约14％的脑瘫病例可以与脑布线基因绑定

在发表的文章中自然遗传学，研究人员确认约14％的脑瘫患者，致残脑障碍没有治愈，可能与患者的基因联系起来，并表明许多那些基因在早期发展期间控制脑电路如何有线。这一结论是基于脑瘫的最大遗传学研究。结果导致了应对至少三名患者治疗的建议改变，突出了了解在疾病中发挥作用基因的重要性。这项工作主要由国家神经系统疾病和中风（NINDS）的一部分是国家健康研究所的资金。

“我们的结果提供了最强烈的证据，以迄今为止大部分脑瘫案件可以链接到稀有遗传突变Michael Kruer医学博士说，他是凤凰城儿童医院和亚利桑那大学凤凰分校医学院的神经遗传学家，也是这篇文章的资深作者。“我们希望这能让脑瘫患者和他们的亲人对这种疾病有更好的了解，也让医生对他们的诊断和治疗有更清晰的思路。”

在美国，大约323名儿童中就有1人患有脑瘫。这种疾病的症状出现在儿童早期，导致一系列永久性的运动和姿势残疾问题，包括痉挛、肌肉无力和步态异常。近40%的患者需要一些辅助行走。此外，许多患者还可能出现癫痫发作、失明、听力和语言障碍、脊柱侧弯和智力残疾。

自1862年首次对脑瘫进行官方描述以来，科学家们就一直在热烈讨论脑瘫是否由出生问题引起。例如，众所周知，早产或出生时缺乏血液流动或氧气的婴儿患这种疾病的几率更大。但后来，研究人员得出结论，大多数(85-90%)病例是先天性的，或者生来就患有脑瘫。一些研究表明，脑瘫可能是遗传的。尽管如此，许多儿童案件的原因仍然难以捉摸。

然后，在2004年，科学家发现了已知引起脑瘫的第一个遗传突变。从那时起，已经确定了几种突变，并且根据实验的进行，科学家估计，所有病例的2％至30％的任何地方都可能与患者DNA中的拼写症相关。在这项研究中，研究人员提供了对之前的估计和突出显示的支持基因可能在疾病中发挥关键作用。

脑瘫是神经学中最古老的未解之谜之一。这项研究的结果表明，基因组研究的进展如何为科学家提供了他们需要的确凿证据，来解开这种疾病和其他衰弱神经系统疾病背后的原因，”国家神经系统研究所项目主任吉姆·凯尼格博士说。

该研究由圣路易斯市华盛顿大学医学院遗传学助理教授金生志(Peter)博士和克鲁尔博士领导的实验室博士后萨拉·a·刘易斯博士领导。

通过国际脑瘫基因组学联盟的合作，研究人员在美国，中国和澳大利亚的250个家庭中所谓的“de novo，”或自发突变是什么。当细胞意外地犯错误，将这些罕见的突变被认为发生在繁殖和分裂时复制他们的DNA。一种先进的技术，称为全外壳测序，用于读出并比较患者患者染色体中的每个基因的确切代码。任何新差异都代表了De Novo突变，而父母的精子或蛋细胞乘以或在受孕后发生。

最初，研究人员发现，脑瘫患者的潜在有害新生突变水平高于他们的父母。许多突变似乎集中在对DNA字母密码的最细微变化高度敏感的基因中。事实上，他们估计约11.9%的病例可以用破坏性的新生突变来解释。在研究中占大多数(62.8%)的特发性病例中尤其如此。

大约另外2％的病例似乎与隐性或较弱的基因相关联。这提出了对遗传问题的估计，可以与此前报告的11.9％达14％相关联。

此外，研究结果还为三名患者提供了更有针对性的治疗建议。

“人类基因组研究的希望是它将有助于医生在治疗和疾病之间找到最好的，最个性化的匹配。这些结果表明，一些脑瘫患者可能是可能的，”节目总监Chris Wellington说NIH国家人体基因组研究所基因组科学分工，也为该研究提供了支持。

当研究人员在结果中仔细观察时，他们发现八个基因有两种或更多的损害Novo突变。这些基因中的四种，标记的rhob，FbxO31，DHX32和Alk，在CP中新涉及CP，而另外四个已经在以前的研究中鉴定出来。

研究人员对Rhob和FBXO31的结果特别感到惊讶。这项研究中的两种病例在Rhob中具有相同的自发突变。同样，另外两种情况在FBXO31中具有相同的Novo突变。

“这种随机发生的可能性令人难以置信的低。这表明这些基因与脑瘫有高度相关联，”金博士说。

研究人员还研究了其他脑部发病障碍背后的基因，发现该研究中发现的约28％的脑瘫基因已与智力残疾有关，11％至癫痫，6.3％对自闭症谱紊乱。相比之下，研究人员发现脑瘫基因与参与神经退行性疾病的人之间没有显着重叠，患有神经变性障碍的阿尔茨海默病的疾病，这些疾病在后面的生活中袭击了大脑。

“我们的研究结果支持这样一种观点，即脑瘫不是一种狭窄的疾病，而是一系列相互重叠的神经发育问题，”刘易斯博士说。

进一步分析结果表明，他们在本研究中发现的许多基因，其中包括具有两个或多个de Novo突变的八个基因中的六个基因，在早期发育期间控制神经电路的布线。具体地，已知这些基因涉及蛋白质支架的构建，这些蛋白质支架线在内部的周长或在焊接时延伸神经元的生长和延伸。

果蝇的实验，正式称为果蝇黑素礁，支持这个想法。为此，研究人员在脑瘫患者中鉴定的接线基因的突变版本。他们发现了突变在71％的这些基因中引起苍蝇在运动中存在问题，包括步行，转向和平衡。结果表明，这些基因在运动中发挥着关键作用。他们估计，如果他们在苍蝇基因组中盲目地突变任何基因，则只有3％的几率就会发生。

“对脑瘫患者的治疗方法几十年来没有改变，”克鲁尔博士说。“未来，我们计划探索如何利用这些结果来改变这种情况。”

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