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精神分裂症作为影响全球约1%人群的重要公共卫生问题,一直以来是科研人员关注的重点。大量研究已证明,从父母遗传的胚系突变会影响精神分裂症的发病概率。然而,在疾病发展过程中产生的体细胞突变与精神分裂症的关系仍然不为人知。近日,来自西奈山伊坎医学院、哈佛大学医学院的研究团队在《科学》期刊上发表了一项创新研究,首次探讨了体细胞单核苷酸变异(sSNV)与精神分裂症之间的潜在联系。
研究团队对61名精神分裂症患者的大脑神经元进行了深入的全基因组测序,并与25名对照组进行了比较分析,发现在产前神经发生过程中会出现特定的突变。尤其是在精神分裂症患者中,其启动子附近的转录因子结合位点处的CpG位点和T>G替换率显著提升,分别提高了23倍和81.6倍。这些变异可能会改变基因表达,涉及精神分裂症风险基因以及参与神经发育的基因。研究者指出,这一发现可能为评估精神分裂症的风险和进行精确诊疗提供新的视角。
这一研究在精神分裂症的遗传学基础研究中具有划时代的意义。此前,由精神疾病基因组研究协会和精神分裂症外显子组测序元分析联盟进行的研究首次系统性解析了精神分裂症的遗传起源,并揭示许多胚系基因变异可能影响疾病风险。然而,体细胞突变是否在精神分裂症中扮演某种角色仍不明确。
尽管去年有研究暗示体细胞拷贝数变异可能与部分精神分裂症病例相关,但此次关于sSNV与精神分裂症的研究还属首次。癌症研究中,体细胞基因变异的揭示已推动癌症精准诊疗的进步。因此,探索体细胞变异与精神分裂症的关系,也许能推进精神分裂症的治疗新方法。
在此项研究中,研究人员选取86例死者的背外侧前额叶皮层样本进行深度全基因组测序,其中61名为精神分裂症患者。研究发现,精神分裂症患者样本中的sSNV数量不显著高于对照组,但有明显迹象表明其sSNV在开放染色质区域中有所增加。尤其在这些患者中,启动子附近活性TFBS上的CpG>GpG和T>G替换模式更为显著,显示出sSNV对精神分裂症的影响。
研究结论表明,体细胞单核苷酸变异与精神分裂症有重要关联,这些变异影响基因的表达,涉及大脑发育和神经信号等功能。这一结果或许将帮助科学家进一步了解不同患者的精神分裂症表型异质性,甚至推动该病种的精准医疗发展。未来,这一发现可能如同癌症精准诊疗的成功一样,为精神分裂症的治疗带来新的启示和方法。
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