新型遗传突变可能导致运动功能的逐步丧失
美国国立卫生研究院的研究人员及其同事已经确定了这种遗传原因以及一种罕见的小儿进行性神经病的治疗靶标。神经病,损害或影响周围神经系统的疾病的范围很广,从与患者外显子组相关的罕见疾病到糖尿病和病毒感染等更常见的原因。神经病会影响运动和感觉神经元,导致肌肉无力,麻木,疼痛和多种症状。
该研究发表在《科学信号》杂志上,是美国国立卫生研究院国家神经疾病和中风研究所(NINDS)的合作。田纳西州纳什维尔范德比尔特大学;和康涅狄格州纽黑文的耶鲁大学医学院。这些发现强调了自愿参加临床研究的家庭的重要性。沃尔特·J说:“这个案例很好地说明了对极少见的神经系统疾病的儿童进行深入研究如何能够迅速导致对特定遗传疾病的深入了解,并揭示与广泛疾病相关的神经系统奥秘。” NINDS董事Koroshetz医师
在他们的报告中,研究人员检查了一个10岁的儿童,该儿童患有早期发作,进行性神经病,主要影响他的走路,抓握和执行精细运动技能的能力。分析患者的完整遗传构成或基因组后,发现与蛋白质KCC3相关的基因发生了突变。该蛋白对于细胞对肿胀的反应能力很重要。当神经元肿胀时,KCC3参与将液体排出的机制,使细胞恢复正常。
在缺乏这种蛋白质的情况下(所谓的功能丧失突变),神经元会发生极端肿胀,进而导致神经损伤。在这项研究中,患者的突变影响了KCC3不再需要时关闭的能力,从而导致相反的效果-收缩的神经元也无法正常交流。这被称为功能获得性突变,导致受影响的蛋白质以新的破坏性方式发挥作用。NINDS儿童神经肌肉和神经遗传性疾病科高级研究人员,该论文的资深作者卡斯滕·G·博纳曼说:“该蛋白KCC3在过去与其他形式的神经病有关。”
“这里的独特之处在于,这是我们第一次看到KCC3蛋白的功能获得性突变导致神经病。”功能丧失的KCC3突变通常会影响大脑的发育,除了感觉和运动神经病外,还会产生有害的认知变化。相反,本报告中描述的患者仅在运动神经元中有神经病,没有表现出行为或发育变化。“我们想仔细研究这种突变对肌肉和神经的直接影响,因此我们创建了一种与我们的患者具有相同遗传变化的小鼠模型,” Bonnemann博士说。
“当我们测试这只老鼠时,我们发现许多相同的身体缺陷,包括运动和协调问题,以及神经元向肌肉发送信号的能力下降。这表明这种突变很可能是导致患者神经病变的主要原因。”虽然引起神经病的确切机制仍不清楚,并且将成为进一步研究的重点,但确定特定的分子靶标KCC3可以为使用美国食品和药物管理局批准的药物进行潜在治疗的研究打开大门。