孩子,或者是否通过父母获得了患病风险。从统计学角度,帕金森病人子女的患病风险比普通人高4%~9%,这个数据对患者的孩子意味着什么?坦白说,我们也不知道。此外,因为现阶段还没有阻止帕金森病退行性的有效手段,再加上基因检测的昂贵费用,所以基因检测没有成为常规的临床检查手段,仅为了科研的需要才进行。然而,随着科技的进步,也许有一天这些问题会得到解答。

对未来的展望

下一次,如果你看到有关帕金森病和基因的新闻,我们希望你能更好的理解为什么这个领域的发现会如此地激动人心。发现帕金森病的致病基因,无论是因果还是关联基因,都会让医生更好地了解帕金森病、更好的发现、诊断早期病人的方法和治愈手段。

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