研究人员发现了数百个与骨关节炎相关的基因,为新的和重新利用的治疗方法打开了大门。这些发现可能有助于个性化护理并加速药物开发。
根据美国疾病控制与预防中心的数据,约五分之一的美国成年人患有骨关节炎,这是最常见的关节炎类型。目前尚无针对该病根本原因或阻止其导致的关节损伤的治疗方法。现有的药物仅能帮助管理症状,如关节疼痛、僵硬和活动受限。
为了更好地了解骨关节炎背后的遗传因素(预计到2050年将影响全球10亿人),一个国际研究团队进行了迄今为止最大规模的全基因组关联研究。
研究人员对近200万人的遗传数据进行了元分析,其中包括约50万名骨关节炎患者和150万名对照组。他们发现了962个与该疾病相关的遗传标记,其中513个是首次报告。这些发现最近发表在《自然》杂志上。
“这是一组令人兴奋的发现,确定了数百种潜在的新药物靶点和重新利用已批准并在市场上用于其他疾病的药物的机会,”该研究的共同作者、马里兰大学医学院医学教授马克·C·霍赫伯格博士说。他领导了关于骨关节炎和其他肌肉骨骼疾病的临床流行病学研究,并担任巴尔的摩临床中心骨关节炎倡议和骨质疏松性骨折研究的主要研究员。
新的药物靶点和重新利用机会
这项新的《自然》研究的研究团队进行了迄今为止最大规模的骨关节炎全基因组关联元分析,提供了理解这种炎症性疾病发病生物过程的潜在新方法。
通过整合多样化的生物医学数据集,研究人员高置信度地确定了700个参与骨关节炎的基因。值得注意的是,这些基因中有10%编码的蛋白质已经是已批准药物的目标。这使得可以将已批准用于其他疾病的现有药物重新用于关节炎治疗。
“由于我们10%的遗传靶点已经与已批准的药物相关联,我们现在离加快开发有效的骨关节炎治疗方法更近了一步,”该研究的领导者、慕尼黑亥姆霍兹研究所转化基因组学主任兼慕尼黑工业大学转化基因组学教授Eleftheria Zeggini博士解释道。
精准医疗的潜力
除了识别具有治疗潜力的遗传靶点外,该研究还提供了宝贵的见解,有助于定制治疗策略,或可能改进临床试验中的患者选择和精准医疗方法。
除了这些遗传见解外,科学家们还确定了八个对骨关节炎发展至关重要的生物过程,包括昼夜节律和胶质细胞功能。
该研究中87%的样本来自欧洲血统的人群,因此在统计上无法识别非欧洲血统人群中的新信号。
“在美国,每年因骨关节炎引起的疼痛和残疾造成的总成本平均超过4860亿美元,这是一个惊人的数字,表明需要开发更有效的治疗方法,”约翰·Z. 和Akiko K. Bowers杰出教授兼马里兰大学医学院院长Mark T. Gladwin博士说。“在开发新治疗方法时,扩大这些全基因组研究的参与范围至关重要,以便我们在更广泛的人群中识别新的遗传关联。”
参考文献:“1,962,069个体的骨关节炎翻译基因组学”由Konstantinos Hatzikotoulas, Lorraine Southam, Lilja Stefansdottir, Cindy G. Boer, Merry-Lynn McDonald, J. Patrick Pett, Young-Chan Park, Margo Tuerlings, Rick Mulders, Andrei Barysenka, Ana Luiza Arruda, Vinicius Tragante, Alison Rocco, Norbert Bittner, Shibo Chen, Susanne Horn, Vinodh Srinivasasainagendra, Ken To, Georgia Katsoula, Peter Kreitmaier, Amabel M. M. Tenghe, Arthur Gilly, Liubov Arbeeva, Lane G. Chen, Agathe M. de Pins, Daniel Dochtermann, Cecilie Henkel, Jonas Höijer, Shuji Ito, Penelope A. Lind, Bitota Lukusa-Sawalena, Aye Ko Ko Minn, Marina Mola-Caminal, Akira Narita, Chelsea Nguyen, Ene Reimann, Micah D. Silberstein, Anne-Heidi Skogholt, Hemant K. Tiwari, Michelle S. Yau, Ming Yue, Wei Zhao, Jin J. Zhou, George Alexiadis, Karina Banasik, Søren Brunak, Archie Campbell, Jackson T. S. Cheung, Joseph Dowsett, Tariq Faquih, Jessica D. Faul, Lijiang Fei, Anne Marie Fenstad, Takamitsu Funayama, Maiken E. Gabrielsen, Chinatsu Gocho, Kirill Gromov, Thomas Hansen, Georgi Hudjashov, Thorvaldur Ingvarsson, Jessica S. Johnson, Helgi Jonsson, Saori Kakehi, Juha Karjalainen, Elisa Kasbohm, Susanna Lemmelä, Kuang Lin, Xiaoxi Liu, Marieke Loef, Massimo Mangino, Daniel McCartney, Iona Y. Millwood, Joshua Richman, Mary B. Roberts, Kathleen A. Ryan, Dino Samartzis, Manu Shivakumar, Søren T. Skou, Sachiyo Sugimoto, Ken Suzuki, Hiroshi Takuwa, Maris Teder-Laving, Laurent Thomas, Kohei Tomizuka, Constance Turman, Stefan Weiss, Tian T. Wu, Eleni Zengini, Yanfei Zhang, arcOGEN Consortium, ARGO Consortium, DBDS Genomic Consortium, Estonian Biobank Research Team, FinnGen, Genes & Health Research Team, HUNT All-In Pain, Million Veteran Program, Regeneron Genetics Center, Manuel Allen Revez Ferreira, George Babis, Aris Baras, Tyler Barker, David J. Carey, Kathryn S. E. Cheah, Zhengming Chen, Jason Pui-Yin Cheung, Mark Daly, Renée de Mutsert, Charles B. Eaton, Christian Erikstrup, Ove Nord Furnes, Yvonne M. Golightly, Daniel F. Gudbjartsson, Nils P. Hailer, Caroline Hayward, Marc C. Hochberg, Georg Homuth, Laura M. Huckins, Kristian Hveem, Shiro Ikegawa, Muneaki Ishijima, Minoru Isomura, Marcus Jones, Jae H. Kang, Sharon L. R. Kardia, Margreet Kloppenburg, Peter Kraft, Nobuyuki Kumahashi, Suguru Kuwata, Ming Ta Michael Lee, Phil H. Lee, Robin Lerner, Liming Li, Steve A. Lietman, Luca Lotta, Michelle K. Lupton, Reedik Mägi, Nicholas G. Martin, Timothy E. McAlindon, Sarah E. Medland, Karl Michaëlsson, Braxton D. Mitchell, Dennis O. Mook-Kanamori, Andrew P. Morris, Toru Nabika, Fuji Nagami, Amanda E. Nelson, Sisse Rye Ostrowski, Aarno Palotie, Ole Birger Pedersen, Frits R. Rosendaal, Mika Sakurai-Yageta, Carsten Oliver Schmidt, Pak Chung Sham, Jasvinder A. Singh, Diane T. Smelser, Jennifer A. Smith, You-qiang Song, Erik Sørensen, Gen Tamiya, Yoshifumi Tamura, Chikashi Terao, Gudmar Thorleifsson, Anders Troelsen, Aspasia Tsezou, Yuji Uchio, A. G. Uitterlinden, Henrik Ullum, Ana M. Valdes, David A. van Heel, Robin G. Walters, David R. Weir, J. Mark Wilkinson, Bendik S. Winsvold, Masayuki Yamamoto, John-Anker Zwart, Kari Stefansson, Ingrid Meulenbelt, Sarah A. Teichmann, Joyce B. J. van Meurs, Unnur Styrkarsdottir和Eleftheria Zeggini于2025年4月9日在《自然》杂志上发表。DOI: 10.1038/s41586-025-08771-z
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