Science：新研讨通过卵白将基因与疾病相联系关系在一路

起源：本站原创 2021-10-17 14:51

2021年10月17日讯/100医药网BIOON/---在一项新的研讨中，来自英国剑桥年夜学、德国柏林夏里特病院和亥姆霍兹慕尼黑中间等研讨机构的研讨职员基于分歧人类疾病在人类基因组中的独特来源，发现了这些疾病之间的数百种分割，从而挑战了按照器官、症状或临床特色进行的疾病分类。他们发生了对于人类血液中轮回的数千种卵白的数据，并将这些数据与遗传数据相联合，构建出显示影响

2021年10月17日讯/BIOON/---在一项新的研讨中，来自英国剑桥年夜学、德国柏林夏里特病院和亥姆霍兹慕尼黑中间等研讨机构的研讨职员基于分歧人类疾病在人类基因组中的独特来源，发现了这些疾病之间的数百种分割，从而挑战了按照器官、症状或临床特色进行的疾病分类。他们发生了对于人类血液中轮回的数千种卵白的数据，并将这些数据与遗传数据相联合，构建出显示影响这些卵白的差别若何将看似分歧的疾病以及相关的疾病分割起来的图谱。相关研讨成果于2021年10月14日在线颁发在Science期刊上，论文题目为“Ming the proteo-genomic convergence of human diseases”。论文通信作者为柏林夏里特病院柏林安康研讨所的Claudia Langenberg博士。

卵白是人体的根本功效单元，由氨基酸构成，由人体的基因编码。卵白的功效失调招致了年夜多半器官体系中的疾病，并且卵白也是当今最罕见的药物靶标。

这些研讨成果有助于解释为什么看似不相关的症状会在患者身上同时产生，并标明咱们应该从新思索分歧的疾病若何由雷同的卵白或机制惹起。要是卵白是药物靶标，这一信息可以指出医治多种疾病以及最年夜限度地削减的新战略。

在这项新的研讨中，Langenberg及其团队应用来自Fenland研讨（Fenland study）的1万多名参加者的血液样本，证明人类基因组2500个区域的自然变异与血液中轮回的5000种卵白质的品貌或功效差别存在十分微弱的联系关系性。

这种办法解决了根底迷信转化为临床可操作见解的一个紧张瓶颈。尽管对人类基因组的年夜规模研讨曾经在咱们的DNA序列中发现了数千种与疾病无关的变异，然则因为在将这些变异对应到基因上时存在不确定性，对其内涵机制的相识往往不多。通过将这些与疾病相关的DNA变异与所编码卵白的品貌或功效分割起来，Langenberg团队为哪些基因参加此中提供了强无力的证据，并确定了卵白介导疾病发病的危险的新机制。

例如，多项全基因组联系关系研讨（GWAS）已将人类基因组中称为KAT8的区域与阿尔茨海默病分割起来，但未能确定该区域的哪个基因参加此中。通过联合对于卵白和基因的数据，Langenberg团队可能确定KAT8区域中一个名为PRSS8的基因，该基因编码的卵白prostasin是与阿尔茨海默病相关的一个新的候选基因。异样地，他们发现了一个新的子宫内膜癌危险基因：RSPO3。

这些作者应用这些新的见解，体系性地测试了这些卵白编码基因中的哪些影响了一年夜批疾病。他们发现了1800多个例子，此中不止一种疾病是由单个基因及其卵白产品的变异驱动的。由此发生了人类疾病的网状构造，由于许多基因与分歧组织中的一系列看似分歧的以及相关的疾病存在联系关系性。这提供了强无力的证据标明单个卵白是来源，并指出了新的潜在医治战略。

Langenberg解释说，“咱们发现的一个极度例子是卵白Fibulin-3，它与37种疾病无关，包含运动才能低下、疝气、静脉曲张以及腕管综合征的低危险。一种能够的解释是笼罩人体器官和枢纽关头的弹性纤维的非典型造成，招致软组织和结缔组织的弹性差别。这也契合其别人在剔除该基因的小鼠身上察看到的特征。”

通过构建基因组-卵白质组图谱，迷信家们发现了分歧人类疾病之间的数百种新分割，图片来自Science, 2021, doi:10.1126/science.abj1541。

论文第一作者、剑桥年夜学医学研讨委员会风行病学组研讨员Maik Pietzner博士弥补说，“以咱们的基因组为根底是这项研讨胜利的症结。由于咱们晓得，在血液中检测到的年夜多半卵白都来源于除血液之外的其他组织的细胞，咱们整合了分歧的生物层，如基因表白，使咱们可能将卵白追溯到与疾病相关的组织。例如，咱们发现，通过一种肝脏特同性机制，胆盐磺基转移酶（bile salt sulfotransferase）的较高活性与的危险添加无关。咱们以这种方式将年夜约900种卵白与它们的来源组织分割在一路。”

这些作者开辟出一种定制的网络利用法式（www.omicscience.org），以便可能立刻传达这些成果，并使全天下的迷信家们可能深化研讨他们最感趣味的基因、卵白和疾病的信息。

论文独特作者、剑桥年夜学医学研讨委员会风行病学组的Eleanor Wheeler博士总结说，“关于年夜多半与疾病危险相关的基因组区域，潜在的致病基因和机制并不分明。咱们的研讨证明了卵白在缩小疾病的致病基因方面的共同代价，有助于咱们相识变异招致疾病的机制。咱们假想，咱们与迷信界分享的年夜量信息将有助于正在进行的和新呈现的研讨任务，通过编码的卵白更间接地将基因与疾病分割起来，从而匆匆进药物靶标的减速确定。”（100医药网 100yiyao.com）

参考材料：

Maik Pietzner et al. . Science, 2021, doi:10.1126/science.abj1541.

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