【佳學(xué)基因檢測(cè)】基因檢測(cè)揭示精神病患者基因突變的致病性

致病基因鑒定基因解碼建立了基因突變與人體必需的功能蛋白的聯(lián)系

SLCO1B1（溶質(zhì)載體有機(jī)陰離子轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白家族成員1B1）基因編碼的OATP1B1（有機(jī)陰離子轉(zhuǎn)運(yùn)多肽1B1）蛋白的變體與轉(zhuǎn)運(yùn)功能的改變有關(guān)，這可能使患者對(duì)他汀類藥物治療產(chǎn)生不良藥物反應(yīng)。精神科疾病的致病基因鑒定基因解碼了六種在精神病患者中發(fā)生的罕見(jiàn)SLCO1B1單核苷酸變體（SNVs）對(duì)OATP1B1蛋白表達(dá)和功能的影響。基因解碼基因檢測(cè)對(duì)9381名一生中至少有一次精神病發(fā)作的個(gè)體進(jìn)行了外顯子測(cè)序。通過(guò)PHRED縮放的綜合注釋依賴（CADD）評(píng)分和Ensembl變異效應(yīng)預(yù)測(cè)器對(duì)SLCO1B1 SNVs進(jìn)行了注釋。對(duì)PHRED縮放CADD評(píng)分>10且預(yù)測(cè)為錯(cuò)義變異的SNVs進(jìn)行了體外功能研究。為了估計(jì)變體可能導(dǎo)致的轉(zhuǎn)運(yùn)活性變化，測(cè)量了表達(dá)OATP1B1的HEK293細(xì)胞中2',7'-二氯熒光素（DCF）的轉(zhuǎn)運(yùn)情況。根據(jù)這些發(fā)現(xiàn)，還進(jìn)行了羅蘇伐他汀和雌酮硫酸鹽的額外測(cè)試。使用液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法（LC-MS/MS）對(duì)粗膜組分中的OATP1B1含量進(jìn)行了定量。

研究人群中共發(fā)現(xiàn)六種罕見(jiàn)的SLCO1B1錯(cuò)義變體，分別位于跨膜螺旋3：c.317T>C（p.106I>T）、胞內(nèi)環(huán)2：c.629G>T（p.210G>V）、c.633A>G（p.211I>M）、c.639T>A（p.213N>L）、跨膜螺旋6：820A>G（p.274I>V）和C末端：2005A>C（p.669N>H）。在這些變體中，SLCO1B1 c.629G>T（p.210G>V）導(dǎo)致體外功能喪失，有效抑制了DCF、雌酮硫酸鹽和羅蘇伐他汀的攝取，并將膜蛋白表達(dá)降低至參考OATP1B1的31%。在六種罕見(jiàn)的錯(cuò)義變體中，SLCO1B1 c.629G>T（p.210G>V）導(dǎo)致OATP1B1轉(zhuǎn)運(yùn)功能的喪失，并嚴(yán)重降低了膜蛋白的豐度。攜帶SLCO1B1 c.629G>T的個(gè)體可能對(duì)OATP1B1底物藥物的藥代動(dòng)力學(xué)變化敏感，并可能增加諸如他汀類藥物相關(guān)的肌肉骨骼癥狀等不良藥物反應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)。

致病基因鑒定基因解碼的立項(xiàng)依據(jù)

他汀類藥物是世界上賊常見(jiàn)的處方藥之一，用于降低低密度脂蛋白膽固醇濃度和預(yù)防心血管疾病。溶質(zhì)載體有機(jī)陰離子轉(zhuǎn)運(yùn)體家族成員1B1（SLCO1B1）基因編碼有機(jī)陰離子轉(zhuǎn)運(yùn)多肽1B1（OATP1B1），這是一種跨膜蛋白，參與他汀類藥物和其他化合物從血液向肝細(xì)胞的轉(zhuǎn)運(yùn)。

SLCO1B1中的單核苷酸變異（SNVs）與轉(zhuǎn)運(yùn)體功能受損有關(guān)，這可能改變他汀類藥物的全身暴露。因此，這可能使患者容易出現(xiàn)包括他汀類藥物相關(guān)的肌肉骨骼癥狀（SAMS）甚至橫紋肌溶解在內(nèi)的不良藥物反應(yīng)，從而影響他汀類藥物的依從性和他汀類療法的長(zhǎng)期有效性。心血管疾病是精神分裂癥患者過(guò)量死亡的主要原因之一。抗精神病藥物，特別是第二代抗精神病藥物，如氯氮平和奧氮平，可誘發(fā)包括血脂異常在內(nèi)的代謝異常。因此，他汀類藥物通常開(kāi)具給患有精神疾病的患者。

美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局（FDA）和歐洲藥品管理局（EMA）認(rèn)識(shí)到OATP1B1變異在藥物安全性中的重要性，并為研究藥物轉(zhuǎn)運(yùn)體在藥物開(kāi)發(fā)中對(duì)藥代動(dòng)力學(xué)的影響提供了指南。

藥物遺傳學(xué)研究一直受到樣本量小的困擾，在探索罕見(jiàn)遺傳變異時(shí)，找到足夠大的患者群體通常很困難。SLCO1B1的罕見(jiàn)變異未列入基因檢測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)中，而基因解碼提供了跨越這一鴻溝的解決方案，盡管它們對(duì)藥物安全性的影響可能與常見(jiàn)變異的影響一樣重要。從大量全外顯子組測(cè)序數(shù)據(jù)中解讀遺傳變異仍然是一個(gè)挑戰(zhàn)，需要在生物層面探索已確定的變異之前，使用計(jì)算工具來(lái)預(yù)測(cè)藥物遺傳變異的功能影響。有各種算法可用于預(yù)測(cè)編碼變異的功能影響，這些算法使用標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)和評(píng)分指標(biāo)或機(jī)器學(xué)習(xí)方法。對(duì)計(jì)算機(jī)評(píng)估的變異進(jìn)行生物學(xué)評(píng)估是必要的，以生成可臨床操作的建議。

佳學(xué)基因解碼研究了9381名精神疾病患者中發(fā)生的罕見(jiàn)SLCO1B1單核苷酸變異（SNVs）的潛在臨床相關(guān)性。這些變異是根據(jù)PHRED縮放的綜合注釋依賴（CADD）評(píng)分算法和Ensembl變異效應(yīng)預(yù)測(cè)器（VEP）對(duì)錯(cuò)義變異的計(jì)算機(jī)預(yù)測(cè)損害性選擇的，用于體外表達(dá)和功能性實(shí)驗(yàn)。在過(guò)表達(dá)OATP1B1的HEK293細(xì)胞中進(jìn)行了細(xì)胞攝取研究，并使用基于液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜（LC-MS/MS）的定量靶向先進(jìn)蛋白質(zhì)組學(xué)（QTAP）分析量化了粗膜部分HEK293細(xì)胞中OATP1B1變異蛋白的數(shù)量。致病基因鑒定基因解碼的結(jié)果為SLCO1B1 c.317T>C（p.I106T）、c.629G>T（p.G210V）、c.633A>G（p.I211M）、c.639T>A（p.N213K）、c.820A>G（p.I274V）和c.2005A>C（p.N669H）變異提供其致病性的結(jié)構(gòu)與功能注釋，從而進(jìn)一步驗(yàn)證了基因檢測(cè)的科學(xué)性。