梅格·布鲁诺护士和埃德·卡萨斯基医生

KNI神经科医生在家庭聚会中寻找肌萎缩性侧索硬化症的原因

肌萎缩性侧索硬化症(ALS)神经学/神经科学/神经外科

今年夏天,田纳西州的哈罗盖特(Harrogate)举行了一次特别重要的家庭聚会坎伯兰岬国家公园位于阿巴拉契亚的中心地带

在六月的一个阳光明媚的日子里,野餐桌在无尽的锡箔锅的重压下呻吟着,盘子里盛着土豆沙拉、烤肉、凉拌卷心菜和Ale-8磅蛋糕。塑料桌布在微风中飘动。当一位叔叔悄悄走到一个毫无防备的少年身后,向他泼水时,孩子们咯咯地笑了起来。不远处,蹒跚学步的孩子在喷水池里嬉闹,奶奶目不转睛地看着他们。

这是一次典型的家庭团聚。

然而,从某种意义上说,这次重逢非常不同。在公园避难所一个安静的角落里,一群人围在一张野餐桌旁。一位女士向参加聚会的蒂姆·凯斯询问他的家族史,而另一位女士正兴致勃勃地把家族史抄写在一个绿色活页夹里。蒂姆的姐姐同情地捏了捏他的肩膀Ed Kasarskis博士为蒂姆的前臂做抽血和皮肤活检的准备。

手术结束后,蒂姆拥抱了他的侄子。“我这么做是为了你,伙计,”他含着泪说,这提醒了在场的人,这次聚会并不全是好玩和游戏。

卡萨斯基博士和他的团队感谢了蒂姆对这项事业的投入,然后转向了下一个排队的人。

的基因突变

蒂姆的家族携带一种基因突变,可以导致肌萎缩性侧索硬化症,或卢伽雷氏症。渐冻症是一种进行性神经系统疾病,会影响大脑和脊髓中的神经细胞,最终导致患者无法行走、穿衣、书写、说话、吞咽或呼吸。大多数肌萎缩性侧索硬化症患者在确诊后的五年内死亡,目前尚无治愈方法。

ALS折磨过诗人、运动员、政治家和科学家,包括物理学家斯蒂芬·霍金、演员兼剧作家山姆·谢泼德,当然还有美国职业棒球大联盟名人堂成员卢·格里克。

这种基因突变特别残忍,因为ALS的平均发病年龄约为65岁,而FUS基因突变的人——比如蒂姆和他的家人——往往在30多岁和40多岁时患上ALS。这次特殊的家庭聚会的原因是收集尽可能多的遗传物质来帮助蒂姆·凯斯的侄子,他的侄子去年被诊断出患有糖尿病,时年34岁。

在所有肌萎缩性侧索硬化症病例中,只有5%到10%是由20多个已知缺陷基因中的一个引起的ALS诊所多学科他和科学界一样相信,解开一种基因形式的肌萎缩性侧索硬化症的神秘面纱,可能会帮助我们了解其他90%到95%的病因不明的病例。

卡萨斯基的整个职业生涯都在研究渐冻人症。他早期发表的一篇期刊分析了卢·格雷格(Lou Gehrig)击球率随时间的变化,以确定他的疾病的发病和进展。卡萨斯基还帮助领导了这场运动ALS被退伍军人管理局命名为“与服务相关的疾病”在2008年。由于尚不清楚的原因,在波斯湾战争中服役的男女军人患肌萎缩性侧索硬化症的风险几乎是普通人群的两倍。

追溯家族历史

这次聚会的起源实际上可以追溯到30多年前,那时卡萨斯基还是一名年轻的神经学家,喜欢在阿巴拉契亚山脉徒步旅行。1984年,卡萨斯基见到一位来自弗吉尼亚州尤因市的渐冻人症患者,就在肯塔基州界的另一边。这位患者提到,他们的几个家庭成员被告知死于喉癌,但他们的症状——体重减轻、逐渐虚弱、吞咽困难——与渐冻人症的症状相符。

大约10年后,他看到了一位来自肯塔基州萨默塞特的ALS患者。卡萨斯基注意到她出生在尤因,询问了她的娘家姓,意识到她和他的第一个病人有亲属关系。

在他治疗第二个病人后不久,她的儿子出现在他的诊所,患有肌萎缩性侧索硬化症。随着时间的推移,卡萨斯基看到更多来自同一地理区域的渐冻症患者——他对这些地区非常熟悉,因为他喜欢徒步旅行——他开始怀疑可能是某种基因因素在起作用。

这是在个人电子邮件帐户被广泛使用之前。卡萨斯基在努力追踪这个家谱的过程中,收集了一大堆手写的图表和笔记。卡萨斯基说:“这种做法过时得可笑,效果也不是特别好。”他不得不依靠口头、电话和信件,多次前往肯塔基州东部,与家人见面,说服他们分享自己的DNA。

团队的新成员

2005年,黛比·泰勒(Debby Taylor)加入卡萨斯基的团队,担任研究助理,这一切都改变了。泰勒使用Ancestry.com来追踪她自己的家谱,她想用这个网站来追踪fuus - als家族。两周内,她就收集了20页可追溯到19世纪中期的信息。这些书页被打印出来,拼凑在一份被亲切地称为“卷轴”的文件上。泰勒的工作是如此彻底,卡萨斯基可以拜访一个新病人,并从卷轴上认出他们的名字。

泰勒说,这并不像网站上说的那么简单,但一旦你掌握了窍门,就会上瘾。她说:“是的,那片小叶子是一条线索,但要建立明确的联系需要做更多的跑腿工作。”

泰勒现在陪着卡萨斯基一起去献血和烧烤,记录每个志愿者的大量家族史,并把这些信息记录在一个绿色笔记本上,以便以后在卷轴上交叉参考。

《卷轴》讲述了一些令人震惊和心碎的故事,其中包括一位没有渐冻症的男子,他有七个孩子,其中三个孩子患病。在剩下的四个健康孩子中,至少有一个孩子被诊断为ALS。

根据卡萨斯基的说法,这里存在着一个更大的问题:为什么有基因突变的家庭成员会得ALS,而其他人却能幸免?卡萨斯基希望通过分析这个家庭的DNA样本来找到答案——他的血液和烧烤之旅对于收集他所需要的遗传物质是必不可少的。

血液和烧烤

在这个六月的下午,卡萨斯基站在公园避难所前面的野餐长凳上,介绍了自己和他的工作,并请求大家考虑为这项事业捐血捐皮。这是一个不小的要求,因为志愿者不会知道他们的结果。他回答了他们的问题,并向他们保证,没有人会得到他们的个人信息。

“这是你和科学之间的事,”他说。

蒂姆·凯斯(Tim Keyes)的侄子拄着助步车,站在聚集的人群的一边,这微妙地提醒了人们这个请求的紧迫性。

卡萨斯基告诉大家,在其他情况下,一个小小的突破“推动了事情的快速发展”,而治疗ALS的答案可能就在这个避难所。相当多的人在肯塔基神经科学研究所(Kentucky Neuroscience Institute)肌萎缩性侧索硬化症(ALS)临床研究护士梅格·布鲁诺(Meg Bruno)和卡萨斯基斯博士的研究协调员梅哈·乔希(Meha Joshi)面前排队填写同意书,他们深信找到治疗方法需要自己的帮助,同时痛苦地意识到,这种疾病正在夺走另一位心爱的家庭成员。

这个大家庭的成员捐赠了2万美元,用于支付少数三联组数据集的全基因测序费用,这些数据集由一个没有ALS的父母/携带者、一个患有FUS-ALS的孩子和一个结婚的父母组成。这些遗传物质将被送往纽约的一个实验室进行分析,在那里,它将首先与来自“标准”人类基因组的数据进行比较,然后与研究中的其他基因进行比较,以确定可能起到某种光开关作用的基因——要么以一种导致ALS的方式打开FUS基因,要么保护携带者不患病。

英国生物统计学家David Fardo、来自英国分子与细胞生物化学系的朱海宁和Daret St. Clair协助了这项科学研究,他们的实验室致力于研究FUS基因,以及与FUS突变相关的疾病的潜在治疗方法。

因为三合会中的患病儿童是远房表亲,他们共有的共同基因数量相当少,这就给了这个数据集一个独特的谱系,可能会提供通往治愈之路的重要信息。

与否。卡萨斯基指出,这项研究是基于一个假设,即基因调节在起作用。相反,它可能是一种刺激疾病发作的环境刺激物,这将需要一个全新的、具有挑战性的探索路线来寻找答案。他说,无论如何,即使是一个“不”的回答也是有启发性的。

“这都是科学生命探索的一部分,”他说。


观看这段视频,了解更多关于卡萨斯基博士研究的过程,并听取家属的意见。

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