由匹兹堡大学UpMC儿童医院的研究人员领导的国际合作者小组确定了一种罕见的神经系统疾病的遗传原因，这种疾病的特征是发育迟缓，失去协调或共济失调。

这一发现公布在《自然通讯》上。

科学家发现，这种疾病是由一种叫做GEMIN5的蛋白质突变引起的，GEMIN5-蛋白质是控制神经元RNA代谢的蛋白质复合物的关键组成部分之一。 GEMIN5中的任何突变以前均未与任何遗传疾病相关。

匹兹堡大学医学院人类遗传学和神经病学副教授Udai pandey博士说：“这就像盖房子一样。” “如果从底座上取出最重要的砖块，整个建筑物就会坍塌。”

GEMIN5是蛋白质复合物的一部分，该蛋白质复合物可调节一系列重要的细胞过程，包括神经细胞（称为树突和轴突）特定产物的发育。有趣的是，复合物中另一个关键蛋白的突变，即运动神经元生存蛋白（survival motor neuron，生物通注） ，会引起另一种破坏性疾病——脊髓性肌萎缩。

为了收集研究资料，匹兹堡大学的研究人员联系了来自全球的儿科医生，遗传学家和神经病学家，最终收集了来自12个不同国家的30个患者家庭的数据。

由于不可能从人体内分离出活的神经元，因此研究人员不得不想出另一种获取样品进行未来测试的方法。他们从儿科患者那里收集了血液样本，这些患者被转诊至神经遗传学诊所，但神经系统症状未经诊断。然后他们对血样进行处理，分离出细胞，并在实验室中小心翼翼地进行修补，然后将其重新编程为神经元。

在比较了患病儿童与未受影响亲属的重编程神经元的遗传物质后，科学家将这种疾病的神经学表现与GEMIN5基因的26个突变相联系，这些突变导致蛋白质结构的破坏。

pandey说：“儿童进入临床时表现出非特异性症状，例如发育迟缓和步态异常。他们的医生进行了所有可能的测试，包括评估儿童的代谢功能，但均无济于事，他们的病情没有得到解释。直到我们进行了广泛的基因组分析，我们才发现这些患者的GEMIN5基因具有突变”，文章一作Deepa Rajan博士说。

“许多遗传性疾病似乎个别罕见，但从总体上讲它们是相对普遍的。我们现在能够利用新一代技术来帮助诊断以前未被诊断的儿童，每一个新的基因发现都是更好地了解每种疾病的旅程的开始。”

其他实验更明确地将GEMIN5蛋白的损害与疾病症状联系在一起。科学家发现，如果果蝇的人类神经元GEMIN5蛋白类似物在果蝇生命周期的早期阶段发生，则将是致命的；如果果蝇的这种破坏发生在较后阶段，则将极大地延迟其发育。

andey说：“成为一名研究人员最令人兴奋的部分是致力于直接帮助家庭的项目。” “我们希望，由于我们的研究，神经病学家现在将考虑测试GEMIN5突变，并且实验室将在他们的共济失调测试中包括GEMIN5。遗传疾病很难鉴定和治疗，但是如果我们找到治愈的方法，它将使一些人生活发生巨大变化。”

（生物通：万纹）

原文链接:

http://dx.doi.org/10.1038/s41467-021-22627-w

Loss of function mutations in GEMIN5 cause a neurodevelopmental disorder