神經(jīng)元核內(nèi)包涵體?。╪euronal intranuclear inclusion disease，NIID）是一種罕見的神經(jīng)退行性疾病，以中樞和周圍神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)的嗜酸性透明包涵體為特征。這種疾病的臨床癥狀多變，無特異性，使得醫(yī)生難以診斷。

近日，兩個研究團隊利用不同的測序方法來揭示NIID患者基因組內(nèi)的重復(fù)擴增。這些成果于本周發(fā)表在《Nature Genetics》雜志上。6月，湘雅醫(yī)院的唐北沙教授和沈璐教授團隊也在《American Journal of Human Genetics》上報道了NIID的重復(fù)擴增。

湘雅的團隊首次揭示了神經(jīng)元核內(nèi)包涵體病致病機制與NOTCH2NLC基因中GGC異常重復(fù)擴增相關(guān)，并且提出了“NIID相關(guān)疾病”（NIID related disorders）這一新概念。他們指出該組疾病由NOTCH2NLC基因GGC異常擴增所致，臨床上可能并不罕見，在某些常見神經(jīng)退行性疾病如阿爾茨海默病、帕金森綜合征患者中同樣存在。

在兩項新研究中，一個團隊利用長讀長測序，另一個團隊利用短讀長測序，來尋找NOTCH2NLC基因附近的擴增。其中一個團隊在癥狀相似的其他罕見疾病中也發(fā)現(xiàn)了重復(fù)擴增，這表明重復(fù)擴增在人類疾病中的作用比我們想象中更大。

東京大學醫(yī)學部附屬醫(yī)院的助理教授Hiroyuki Ishiura說：“由于引起這些疾病的突變非常相似，故所有患者未來可能從相同療法中受益。”他是其中一篇文章的第一作者。

第一項研究由名古屋大學醫(yī)學研究所院的Gen Sobue教授領(lǐng)導。研究人員對一個NIID大家族進行全基因組測序，這個家族中有多人患有NIID。通過連鎖分析，他們將兩個基因組區(qū)域（1p36.31– p36.22處的3.5 Mb區(qū)域和1p22.1–q21.3處的58.1 Mb區(qū)域）與疾病相關(guān)聯(lián)，但無法鑒定出致病性的SNP或CNV。

之后，他們又利用PacBio的SMRT長讀長測序技術(shù)，對來自8個家庭的13名患病個體和4名對照個體進行測序，發(fā)現(xiàn)所有患病個體在一個基因組區(qū)域出現(xiàn)GGC重復(fù)擴增。

這種GGC重復(fù)擴增落在NOTCH2NLC基因的5’UTR附近。NOTCH2NLC是與NOTCH2相關(guān)的三個人類特異性基因之一，在放射狀膠質(zhì)細胞群體中高度表達。重復(fù)擴增不出現(xiàn)在其他家庭成員或?qū)φ諅€體中。

此外，研究人員又利用重復(fù)引物PCR技術(shù)（RP-PCR）來分析9個無親緣關(guān)系的家庭，發(fā)現(xiàn)所有患病的家庭成員都存在重復(fù)擴增，而497個對照中的496個沒有。他們檢測的所有40個散發(fā)病例也存在擴增。

在另一項研究中，東京大學醫(yī)學部附屬醫(yī)院的Ishiura及其同事同樣檢測了家族性NIID、散發(fā)性NIID及對照中的串聯(lián)重復(fù)。不過，他們不是使用連鎖分析和長讀長測序方法，而是利用短讀長測序和Trhist工具的組合，生成含有串聯(lián)重復(fù)的短片段直方圖。

利用這種方法，他們分析了來自四個不同家庭的四名患者的基因組，以搜索含有CGG重復(fù)擴增的短片段。他們也將這種重復(fù)擴增定位到NOTCH2NLC基因的5’ UTR區(qū)域，并通過RP-PCR和Southern blotting證實其存在于NIID患者中，而不存在于對照中。

Ishiura及其同事還利用同樣的方法來尋找其他相關(guān)疾病的重復(fù)擴增，包括伴有腦白質(zhì)病變的眼咽?。∣PML）、眼咽遠端型肌病（OPDM）和眼咽肌營養(yǎng)不良癥（OPMD）。

對于伴有腦白質(zhì)病變的眼咽病，他們在LOC642361/NUTM2B-AS1的非編碼區(qū)域發(fā)現(xiàn)了CGG重復(fù)擴增。對于眼咽遠端型肌病，他們在LRP12的5’ UTR也發(fā)現(xiàn)了CGG重復(fù)擴增，此基因編碼低密度脂蛋白相關(guān)蛋白12。最后，他們在眼咽肌營養(yǎng)不良癥患者的PABPN1編碼區(qū)發(fā)現(xiàn)了GCG重復(fù)擴增。

研究人員指出，這些結(jié)果表明，重復(fù)擴增對其他神經(jīng)系統(tǒng)疾病而言可能也很重要，并且許多重復(fù)片段是相似的，這說明單一種療法就能應(yīng)對多種疾病。

原文檢索

Long-read sequencing identifies GGC repeat expansions in NOTCH2NLC associated with neuronal intranuclear inclusion disease
Nature Genetics (2019) Published: 22 July 2019

Noncoding CGG repeat expansions in neuronal intranuclear inclusion disease, oculopharyngodistal myopathy and an overlapping disease
Nature Genetics (2019) Published: 22 July 2019

來源：生物通