基因组研究揭示不同人群的遗传性视网膜疾病

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由加州大学圣地亚哥分校医学院维特比家庭系和加州大学圣地亚哥分校希利眼科研究所的科学家领导的一个国际研究团队，扩大和加深了对遗传性视网膜营养不良(IRDs)如何影响不同人群的理解，并在此过程中确定了可能导致疾病的新基因变异。

该研究结果发表在2021年10月18日的《科学》杂志上公共科学图书馆遗传学．

IRDs是一组疾病，从色素性视网膜炎到脉络膜缺乏症，可导致渐进性视力丧失，甚至失明。每个IRD都是由至少一个基因突变引起的，尽管同一基因的突变可能导致不同的IRD诊断。

IRDs很罕见，但它们影响所有年龄的个体，发展速度不同，甚至在患有同一疾病的家庭中也是如此。具体的诊断取决于能否找到致病的基因突变。

美国食品和药物管理局(fda)已经批准了一种涉及RPE65基因的IRD的基因疗法，但对于由280多种不同基因突变引起的其他IRD，目前还没有治愈方法或治疗方法被证明可以减缓疾病进展。

研究人员对来自108个不相关家族谱系的409人进行了全基因组测序(WGS)，每个人都有先前诊断的IRD。WGS是一个确定个体的全部或接近全部DNA序列的过程。它提供了一个人的整个基因组的全面画像，包括突变和变异，可用于广泛的比较目的。

研究参与者来自三个不同的地理区域:墨西哥、巴基斯坦和生活在美国的欧洲裔美国人。从所有参与者的血液样本中进行了基因组分析，结果显示108个血统中有62个存在致病变异。在62个家族中总共发现了94个基因变异:52个变异之前被确定为致病基因，42个没有。令人惊讶的是，超过一半的新变异没有列在基因组聚合数据库中，这是一个国际基因组数据汇编。

总的来说，在63%的墨西哥参与者、60%的巴基斯坦参与者和48%的欧洲裔美国人参与者中检测到致病变异。

该研究还确定了一大部分针对所研究人群的新的IRD致病突变，并揭示了导致遗传性视网膜营养不良的突变类型。大约13%的家族在基因组中显示出非典型或意想不到的变化。在所有受影响的个体中，有5个家族谱系中有一个以上的基因突变;一个家庭的不同患病成员携带不同基因突变新创在一名患者中发现了突变，而这种突变在父母双方中都不存在。

另有8%的家族基因组结构发生了巨大变化，导致了遗传性视网膜疾病，四个家族的初步临床诊断是根据他们的基因型重新分类的。

作者说，新的发现促进了对这三个不同人群中IRD致病突变分布的理解，这将进一步了解疾病的变异和表现。反过来，这将有助于设计更有效的适用于全球人群的基因检测策略和疗法。

该研究团队由加州大学圣地亚哥分校医学院的眼科和病理学教授Radha Ayyagari博士和基因组医学研究所所长Kelly A. Frazer博士领导;约翰霍普金斯大学眼科副教授S. Amer Riazuddin博士与印度、墨西哥、加拿大、巴西、巴基斯坦和美国的机构合作。

合著者包括:Pooja Biswas，加州大学圣地亚哥分校和印度REVA大学;Adda L. Villanueva，墨西哥视网膜和基因组研究所和Hôpital Maisonneuve Rosemont，加拿大;Angel Soto-Hermida, Hiroko Matsui, Shyamanga Borooah, Berzhan Kumarov, Bonnie Huang, John Suk, Jason Zhao, Sindhu Devalaraja, Andrew Huynh, Akhila Alapati和Qais Zawaydeh，加州大学圣地亚哥分校;雅克·l·邓肯，加州大学旧金山分校;Gabriele Richard, GeneDx;约翰霍普金斯大学医学院的Shahid Yar Khan;密歇根大学Kari Branham, Naheed W. Khan和John R Heckenlively;本杰明·巴考尔，亚利桑那大学;拜尔斯眼科研究所的杰弗里·l·戈德堡;Luis Gabriel，遗传学和眼科学，Genelabor，巴西; Pongali B Raghavendra, REVA University and Manipal University, Brazil India; Richard G Weleber, Oregon Health & Science University; J. Fielding Hejtmancik, National Institutes of Health; Sheikh Riazuddin, University of Punjab and Allama Iqbal Medical College, Pakistan; and Paul A. Sieving, National Eye Institute and UC Davis.

这项研究的资金部分来自美国国立卫生研究院(资助EY031663、EY13198、EY21237、EY002162和P30EY022589)的抗盲基金会;预防失明的研究;克莱尔·贾娜妮基金会;希尔布洛姆基金会和That Man May See公司。