Only Perception: 華裔科學家確認 ALS 相關基因

2009-09-14

華裔科學家確認 ALS 相關基因

Scientists identify genes linked to Lou Gehrig's disease
http://www.physorg.com/news171719836.html

September 9th, 2009

Michigan 科技大學研究者已將三個基因連結到肌萎縮性脊髓側索硬化症（amyotrophic lateral sclerosis，ALS，漸動人，一般常稱為 Lou Gehrig's disease，葛雷克氏症）的最常見類型。

Shuanglin Zhang（音譯：張雙林）教授領導這個數學家團隊，從數千種散亂的、遍及人類 DNA 的基因中分離出這些基因。他提到他們的發現並非意味著 ALS 的終點，而是在科學家尋找療法時，能提供有價值的線索給他們。

那沒有辦法很快辦到。Zhang 他自己本身在四年前開始展現出這種疾病的症狀。他現在在呼吸器的幫助下呼吸，並在研究助理與他妻子，Qiuying Sha（音譯：沙齊豫，一位助教授以及他研究團隊的成員之一），的幫助下於家中工作。

"在 ALS 基因的尋找上，我覺得非常迫切，" 他說。

"這是一項非常棒的工作，" Xiaofeng Zhu（音譯：朱曉峰）表示，Case 西儲大學醫學院的流行病學教授。"為複雜的疾病測繪基因非常具有挑戰性，而且，雖然已經發展出許多統計方法，但絕大多數在實際上都沒效。Zhang 的小組已開發出一種方法來偵測複雜疾病中基因與基因--基因間的交互作用，並證明那有效。"

"他們的發現將需由其他研究者來確認，但我認為這對於那些試圖尋找構成複雜疾病基因，如 ALS，的研究者而言非常有用，" Zhu 說。

根據 ALS 協會，僅有約 10% 的病患具有家族性 ALS，一種通常致命之神經肌失調的遺傳形態。剩下的 90%，包括 Zhang 教授，都被診斷出此疾的偶發性形態。雖然科學家長久以來即懷疑，遺傳學在偶發性 ALS（sporadic ALS）中扮演某種角色，他們沒有證據來支持它，至少是到目前為止。

每個人都有討論中的這三種基因。但是在罹患偶發性 ALS 者身上，它們與那些沒有 ALS 的人不同。

當這些數學家們追蹤這些基因的街道地址（street address）時，並不感到驚訝。"每個人都有 23 對染色體，而這三個位於 2、4、10 號染色體上的基因會相互影響，" Sha 解釋。"如果你有這三種基因的組合，你有很高的風險會發展出這種疾病。"

"這真的令人振奮，尤其是因為我的丈夫擁有偶發性 ALS，" 她補充。"他們也許能藉由封鎖這些基因而找到某種療法。"

根據 ALS 協會，大約三萬名美國人罹患 ALS，而每年約有 5,600 個新病例被診斷出來。這種疾病會摧毀腦部與脊髓中的神經元，那控制隨意運動（voluntary movement），最終會導致癱瘓。

Zhang 的團隊使用一種新統計方法來分析 547 個人的遺傳編碼，其中 276 人具有偶發性 ALS 而 271 人則否。他們的方法，雙基因位點交互作用分析（two-locus interaction analysis）方法，讓研究者能夠確認與一種複雜疾病相關的多重基因。

他們所分析的資料組由位於 Coriell Institute 的 NINDS Human Genetics Resource Center 所提供，一間由公家所資助的「銀行」，即人類細胞、DNA 樣本、臨床資料與其他旨在加速神經系統失調遺傳學研究的資料的儲藏庫。

"理想上，我們應能在第二個資料組中證實我們的結果，不過我們並沒有那種資料，" Sha 說。

ALS 並非他們著手對付的第一種病症。利用劍橋大學所提供的資料，Zhang、Sha 等人也確認 11 個與乙型糖尿病（type 2 diabetes）相關的基因，那在美國已達到流行病的比率。

該團隊希望能將他們的方法應用到其他醫學疾病上，不過因為缺乏基因資訊而受阻：絕大部份的資料組，研究者們都無法自由地取得。Zhang 在搜尋 ALS 協會網站尋找關於他自己疾病的相關資訊時，僥倖發現這些關於 ALS 的資料組。

"不幸的是，我們無法存取更多資料組，" Sha 說。"如果我們可以，我們能分析甚至更多的疾病。"

※ 政府應立法補助或提供這類資訊的建置以加速對抗疾病。

＊ Genome-wide association reveals three SNPs associated with sporadic amyotrophic lateral sclerosis through a two-locus analysis
http://www.biomedcentral.com/1471-2350/10/86/abstract

Qiuying Sha, Zhaogong Zhang, Jennifer C Schymick,
Bryan J Traynor and Shuanglin Zhang
BMC Medical Genetics 2009, Published: 9 September 2009
doi: 10:86doi:10.1186/1471-2350-10-86

We proposed a two-stage approach based on seventeen biological plausible models to search for two-locus combinations that have significant joint effects to the disease in a GWAS. We used a two-stage strategy to reduce the computational burden associated with performing an exhaustive two-locus search across the genome. In the first stage, all SNPs were screened using a single-marker test. In the second stage, all pairs made from the 1000 SNPs with the lowest p-values from the first stage were evaluated under each of the 17 two-locus models.