偏头痛(migraine)是一种十分常见的脑部疾病,全球有超过10亿名患者。偏头痛的确切原因尚不清楚,但通常认为是一种神经血管疾病,其发病机制与大脑和头部血管有关。
一个国际联盟近期开展了迄今为止最大规模的偏头痛基因组研究,确定了与偏头痛风险相关的120多个基因组区域。来自欧洲、美国和澳大利亚的研究小组共同收集了87万名参与者的遗传数据,其中超过10万人患有偏头痛。
这项开创性的研究于2022年2月3日发表在《Nature Genetics》杂志上,有助于研究人员更好地了解偏头痛及其亚型的生物学机制,并加快寻找这种疾病的新疗法。
偏头痛是一种神经血管疾病
偏头痛有两种主要的亚型:无先兆偏头痛和先兆偏头痛。先前的研究表明,遗传因素对偏头痛风险有显著影响。然而,长期以来,人们一直在争论这两种亚型是否具有相似的遗传背景。
为了更深入了解具体的风险基因,国际头痛遗传学联盟的研究人员建立了一个大型基因数据集来开展全基因组关联研究(GWAS),以寻找在一种或两种偏头痛亚型中更常见的遗传变异。他们鉴定出123个与偏头痛相关的基因座,其中86个是先前未知的。
结果表明,偏头痛的两种亚型既有共同的风险因素,也有各个亚型特有的风险因素。分析结果突出了先兆偏头痛特有的三个风险变异(在HMOX2、CACNA1A和MppED2中)以及无先兆偏头痛特有的两个风险变异(在SpINK2和FECH附近)。
这项研究的第一作者、芬兰赫尔辛基大学的Heidi Hautakangas表示:“除了发现数十个新区域,我们的研究提供了第一个有意义的机会来评估两种主要的偏头痛亚型中共同和不同的遗传成分。”
此外,研究结果支持了偏头痛是由神经元和血管遗传因素共同引起的观点,证实了偏头痛确实是一种神经血管疾病。
研究有望带来新的疗法
由于偏头痛是全球范围内第二大致残性疾病,因此迫切需要新的治疗方法。有意思的是,这项研究发现的基因组风险区域中包含了最近开发的偏头痛药物的靶点。
一个新发现的区域包含了编码降钙素基因相关肽的基因(CALCA/CALCB),这种分子参与了偏头痛发作,并被最近推出的偏头痛药物CGRp抑制剂阻断。另一个风险区域包括编码血清素1F受体的HTR1F基因,这也是新的偏头痛药物Reyvow(5-HT1F受体激动剂)的靶点。
芬兰赫尔辛基大学分子医学研究所的组长Matti pirinen博士是这项研究的负责人,他评论道:“这两个新的关联表明,新发现的基因组区域中可能存在其他潜在的药物靶点,同时为未来更大样本量的遗传研究提供了一个明确的理论基础。”
这项研究是由来自澳大利亚、丹麦、爱沙尼亚、芬兰、德国、冰岛、荷兰、挪威、瑞典、英国和美国的研究小组共同完成的。
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Hautakangas, H., Winsvold, B.S., Ruotsalainen, S.E. et al. Genome-wide analysis of 102,084 migraine cases identifies 123 risk loci and subtype-specific risk alleles. Nat Genet (2022). https://doi.org/10.1038/s41588-021-00990-0