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人第20號染色體

人染色體
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人染色體

第二十章

20號染色體長63.026Mb,編碼560個基因(信息參考:Ensembl GRCh37,release 109 - Feb 2023 ? EMBL-EBI),基因密度約為8.88,屬F組,近中著絲粒染色體。

20p12.2 有一JAG1基因,編碼的JAGGED1蛋白,JAGGED1蛋白的突變導致阿拉吉爾綜合征(Alagille綜合癥)。Alagille綜合征又名肝動脈-肝臟發(fā)育不良,患者具有前額突出,眼球深陷伴眼距中度增寬、尖下頜、鞍型鼻、并鼻前端肥大等表型特征,肝內膽汁淤積、周身皮膚瘙癢、心臟雜音、外周肺動脈狹窄、蝶形椎骨、腎臟異常等為本病的主要特征,屬常染色體顯性遺傳性(AR)疾病,發(fā)病率為1/70000。97%以上的患者是由JAGGED1基因突變或缺失所致,小于1%的患者是由Notch2基因突變所致。該綜合癥由Daniel Alagille等在1969年首次報道。

常染色體顯性遺傳性(AR)的Alagille綜合征,按1/70000發(fā)病計算,人群中攜帶者的頻率約為0.76%,沒有血緣關系的婚配,后代發(fā)病風險極低,但是姑表或姨表婚配,該病的發(fā)病風險會增加近8.3倍!

位于20q13.12的ADA 基因編碼一種酶:腺苷脫氨酶,該酶在嘌呤分解代謝途徑中催化腺苷水解為肌苷。ADA基因的各種突變可導致免疫功能缺陷:腺苷脫氨酶-嚴重聯合免疫缺陷病(ADA-SCID)。腺苷脫氨酶缺乏,細胞內脫氧腺苷會大量積累,然后導致淋巴細胞中毒死亡,T、B和NK淋巴細胞減少,因此缺乏體液和細胞免疫。本病患者自出生后不久即容易反復出現各種細菌性、霉菌性、病毒性或原蟲性感染癥狀,即使是極其輕微的感染也不能抵御,只適合生活在無菌罩里,故有氣泡孩子的稱呼。盡管經常被迫待在密閉的環(huán)境里,但仍然不可避免會被感染,患兒一般活不到成年。

1990年,ADA -SCID已被蛋白質療法(注射PEG-ADA)攻克了,但是它要求每月一次在臀部肌肉注射,既繁瑣、價格又昂貴,并且終生需維持治療。基因療法可以用正?;蛞淮涡蕴娲毕莸幕騺碇斡摬。粍谟酪莸亟鉀Q問題。

同年9月14日,美國醫(yī)學家W?F?安德森等人對一位名叫亞香提?德希瓦(Ashanthi DeSilva)、患ADA缺乏癥的4歲女孩進行了基因治療,它是世界上第一個基因治療成功的范例。女孩由于20q13.12的 ADA 基因有缺陷,自身不能生產ADA,先天性免疫功能不全,只能生活在無菌的隔離倉里。他們將這個女孩自己的外周血T淋巴細胞取出,進行體外培養(yǎng),然后用逆轉錄病毒做載體,裝載正常ADA基因,并導入她的T淋巴細胞,當正常ADA基因重組到她的T淋巴細胞后,再將這種含有正常ADA基因的T淋巴細胞回輸到她體內(見圖20-2),這就是當時并不完美但令人興奮的基因治療(Gene Therapy)過程。

成功是立竿見影的!治療結束后檢測發(fā)現,她的免疫力雖未回復至正常水平,但她的白細胞數目增加了兩倍,她的免疫球蛋白數目大大提高,她的身體開始制造正常人四分之一的ADA蛋白。不能說完全是基因療法使她痊愈到能合成正常人四分之一的ADA蛋白,因為基因治療前她一直在接受PEG-ADA注射。但是,基因療法的確見效了。面對一些微小感染,亞香提已不再恐懼。起初,輸回的白細胞并不能一勞永逸改善她的免疫力,第一年她共接受了7次治療,同時也接受酶治療;第二年四次。在摸索治療的路上治療頻率越來越少。經過了3年的基因治療,患者體內50%的T淋巴細胞出現了新的ADA基因,并合成了腺苷酸脫氨酶,患者的免疫功能也得到了很好的修復,過上了正常人的生活。三十多年過去了,當年身患絕癥的小女孩經歷了求學、工作、結婚生子,已經健康的活到了35歲,成為了一名新聞記者、作家,過上了正常人一樣的生活。

自1990年亞香提?德希瓦(Ashanthi DeSilva)成為世界上第一個基因治療成功的典范后,世界范圍內有超過2000例基因療法的臨床實驗陸續(xù)開展。然而,1999年9月17日,18歲的亞利桑那男孩Jesse Gelsinger在美國賓州大學參加一項基因治療的臨床試驗時不幸去世。這是基因治療誕生近十年以來第一例死亡病例,受到了全世界的關注,隨后, 2003年一份來自倫敦和巴黎的報告聲稱,有五名接受基因治療的兒童被發(fā)現患上了白血病。接連的打擊讓基因療法的熱潮迅速冷靜下來。基因療法是治療遺傳病的最根本的方法,方向明確!前途光明!道路曲折!值得欣慰的是:今天基因治療已為大眾普遍接受。

待續(xù)