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山东省科学家又发现6个麻风易感基因 领先国际
今日凌晨0时,国际著名学术期刊《自然遗传学》(Nature Genetics)在线发表了中国科学家发现6个新麻风易感基因,并揭示这些基因位点在感染性疾病与免疫/炎症性疾病中的多价效应的文章。该项成果标志着我国在麻风研究领域继续处于领先水平。
据介绍,该研究成果由山东省皮肤病性病防治研究所所长张福仁领衔,联手新加坡国立基因研究院、哈佛医学院、英国剑桥布罗德学院、荷兰乌特勒支大学、安徽医科大学等国内外6家单位历时4年完成,全部实验在山东省皮肤病性病学重点实验室完成。
这也是该课题组继2009年在全球首次发现麻风易感基因之后,第5次在麻风研究领域再获原创性成果。
6年发现18个麻风易感基因位点
麻风病,是由麻风分枝杆菌感染易感个体后,以侵犯皮肤与外周神经为特征的慢性传染病,晚期可导致畸残发生。
上世纪80年代以来由于治疗学上的进步,麻风的流行得到了有效控制,但由于一级预防措施的缺乏,近10年来新登记的病人并无明显减少,全球每年仍有20余万新报告病例,我国每年有1600余例,山东每年新发病例20-50例。
据介绍,麻风病是一种潜伏期很长的慢性传染病,从感染到发病可长达10-30年;而流行病学调查发现,麻风有很强的家族遗传性,遗传率高达57%。
“作为一种传染病,没有有效疫苗;作为遗传病,易感个体无法确定。”张福仁说,目前对麻风的防治,仍停留在对有症状患者的早诊断和早治疗上,但收效甚微,麻风的畸残率高达30%;另一方面,针对麻风密切接触者进行的早期“化学预防”(口服利福平药物),由于麻风高感染、低发病(发病率不足1%),不仅资源浪费且易引发耐药和药物不良反应。
消除麻风危害,就是消除由于麻风而导致的畸残和死亡。围绕这一目标,近年来,张福仁领衔的研究团队开展科技攻关,致力于麻风的防治和临床应用研究。2009年,该团队率先采用全基因组关联分析法发现麻风易感基因,成为国际上第一个麻风的全基因组关联分析研究成果。
迄今,该团队已经成功定位18个麻风易感基因位点,下一步将用于麻风密切接触者的筛查,确认易感者,实施“精确化学预防”。
麻风病与免疫性疾病或此消彼长
本次新发现的6个麻风易感基因,是课题组通过对8313例麻风受累者和16017健康对照者的研究而得出。
“与以往不同的是,本次新发现6个麻风易感基因,其中4个与炎症性疾病易感基因相同。它们既是麻风的易感基因,同时也是炎症性疾病,如克罗恩病、红斑狼疮、溃疡性结肠炎等疾病的易感基因。”张福仁说。
课题组经过全面系统研究发现,这些易感基因在这两类疾病中引起的免疫应答截然相反。“对麻风病而言,它们是易感因素;但对炎症性肠病而言,则是保护因素。”张福仁解释说,在麻风易感者中,这些易感因素通过一定的途径导致机体某些方面的免疫缺陷,从而增加麻风的患病风险;而在炎症性肠病中,这些易感基因可能导致机体在某些方面的免疫亢进,从而减少炎症性疾病的患病风险。
“换句话说,一个人如果得了炎症性肠病,就不会得麻风;如果得了麻风,就不会再患炎症性肠病。”张福仁说,这说明麻风病与免疫/炎症性疾病之间存在相互拮抗关系。
课题组同时发现,中世纪麻风在欧洲曾广泛流行,但随着欧洲社会工业化的进程,麻风逐渐减少乃至消灭,但自身免疫/炎症性疾病流行率却明显增高;在中国等发展中国家,麻风、结核等感染性疾病发病率远高于欧美发达国家,但免疫/炎症性疾病,如炎症性肠病、异位性皮炎等发病率则低于欧美国家。
“这也进一步支持了这个观点:强烈的免疫或者炎症反应可以有效抵御病原菌入侵,但却增强了免疫/炎症性疾病发生的风险,”张福仁说,这就证明感染性疾病与免疫性疾病之间存在此消彼长的关系,“这是自然选择的结果”。
症状前诊断和预防目标的实现将成可能
张福仁说,麻风作为一种可以致残的慢性传染病,由于没有有效疫苗,致病菌无法体外培养等,迄今为止,麻风防治仍停留在对有症状患者的早诊断和治疗上,但目前团队的一系列的研究成果,将使麻风症状前诊断和预防目标的实现成为可能。
“作为一名麻风防治工作者和临床医生,我们的研究最终是要回归临床、为临床服务。”张福仁说,一方面,基于已经定位的18个易感基因位点,他率领的团队已成功构建了麻风发病的风险预测模型,这一模型临床应用的敏感度、特异度均在85%以上。为加速临床转化,2014年该团队已经在山东省10个麻风既往流行县市,建立了包括2000个麻风受累者及10000例密切接触者的麻风发病风险模型临床效能检测的现场队列,迈出了把科学发现转化为实用技术的第一步。
另一方面,针对麻风的另一危害——治疗过程中发生的氨苯砜综合征及其所导致的死亡,研究团队已成功定位了该综合征的风险位点HLA-B*1301,在全国范围内启动了麻风患者服用氨苯砜前HLA-B*1301检测的前瞻性临床研究及检测试剂盒申报国家医疗器械批号的工作,并获得国家863计划的支持。由此可以实现氨苯砜综合征的预防,消除麻风患者治疗中因药物超敏反应综合征导致的死亡。
山东省皮肤病性病防治研究所所长张福仁领衔的研究团队研究成果展示
2009年,该团队率先采用全基因组关联分析方法,发现7个麻风的易感基因,这是国际上第一个麻风的全基因组关联分析研究成果,研究论文发表于《新英格兰医学杂志》(New England J of Medicine)
2011年,通过对10531个病例及健康对照者的研究,该研究团队再次发现2个新的麻风易感基因,并在世界上首次证明了自噬在麻风发病中的作用。论文发表于《自然遗传学》(Nature Genetics)
2012年,《美国人类遗传学杂志》(American J of Hum Genetics)发表了该团队发现的2个与炎症性肠病共有的新的麻风易感基因
2013年,发现麻风新的易感基因:BCL10。论文发表于《人类分子遗传学》(Human Molecular Genetics)
2015年,发现6个新的易感基因,揭示了麻风易感基因位点与免疫/炎症性疾病间的多价效应,并发现内源性感染在这两类疾病的启动识别中发挥相似的作用,但随后的免疫应答在两者间却是截然相反。论文发表于《自然遗传学》(Nature Genetics)
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