【佳學(xué)基因檢測】基因檢測揭示精神疾病的遺傳奧秘

精神疾病如抑郁癥、焦慮癥、精神分裂癥、自閉癥等常常表現(xiàn)出癥狀重疊的現(xiàn)象，這不僅讓診斷變得復(fù)雜，也為治療帶來了挑戰(zhàn)。例如，抑郁癥患者可能同時患有焦慮癥，精神分裂癥可能與神經(jīng)性厭食癥共存，自閉癥兒童也可能伴隨注意力缺陷/多動障礙（ADHD）。這些疾病之間的關(guān)聯(lián)引發(fā)了一個重要問題：它們?yōu)楹螘绱祟l繁地交織在一起？近年來，基因組學(xué)基因解碼的突破為解答這一問題提供了新線索。本文將探討基因檢測如何揭示精神疾病的遺傳基礎(chǔ)，特別是通過識別多效性變異（pleiotropic variants）與疾病特異性變異（disorder-specific variants），為未來的治療開辟潛在路徑。

精神疾病的遺傳根源

精神疾病的發(fā)生受到多種因素的影響，包括生活經(jīng)歷、環(huán)境以及遺傳因素。其中，遺傳因素在精神疾病的發(fā)病中扮演了關(guān)鍵角色。2019年，精神病學(xué)基因組學(xué)聯(lián)盟、哈佛大學(xué)以及北卡羅來納大學(xué)醫(yī)學(xué)院的基因解碼人員通過基因組關(guān)聯(lián)基因解碼（GWAS），在人類基因組中發(fā)現(xiàn)了與八種精神疾病相關(guān)的136個“熱點”區(qū)域。這八種疾病包括自閉癥譜系障礙、注意力缺陷/多動障礙、精神分裂癥、雙相情感障礙、重性抑郁障礙、抽動穢語綜合征、強(qiáng)迫癥以及神經(jīng)性厭食癥。

在這136個“熱點”區(qū)域中，有109個區(qū)域在多種疾病中共享，這種現(xiàn)象被稱為多效性（pleiotropy），意指一個遺傳變異可以同時影響多種表型或疾病特征。而其余的區(qū)域則與特定疾病相關(guān)。盡管這一發(fā)現(xiàn)揭示了精神疾病之間的遺傳共性，但當(dāng)時科學(xué)家們尚不清楚這些共享變異與單一疾病特異性變異的功能差異。

基因檢測技術(shù)的突破

為了進(jìn)一步探究這些“熱點”區(qū)域中的遺傳變異，北卡羅來納大學(xué)遺傳學(xué)系副教授Hyejung Won博士和精神病學(xué)與遺傳學(xué)教授Patrick Sullivan博士領(lǐng)導(dǎo)了一項新的基因解碼。他們采用了大規(guī)模并行報告基因檢測技術(shù)（massively parallel reporter assay），這一技術(shù)能夠同時分析數(shù)千個遺傳變異對基因調(diào)控的影響。

基因解碼團(tuán)隊首先從136個“熱點”區(qū)域中提取了17,841個遺傳變異，并將它們插入人類神經(jīng)細(xì)胞中進(jìn)行測試。通過大規(guī)模并行報告基因檢測，他們發(fā)現(xiàn)其中683個變異對基因調(diào)控產(chǎn)生了可測量的影響。這些變異隨后被分為兩類：

• 多效性變異（pleiotropic variants）：在多種精神疾病中共享。

• 疾病特異性變異（disorder-specific variants）：僅與單一疾病相關(guān)。

多效性變異與疾病特異性變異的差異

通過對這兩類變異的比較，基因解碼人員發(fā)現(xiàn)了顯著的區(qū)別：

1. 活躍時間

   多效性變異在腦發(fā)育過程中的活躍時間更長，而疾病特異性變異的活躍期相對較短。這表明，多效性變異可能在神經(jīng)發(fā)育的多個階段發(fā)揮作用，從而影響多種精神疾病的發(fā)生。

2. 敏感性

   多效性變異對變化更為敏感。這意味著，當(dāng)這些變異發(fā)生改變時，它們所影響的基因更容易出現(xiàn)功能異常，對大腦健康產(chǎn)生更大的影響。

3. 網(wǎng)絡(luò)效應(yīng)

   多效性變異影響的基因所編碼的蛋白質(zhì)與其他蛋白質(zhì)的聯(lián)系更加緊密。Won博士指出：“這些蛋白質(zhì)的改變可能會在整個網(wǎng)絡(luò)中引發(fā)連鎖反應(yīng)，廣泛影響大腦功能。”相比之下，疾病特異性變異的影響更加局部化。

這些發(fā)現(xiàn)表明，多效性變異在精神疾病的遺傳機(jī)制中具有更廣泛、更深遠(yuǎn)的作用。

基因解碼的意義與應(yīng)用前景

這項基因解碼為理解精神疾病的遺傳基礎(chǔ)邁出了重要一步。傳統(tǒng)上，多效性被視為一個挑戰(zhàn)，因為它模糊了精神疾病的分類界限。然而，Won博士認(rèn)為：“如果佳學(xué)基因檢測能理解多效性的遺傳基礎(chǔ)，或許可以開發(fā)出針對這些共享遺傳因素的治療方法，從而通過一種療法同時治療多種精神疾病。”

由于多效性變異在腦發(fā)育中作用廣泛且對變化敏感，它們可能成為理想的治療靶點。例如，針對這些變異相關(guān)的基因或生物學(xué)通路設(shè)計藥物，可能不僅能治療單一疾病，還能同時緩解多種共存的精神疾病。此外，這項基因解碼還強(qiáng)調(diào)了基因調(diào)控的重要性——遺傳變異通過干擾蛋白質(zhì)的產(chǎn)生和功能，影響大腦發(fā)育，最終導(dǎo)致精神疾病的發(fā)生。

佳學(xué)基因觀點

基因檢測技術(shù)的進(jìn)步為揭示精神疾病的遺傳奧秘打開了一扇窗。通過識別多效性變異與疾病特異性變異的特性，科學(xué)家們不僅加深了對精神疾病共性的理解，還為未來的精準(zhǔn)醫(yī)療提供了可能性。隨著基因解碼的深入，靶向多效性變異及其相關(guān)通路的治療方法有望實現(xiàn)，幫助患者更有效地應(yīng)對復(fù)雜的、多重共存的精神疾病。一項發(fā)表在《Cell》雜志上的基因解碼（DOI: 10.1016/j.cell.2024.12.022），標(biāo)志著精神病學(xué)基因組學(xué)邁向新篇章，為改善人類健康帶來了新的希望。