OTUB6D基因突变可导致智力和身体双重残疾

　　世界各地的国际研究团体首次报道OTUD6B基因与人类疾病相关。研究发现，一个名为OTUD6B的基因如果突变会导致一连串的机体和智力不足。

　　文章的第一作者Teresa Sim博士是临床分子遗传学和基因组学的分子和人类遗传学博士后学者。他说，在我们的身体和智力双残疾（智力障碍混合癫痫症和Pitt-Rogers-Danks综合征等其他机体障碍）患者中，有一位没有接受过基因诊断。于是我们对他进行了全基因组测序，分析了所有的编码基因（编码蛋白质）。我们确定了一个目前为止还没有与健康情况关联的基因——OTUD6B基因。

　　OTUD6B基因编码的蛋白质属于亚型（含有卵巢瘤，OUT，结构域）去泛素化酶（或称蛋白酶体和泛素解离酶）家族成员。

　　Magdalena Walkiewicz博士，分子和人类遗传学副教授，贝勒遗传学实验室副主任。在接受采访时说，我们先在第一位病人的OTUD6B基因内鉴定了一个推测可能的功能损伤型突变。我们发现，这个基因似乎与人类发育高度相关，当基因无法履行职能时，个体表现出严重的智力障碍，大脑的不顺畅发育和较差的肌肉张力限制了行走能力，同样也会引发心血管问题。

　　仅有1个案例不足以支持OTUD6B在指导医疗方面的作用。因此，科学家们需要更多携带OTUD6B突变的人。

　　OTUD6B基因的突变十分罕见，因此研究人员必须扩大样本数量，大规模的筛选人类基因组中所有蛋白质编码基因的外显子（欢迎索取Illumina人类外显子组芯片最新资料）。Walkiewicz和她的同事们首先寻找了贝勒遗传学实验室构建的临床基因组数据库。特别关注了将近9000名（大部分来自小儿科患者）患有神经方面问题的人的基因组，然后找到了第二名携带OTUD6B突变基因的个体。这位患者的表型与之前第一位携带突变基因的几乎一致。经过初步验证后，研究小组进一步扩大了患者搜索范围。

　　在研究非常罕见的疾病时，科学家们通常会与世界各地的科学家们合作来寻找受这个单基因突变影响的家庭。

　　GeneMatcher，是一个由贝勒 –霍普金斯孟德尔基因组学中心研发的一款罕见疾病搜索互联网工具。类似在线约会网站，GeneMatcher让全世界研究同一个基因的科学家们互相认识。

　　通过GeneMatcher“介绍”，Walkiewicz实验室，一共发现了12个携带OTUD6B突变基因并且有相似的临床特征的个体。

　　从临床进入动物模型验证！

　　共同通讯作者之一，贝勒大学小鼠胚胎干细胞中心的遗传学副教授Jason Heaney说：动物模型是一种将基因与表型关联起来的实验方式，有利于了解人类疾病。如果在小鼠的相似基因上做出相似的变动，结果产生了跟人类相似的症状，那么，我们就知道了这个基因参与了这种状况的发生。

　　贝勒大学是“国际小鼠表型联盟”的组成部分。这个联盟的目标是为每一个小鼠基因组中的蛋白质编码基因（大于2万个）生成一个基因敲除型小鼠，并且确定每个基因分别参与了什么功能。

　　Heaney说，我们发现本应该在脑部高表达的OTUD6B基因的缺失会降低小鼠的认知能力，并且这些动物的心血管缺陷与病人的非常相似。

　　本研究的德国合作实验室对还该基因突变型患者血细胞功能进行外周血单细胞分析。他们发现，OTUD6B蛋白参与蛋白酶体途径（细胞降解损坏或无用的蛋白质的方式）。

　　蛋白质泛素化是转录后修饰的一种常见形式，参与许多细胞进程，包括蛋白质降解、细胞运输、信号转导，以及蛋白质的相互作用。去泛素酶（DUBs）能够逆转蛋白质的泛素化，因此在泛素系统中它起关键的调节作用。OTUD6B就是一种含有卵巢肿瘤结构域（OTU）的去泛素酶。基因突变型的OTUD6B细胞的蛋白酶体19S亚基和26S亚基的合并减少，糜蛋白酶样活性降低，泛素-蛋白质轭合物数量积累。各项检测结果显示了OTUD6B突变影响人类机能障碍的分子机理。

　　Walkiewicz说，我们希望了解这个基因在细胞和分子水平上的紊乱机制，然后开发针对性的治疗手段。我们已经把研究结果通知给这些患者家庭，为他们提供了相互支持的机会。我们还要感谢来自不同中心、实验室的科研人员，是众人力量才完成了这项研究发现。