细胞骨架和能源生产问题:单一基因缺陷如何影响神经元发展和免疫系统功能

芬兰和挪威的研究人员发现了一种引起新颖的遗传免疫缺陷的基因缺陷。同样的基因DIAPH1先前已经显示出引起SCBMS综合征,一种与严重的脑发育缺陷相关的稀有遗传疾病。结果深入了解SCBMS的生物学,并将为探索新的治疗方法提供依据。

一种新的免疫缺陷综合症,由致病变异引起的DIAPH1由教授领导的国际协同研究确定了基因janna saarela.约翰娜Uusimaa.DIAPH1先前已与罕见的遗传性神经发育障碍有关,其特征是早盘性癫痫发作,严重延迟的精神运动发育,皮质失明和微头;也称为scbms。

本研究发表的新发现表明,除神经表型之外,导致疾病变异患者导致缺乏DiaPH1蛋白质产品的患者具有缺陷的T和B细胞功能。它们也容易发生血液学恶性肿瘤。这些新发现将有助于达到患有神经发育障碍或综合症免疫缺陷的患者的遗传诊断。

“出生后很快提供的特征神经系统症状和迹象及临床医生可怀疑一组神经发育障碍 - 包括SCBMS - 这可以通过基因检测来验证。然而,组合的免疫缺陷,特别是如果被忽视的,可以对患者威胁到终身危及的患者“,Saarela博士挪威中心威尔士博士说。

新发现扩展了SCBMS表型,并突出了患有这种疾病的儿童免疫系统缺陷的需要。

本研究还为SCBMS提供了新型神经加理学和神经病理学数据。患者的脑部MRIS显示出几种结构改变,脑枕骨皮层的神经病理检查显示出异常的神经间层压,神经症和全神经元损失异常。

研究人员表明,DiaPh1的缺乏损害了B淋巴细胞的T淋巴细胞和成熟的活化和增殖,使患者介绍了病毒和细菌感染和恶性肿瘤。基于CARPR-CAS9的基因去除DIAPH1在健康捐赠者的T细胞中,复制激活缺陷并证明了之间的联系DIAPH1和T细胞功能不佳。

该研究包括芬兰和阿曼患者。所有目前已知的芬兰患者已被奥卢大学医院专家识别和临床检查。如芬兰的其他罕见疾病所见,在芬兰人群中富集了一个单一的芬兰创始人突变,所有描述的患者携带相同的纯合的功能损失变体。在本研究中研究的阿曼患者具有不同的Diaph1变体,这也导致蛋白质的丧失和免疫缺损,除了SCBMS之外,在本研究中首先描述的表型组合。

DIAPH1调节活化的T淋巴细胞中细胞骨架的重组

科学家发现,患者的T细胞表现出粘附能力受损,改变微管骨骼的空间组织,并且具有更圆形的结构。

“我们的结果为此提供了证据DIAPH1在细胞骨骼组织的调节中。这是一个有趣的发现,因为其他几个细胞骨架缺陷是已知的免疫缺陷的原因“,解释说明Meri Kaustio.是研究的第一作者。

“在这项研究中,我们也发现了一个新的角色DIAPH1在研究该研究的联合高级教授的儿科神经科教授Johanna Uusimaa表示,解释了对线粒体疾病患者的临床症状,这解释了对线粒体疾病的临床症状的临床氧化磷酸化(SOWPHOS)系统。

Reetta Hintttala.奥卢大学副教授继续:“令人惊讶的是,缺乏和过度表达Diaph1蛋白引起的线粒体呼吸链复合体IV缺乏,我们在患者细胞和细胞模型中看到。”

exome测序技术对遗传疾病的更好地了解以及它们的运作方式

全脂序列测序使得能够发现先前未知的疾病基因以及鉴定已知的单一综合征的非典型临床表现,从而扩大了我们对其潜在特征的理解。

“临床诊断测序与PID研究程序之间的密切相互作用使我们能够识别几种新型PID基因。janna saarela评论,还为患有未被描述的罕见免疫缺陷的患者提供了分子诊断。

Saarela教授是挪威分子医学中心(NCMM)的董事。她的研究小组在NCMM和分子医学研究所(FIMM)之间分享,她以前是FIMM技术中心的助理主任和负责人。FIMM和NCMM在研究专业知识和利益方面具有许多相似之处。Saarela集团的研究侧重于理解稀有和常见免疫疾病背后的生物途径和致病机制。

稀有疾病的协作研究

由于赫尔辛基大学和奥斯陆大学分子医学挪威(NCMM)的分子医学研究所的两个北欧EMBL合作伙伴的国际合作,这项科学工作是可能的。bob体育下注安卓版以及来自Oulu大学,Oulu大学医院,芬兰东芬兰大学,芬兰,皇家医院和阿曼苏丹Qaboos大学医院,在美国和洛克菲勒大学的大学。

特别谢谢去教授。Marjo Renko(库皮奥大学医院),教授。Terhi Tapiainen(奥卢大学医院),教授。Timo Hautala(奥卢大学医院)和塔里克博士(阿曼皇家医院)。

最近发表了这项工作的结果过敏与临床免疫学杂志:DiaPH1的丧失会导致SCBM,综合免疫缺陷和线粒体功能障碍。Kaustio等,2021 Doi:https://doi.org/10.1016/j.jaci.2020.12.656