研究人员通过对布里斯班一个家族的三代人进行研究,发现了一种与一种严重的炎症性肠道疾病相关的新基因,这为治疗该疾病带来了新希望。
该家族的五个成员——一位祖母、她的两个孩子以及两个孙辈——均被诊断患有溃疡性结肠炎。这是一种慢性疾病,会导致大肠和直肠内壁发炎并出现溃疡。其中四名患者(希望保持匿名)因病情严重且发展迅速,在年轻时接受了全部或部分肠道切除手术,其中最年轻的一人仅有14岁。所有患者都是布里斯班南部Mater医院的患者。该病的常见症状包括腹泻、腹痛、体重下降和便血。
研究人员利用先进的基因组测序技术,对比了家族中患有和未患有溃疡性结肠炎的成员的DNA,从而确定了OTUD3基因的突变是引发该病的原因。Mater研究所炎症性肠病研究小组的首席研究员Rabina Giri表示,这项研究首次将OTUD3基因与肠道健康联系起来。“我们此前知道这个基因在癌症生物学中起作用,但现在我们证明它对维持肠道内壁的完整性至关重要。当它被破坏时,炎症就会随之而来。”
Giri博士与昆士兰大学、墨尔本莫纳什大学以及美国哈佛医学院和波士顿麻省总医院布列根医院的专家合作,对该基因进行了长达七年的研究。通过使用英国和芬兰生物库中的患者DNA数据,他们发现OTUD3突变不仅存在于布里斯班家族中,而且在其他溃疡性结肠炎患者中也以“显著”的比例存在。此外,通过研究组织样本,他们还发现一些没有该突变的其他溃疡性结肠炎患者也存在OTUD3功能障碍。原因尚不清楚,但Giri博士推测可能是其他基因或蛋白质间接影响了其功能,或者肠道炎症改变了OTUD3基因的活性。
她表示,这些发现为开发一类新药来治疗该疾病带来了希望。OTUD3为身体提供指令,产生一种对维持肠道保护屏障至关重要的蛋白质。当屏障失效时,细菌可能侵入肠道内壁并引发慢性炎症。“如果我们能找到一种能够上调该蛋白质表达的药物,那可能是一种很好的治疗策略。我们有一些初步数据表明,某些药物确实能增加其表达。”
科学家们希望获得更多资金,以探索用于其他疾病的药物作为溃疡性结肠炎治疗药物的潜力。Giri博士表示,研究团队也在调查与这种炎症性肠道疾病相关的环境因素。她说,大约0.1%的南亚裔人群(如布里斯班家族)携带OTUD3突变,但并非所有人都会发展为溃疡性结肠炎。研究人员正在研究高糖西方饮食是否可能在具有遗传易感性的人中提前引发该疾病。已有超过200个基因与炎症性肠病(包括溃疡性结肠炎和克罗恩病)相关。
他们的研究使该家族中一位年轻成员得以早期诊断出溃疡性结肠炎,从而让医学专家成功治疗他,避免了肠道切除。他接受了抗肿瘤坏死因子(TNF)药物治疗——这种药物通过阻断TNF(一种参与炎症的蛋白质)来发挥作用——用于治疗各种自身免疫性和炎症性疾病。Giri博士表示,他的病情自2021年以来一直保持稳定。
胃肠病学家、Mater研究所炎症性肠病研究小组负责人Jake Begun表示,这项研究凸显了基因研究在揭示慢性疾病隐藏病因方面的重要性。Begun副教授表示,这一发现为开发针对溃疡性结肠炎患者肠道内壁而非仅针对免疫系统的新型诊断工具和疗法打开了大门。
未参与这项研究的格里菲斯大学病理学教授Alfred Lam称这项研究结果“意义重大”,因为它强调了肠道屏障在溃疡性结肠炎中的重要性。“这是一项非常重要的发现。它可以为我们引导出对此类患者更有用的疗法。”Lam教授也担任黄金海岸大学医院的资深访问病理学家,专攻胃肠和内分泌病理学。他表示,这项研究为更广泛地研究如何在炎症性肠病中保护肠道屏障奠定了基础。他补充说,任何潜在的新诊断工具和治疗方案都需要在“大量患者样本”中进行测试,以评估其有效性。
据估计,澳大利亚有超过10万人患有炎症性肠病。该研究发表在知名科学期刊《细胞与分子胃肠病学与肝病学》上。
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