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COASY鐵沈積6型百度百科

近日有家長在討論群分享了壹個病例。患者是壹位3歲的漂亮可愛小妹妹,由於小頭畸形、語言認知落後、自閉癥傾向、全面發育遲緩等癥狀,幾個月前做了基因檢測,發現她的COASY基因攜帶突變,醫生據此診斷為 神經退行性疾病伴隨腦鐵沈積6型 。

椰菜君在此並非想要消費患者,但是覺得這是壹個可以用來說明基因檢測重要性的事例,並希望能夠對這位小妹妹有所幫助( 本人不是醫生,僅供參考! )

首先,神經退行性疾病伴隨腦鐵沈積是壹種非常罕見的疾病,估計每壹百萬人中會發生1~3例。目前發現有15種基因在發生突變後會導致該病,病理表現為鐵在大腦的蒼白球和黑質等部位富集,影響神經的正常功能。這種鐵的富集,甚至可以用MRI成像觀察到。

發病率這麽低,這種疾病顯然是貨真價實的罕見病。再見多識廣、再經驗豐富的醫生,除非正巧對這種疾病有所了解,那麽僅僅根據外在癥狀,恐怕是沒可能做出正確診斷的。

根據目前的研究,有多達15種基因在發生突變後,可導致這種疾病。它們分別是CP、FTL1 、PANK2、COASY、PLA2G6、C19orf12、FA2H、ATP13A2、WDR45、DCAF17、SCP2、GTPBP2、AP4M1、REPS1、CRAT。令人不解的是,其中只有CP和FTL1這兩個基因和鐵的代謝運輸有直接的關聯。

知道這些基因發生突變會導致神經退行性疾病伴隨腦鐵沈積後,要做出正確診斷就簡單多了,只要做壹個基因檢測即可。

這位小妹妹所檢測出的出了問題的基因就是COASY,對應的蛋白質叫做 雙功能輔酶A合成酶 。顧名思義,這個酶是體內負責合成 輔酶A 的壹個酶。

輔酶A長這個樣子:

輔酶A的生理功能非常重要,是脂肪酸代謝的關鍵成分,具體在此不多說,想知道更詳細情況的讀者請自行搜索。

COASY基因出了問題,身體就無法合成、或者無法合成足夠的輔酶A,必定導致壹系列問題。事實上,上述15個致病基因中的PANK2,也是輔酶A合成過程中的壹個酶。

還記得高中生物知識的家長可能會問,我們不是有兩套基因嗎?從老爹那裏得到壹套,從老媽那裏得到另壹套。這小妹妹的兩套COASY基因怎麽都出現了問題?

根據家長轉發的圖片,可以很清楚地看出,她的父親是“雜合子”,即攜帶壹條正常的COASY基因。同時攜帶壹條有缺陷的COASY基因。這種情況下,有壹套正常的COASY基因就可以了,會有足夠的酶來合成輔酶A,因此她的父親沒有什麽癥狀。也就是說,有缺陷的COASY基因是 隱性性狀 。

但是,她的母親也是“雜合子”,也攜帶壹條正常的COASY基因和壹條有缺陷的COASY基因。

回憶壹下孟德爾遺傳規律:

很不幸,這位小妹妹獲得了雙方有缺陷的COASY基因。

那麽有沒有辦法補救呢?

根據現有研究,比如nbiadisorders.org,壹個專註神經退行性疾病伴隨腦鐵沈積疾病的網站的陳述,很不幸目前還沒有可用的治療手段。

沒有辦法的原因很多,比如疾病太罕見以至於沒有人願意去研究,或者疾病太難無從下手。患者能做的,除了等待外,或許可以從動物實驗的結果中,尋找能壹試的辦法。椰菜君就找到壹篇這樣的論文,不過和人有點遠,是關於斑馬魚的。

研究者通過基因工程的方法,去掉了斑馬魚體內的COASY基因。這種斑馬魚在胚胎發育過程中表現出種種問題,在某種程度上模擬了人的情況。事實上,有COASY基因缺陷的患者,在母體的時候就會有小頭現象(這位小妹妹出生第壹個月體檢就發現頭圍偏小)。

然後研究者嘗試了補救辦法,就是頭痛醫頭,腳痛醫腳,直接給斑馬魚胚胎註射壹點點的輔酶A。

請看他們的結果:

從上到下依次是斑馬魚、沒了COASY基因的斑馬魚、沒了COASY基因但是被註射了輔酶A的斑馬魚。可見,補救效果是非常顯著的。特別的是,研究者還發現,只要給養魚的水裏面添加壹些輔酶A,也可以達到同樣的效果。

那麽能不能補充輔酶A來治療這類患者呢?恐怕沒有直接的答案,因為斑馬魚雖然也有COASY基因,並且和人的這個基因很相近,但是斑馬魚和人畢竟相隔太遠了,沒法直接推論,這也是參考動物研究的最大困難。比如,PANK2同樣是控制合成輔酶A的基因,出了問題也導致這種疾病,但是如果去除老鼠體內的PANK2基因,那老鼠並不會出現大腦鐵沈積,雖然有壹些癥狀,但和人類患者的頗有些不同。這也是目前還沒有可用的哺乳動物實驗模型,難以開展研究的原因之壹。

但若是從便利和嘗試的角度,補充輔酶A或許可以壹試,因為輔酶A是壹種 現有的藥物 。不過,即使要試,肯定是要在專科醫生的指導下進行了。

主要參考文獻:

Neurodegeneration with Brain Iron Accumulation Disorders: Valuable Models Aimed at Understanding the Pathogenesis of Iron Deposition. Pharmaceuticals (Basel). 2019 Mar; 12(1): 27.

Down-regulation of?coasy, the gene associated with NBIA-VI, reduces Bmp signaling, perturbs dorso-ventral patterning and alters neuronal development in zebrafish. Sci Rep.?2016 Nov 28;6:37660.