基因發現可帶來青光眼失明的全新治療和預防方法
有史以來最大規模的全球青光眼基因研究發現了更多與該疾病相關的基因,其中包括以前從未發現的基因,這些基因可用於預防導致不可逆轉失明的視神經損傷。繼白內障之後,青光眼是導致失明的第二大原因,並且通常是不可逆轉的。它也是一種高度遺傳的疾病,這意味著遺傳因素對這種疾病的影響遠遠大於環境因素。
青光眼會導致視神經進行性退化,最終導致失明。青光眼的主要危險因素之一是眼睛(眼內)壓力,眼睛引流系統異常會導致液體積聚,導致壓力過大並對視神經造成損害。這些症狀可能會緩慢出現,因此最初可能不會被注意到。大約一半的青光眼病例直到發生永久性視神經損傷才被診斷出來,因此早期發現和治療至關重要。
2021 年,澳大利亞QIMR Berghofer 醫學研究中心和美國哈佛醫學院的研究人員領導的一項國際研究發現了127 個會增加人患青光眼風險的基因。現在,QIMR Berghofer 領導了對青光眼遺傳學的進一步研究,鑑定了數百個新基因,其中一些可能提供治療該疾病的新方法。
“青光眼會悄悄奪走你的視力,”該研究的合著者之一斯圖爾特·麥格雷戈(Stuart MacGregor)說。“你首先失去了周邊視力,然後一隻眼睛經常會遮住另一隻眼睛的視力喪失。 直到你已經遭受永久性損傷和視力喪失,你才會意識到發生了什麼。”
先前鑑定的127 個基因在一定程度上解釋了最常見的青光眼形式——原發性開角型青光眼的遺傳性,但仍有許多問題無法解釋。因此,研究人員開始尋求更多答案,開展了有史以來最大規模的全球全基因組關聯研究(GWAS),尋找與眼壓和視神經損傷相關的其他基因。
他們首先對超過600000 名歐洲血統的參與者進行了GWAS,然後對超過280 萬名來自多個血統的受試者進行了前所未有的研究。研究人員認為,考慮到非洲和亞洲血統的人青光眼發病率最高,採取多血統方法很重要。
另一位合著者普亞·加拉克哈尼(Puya Gharakkhani) 表示:“我們數據的全球性使我們能夠識別大量青光眼風險基因,並發現其中大多數基因實際上在不同種族血統群體中是共享的。這意味著青光眼基因測試可能對多种血統都有效。”
研究人員的大規模研究發現了185 個以前未知的與青光眼風險相關的基因,比2021 年研究中發現的基因數量增加了一倍多,使總數達到312 個。而且,研究人員首次能夠確定具有保護視神經作用的基因。
“現有的治療方法只專注於降低眼壓,”麥格雷戈說。“我們的夢想一直是找到一種方法,讓視網膜本身變得更強健,這樣它就能承受壓力的積累,並防止造成永久性失明的損傷。 我們的發現確實令人興奮,因為我們第一次發現了一組可以在視網膜細胞中誘導這種’神經保護’的基因。”
到目前為止,現有的藥物治療都是針對眼壓。隨著研究人員鑑定出與眼壓升高無關的視神經損傷相關的基因,他們還確定了已被證明對人類安全的潛在藥物。
“我們還確定了可用於這些基因目標的現有藥物,”麥格雷戈說。“這可以迅速推進有效的治療,最終預防視網膜和視神經損傷。”
該研究還發現青光眼與免疫相關疾病(包括狼瘡和多發性硬化症)之間存在顯著的遺傳相關性。需要進一步的研究來確認這些基因的因果關係,這可能會導致用於治療這些免疫疾病的現有藥物重新用於治療青光眼。
“青光眼是所有人類疾病中遺傳性最強的疾病之一,”加拉卡尼說。“我們可以利用我們的基因發現來識別那些風險較高的人。 如果我們能夠在疾病出現之前找到患者,我們就可以防止這些人失明。”
該研究發表在《自然遺傳學》雜誌上,在下面由QIMR Berghofer 製作的視頻中,研究人員講述了他們的研究及其意義。