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科学家揭开脑动脉瘤背后的突变基因的面纱
发布日期:2023-06-17 20:34:48  稿源:cnBeta.COM

大约5%的人在大脑表面的血管中存在未破裂的颅内动脉瘤。尽管颅内动脉瘤是膨胀的动脉,其管壁较弱,但常常不被发现--直到破裂导致大脑周围致命的出血。即使它们被提前发现,目前唯一可用的治疗方案也涉及手术,这有其自身的风险,特别是如果动脉瘤位于敏感位置。

因此,寻找其他非手术治疗方案是当务之急,对颅内动脉瘤起源的研究使理化学研究所的CBS团队找到了这样一种潜在的治疗方法。

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颅内动脉瘤的小鼠模型和成功的药物治疗。(左图)上面是小鼠大脑中正常罗勒动脉的照片,下面是横截面。(中间)一条膨胀到两倍直径的动脉瘤罗勒动脉。动脉瘤是通过在附近注射携带被发现的突变PDGFRB基因的病毒而在这个特定的动脉中形成的。(右图)用药物舒尼替尼治疗阻断了突变基因的异常活动,因此能够防止动脉瘤的发生。

颅内动脉瘤实际上有两种类型,即颅内纺锤形动脉瘤(IFA)和颅内囊状动脉瘤(ISA),其中大约90%是ISA品种。以前的研究报告了IFA动脉的突变,但更常见的ISA类型的起源仍然不清楚。

为了解决这个问题,日本理化学研究所团队对构成65条动脉瘤和24条正常动脉的细胞进行了整个外显子组--所有蛋白质编码的DNA片段--的排序。随着随后的深层靶向测序,他们发现有6个基因在IFA和ISA中是常见的,从未出现在非动脉瘤动脉中,而其他10个基因只出现在IFA或ISA中。虽然一些因素,如年龄、高血压和饮酒增加了颅内动脉瘤的风险,但来自理化学研究所的项目负责人Hirofumi Nakatomi指出,"超过90%的动脉瘤在一组共同的16个基因中出现突变,这一意外发现表明,体细胞突变可能是大多数情况下的主要触发因素"。

进一步的测试表明,IFA和ISA共有的所有六个基因的突变触发了相同的NF-κB生物信号通路。下一步是了解更多关于这些突变的信息,并尝试阻断异常的信号传导。首先,这六个基因之一PDGDRB的突变可以沿着人类动脉瘤样本的不同层次追踪。然后,在将PDGDRB突变与培养细胞中更快的细胞迁移和炎症联系起来之后,他们发现这些影响可以被舒尼替尼阻断,这种药物可以阻止PDGDRB的变化,从而允许信号传递。

接下来,他们通过使用一种腺病毒将突变的PDGFRB插入大脑底部的基底动脉,建立了一个颅内动脉瘤的小鼠模型。一个月后,该动脉的尺寸直径增加了一倍,变得非常脆弱。与培养的细胞一样,当给小鼠注射舒尼替尼时,突变基因的作用被阻断;它们的基底动脉仍保持正常大小和强壮。"建立第一个非手术的颅内动脉瘤动物模型本身就是一项成就,"Nakatomi说,"但更重要的是,我们用一种药物抑制了动脉扩张,表明颅内动脉瘤可以用药物治疗。"

研究人员称将需要进行更多的研究,以证明这种药物治疗对人类患者是有效的。但也许更困难的障碍将是检测。正如Nakatomi解释的那样,"未破裂的颅内动脉瘤通常是在健康检查中通过磁共振血管成像或计算机断层扫描血管成像发现的。如果没有这些检查,那么动脉瘤在爆裂之前是无法检测的"。在进行这项研究的日本,许多人可以接受这些测试,作为他们年度健康检查的一部分,使药物治疗的发展特别有用。

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