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中国科学家发表糖尿病里程碑成果,有望让“糖孩子”告别“药罐子”

2018-11-8| 编辑: 纳兰烙烙| 查看: 132| 评论: 0|来源: 生物探索

摘要: 导读糖尿病目前已成为全球最严重的公共卫生问题之一。近年来,大量研究证实,糖尿病的分类并不像我们从前所以为的那样简单。除传统的1型、2型以及妊娠期糖尿病,越来越多的病例被诊断为青少年成人起病型糖尿病(MODY ...
导读
糖尿病目前已成为全球最严重的公共卫生问题之一。近年来,大量研究证实,糖尿病的分类并不像我们从前所以为的那样简单。除传统的1型、2型以及妊娠期糖尿病,越来越多的病例被诊断为青少年成人起病型糖尿病(MODY)。近日,上海交通大学附属第六人民医院刘丽 梅教授团队发表了一项里程碑成果,有望让“糖孩子”告别“药罐子”,实现精准治疗。


图片来源:Pixabay

这项研究成果以“Insights into pathogenesis of five novel GCK mutations identified in Chinese MODY patients”为题发表在《Metabolism》杂志上。


https://doi.org/10.1016/j.metabol.2018.09.004

糖尿病分型与MODY

2017年,国际糖尿病联合会(IDF)发布了第八版糖尿病地图。数据显示,去年,全球20-79岁的糖尿病患者数量已达4.25亿,。如果不采取任何措施,到2045年,全球糖尿病患者数量将增加至近7亿。

据IDF的报告介绍,糖尿病有3种主要类型:1型糖尿病、2型糖尿病、妊娠期糖尿病。其中,1型糖尿病可影响任何年龄段的人群,但常发生在儿童或年轻人;2型糖尿病是最常见的糖尿病类型,多发生于成年人,但在儿童和青少年人群中日渐增多;妊娠期糖尿病对母婴健康都有严重影响,母亲和孩子未来患2型糖尿病的风险均增加。

除以上3种主要的类型外,IDF还总结了两类较少见的糖尿病类型:1)单基因糖尿病(monogenic diabetes);2)继发性糖尿病(secondary diabetes,)。其中,单基因糖尿病是由单个基因突变所致。研究发现,约有1%-5%的糖尿病病例属于单基因糖尿病,典型例子包括新生儿糖尿病(neonatal diabetes mellitus)以及青少年成人起病型糖尿病(maturity-onset diabetes of the young,MODY)。

MODY发病年龄一般小于25岁,迄今为止至少有13种类型,其发病年龄与1型糖尿病相近,而临床表现与2型糖尿病相似,因此,临床表型的重叠导至MODY极易被误诊。根据MODY患病率推算,中国MODY患病人数已超过百万或达几百万。但是,全国性MODY的遗传流行病学调查尚未展开,95%以上的内科医生不认识MODY,这就导至了中国90%以上的MODY被误诊、误治。

基因检测为MODY诊断方式

MODY属于常染色体遗传病,发病原因源于基因突变因此,对MODY患者确诊必须进行基因检测。据悉,欧洲MODY的基因检测和诊断处于国际领先水平,有全面、系统的全国性登记研究中心。而在中国,MODY的基因诊断以及全国性的登记研究仍较匮乏。

医生没有基因数据,凭借经验判断,常常会出现误诊或漏诊的情况,例如一些青少年发病的MODY患者被误诊为1型糖尿病,接受本不需要的胰岛素治疗。精确的基因诊断意味着后续的个体化治疗和预后,这对于患者及其家庭有着重大意义。因此,我们必须寻找中国人自己的致病基因,解决基因诊断与分型,才能实现个体化治疗,并为其家属提供遗传风险评估与咨询。

揭秘致病基因——GCK

在这项发表于《Metabolism》杂志的前沿成果中,刘丽梅教授团队通过研究96个中国MODY家系,在MODY基因筛查过程中发现了10种GCK基因突变,其中5种是国际尚未报道的新致病突变。MODY2患病率高达10.4%。

进一步研究发现,10种突变可分别引起分子结构不同程度的变化和不稳定性,导至GCK活性缺陷。例如,V222D、E236G及R186X 3种突变均引起酶活性完全丧失:V222D突变破坏大结构域疏水核心、E236G突变失去了周围的盐桥键、R186X突变则减少了GCK与葡萄糖的结合位点。其他7种类型突变则通过不同程度降低GCK活性,引起与调节蛋白相互作用改变,最后导至MODY2的发生。

此外,研究中还发现,31%的MODY2患者出现胰岛素抵抗迹象。当胰岛素抵抗不存在时,常规的低血糖治疗不能改善MODY2患者的糖化血红蛋白,这也意味着,临床上遇到这类MODY2患者,可采取饮食控制、无需用降糖药治疗的精准疗法。

重要意义

2013年,刘丽梅教授团队率先发现了第一个中国MODY的致病基因KCNJ11/MODY13,此次发表的研究再次揭示了中国MODY2患者最常见的10种GCK基因突变(。这两次发现都对中国糖尿病精准医疗的发展具有里程碑式的意义:

首先,研究提示人们要实现糖尿病的正确分型,把MODY从1型或2型糖尿病中鉴别出来,然后再进行其亚型分类,实现个体化的精准治疗;其次,研究督促人们对MODY这种遗传性糖尿病及时进行遗传咨询,对家族中发病及未发病的突变携带者进行统一管控,防止误诊、误治;最后,对MODY的研究也提醒政府有关部门尽早立项,开展全国大规模糖尿病遗传流行病学调查,这对于尽快制订MODY诊疗指南意义重大。

随着国家对包括MODY在内的糖尿病诊治项目的医疗资源投入的增加,以及诸如刘丽梅教授等优秀科研成员对于中国MODY-X人群致病基因坚持不懈的探索,我国必将迎来MODY基因诊断和个体化药物靶向治疗的春天。


刘丽梅教授简介

刘丽梅,二级教授、博士生导师、研究员、医学博士、博士后

上海领军人才;上海市优秀学科带头人;上海市优秀留学回国人员。

上海交通大学附属第六人民医院、上海市糖尿病研究所副所长;中华医学会医学遗传学会委员、上海医学会医学遗传学会副主任委员、高级遗传咨询师;上海内分泌学会委员;中华医学会糖尿病微血管学组委员;Journal of Bio-X Research编委。精通两门外语(英、日语)。

主要从事内分泌代谢病,特别是特殊类型糖尿病(如青少年的成人型糖尿病即MODY、线粒体糖尿病、新生儿糖尿病)、2型糖尿病及其并发症、肥胖和高血压的遗传、分子机制、 基因诊断与精准医疗研究。近年主持6项国家自然基金面上、3项上海市科委研究项目。

2006年率先世界发现“中国第一例世界第三例”MODY6家系; 2010年率先发现“PPARG-P12A突变与吸烟相互作用促发中国人糖尿病肾病的机理”;2013年率先世界发现“首个中国MODY”致病基因KCNJ11; 2018年率领团队再度揭秘中国MODY中患病率最高的MODY2致病基因密码GCK。荣获“2013年中国糖尿病十大研究最具影响力研究奖“、2014年"国际糖尿病十大热点"第一名、2015年"科学中国人年度人物"; 2017年中华医学会糖尿病学年会“优秀论文奖”。 荣获国家科技进步二等奖、上海市科技进步三等奖、上海医学科技奖等奖项。2011年获美国ADA“大会专题报告发言荣誉证书;荣获国家高级遗传咨询师证书。近年以第一、通讯作者在Diabetes Care、Diabetologia、Int J Obes、Metabolism等国际糖尿病、肥胖、代谢权威杂志上发表SCI收录论著50余篇,主编《糖尿病肾病》、参编项坤三院士主编的《特殊类型糖尿病》、贺林院士主编的《今日遗传咨询》、《临床遗传学》等。

MODY患者的发现与诊治

目前,刘丽梅团队正面向全国,接受各地MODY型糖尿病患者及其家族的遗传咨询,并可为患者免费进行GCK和KCNJ11等14种MODY基因的诊断,并提供最佳个体化精准治疗方案。

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