據(jù)《自然》旗下《遺傳學(xué)》雜志報道，在北美和歐洲，約有3%的肌萎縮側(cè)索硬化癥(ALS)患者存在與多種神經(jīng)元功能相關(guān)的基因突變。這種突變既有非家族性的也有家族性的，使得它成為這種疾病的*常見的遺傳原因。該研究由伍斯特校區(qū)神經(jīng)學(xué)教授John Landers 博士和荷蘭烏得勒支大學(xué)醫(yī)學(xué)中心的Jan Veldink博士共同完成，且該研究獲得ALS協(xié)會的MinE的項目資助，這是一項ALS基因發(fā)現(xiàn)的合作項目，經(jīng)費(fèi)由ALS冰桶捐贈。

ALS是一種進(jìn)行性神經(jīng)退行性疾病，它影響大腦及脊髓中神經(jīng)元的功能活動。*終，ALS患者將失去啟動和控制肌肉運(yùn)動的能力，通常在確診后2-5年后會發(fā)展為全身癱瘓和死亡。然而10%的ALS患者是家族性的，意味著這是一種遺傳病。另外90%的患者認(rèn)為是非遺傳性的或者沒有家族史。然而，大多數(shù)的ALS患者很可能是由基因直接或間接引起的。

ALS協(xié)會于2014年宣布建立minE項目，主要是對全球至少1.5萬例ALS患者進(jìn)行基因測序。該項目*初由美國在Lander博士的研究成果下發(fā)布的倡議。該項目的創(chuàng)意來自兩位患有ALS的企業(yè)家Bernard Muller和Robbert Jan Stuit。他們在參觀完荷蘭ALS研究中心后，發(fā)現(xiàn)了一個機(jī)會，加快了基因?qū)膊±斫�。荷蘭ALS研究中心擁有成千上萬份DNA樣本由于研究成本過于昂貴而被閑置。

“這項研究在科學(xué)家們的合作下成為了可能。”Landers說道，“它的成功來自于致力于尋找ALS致病原因的科學(xué)家們的共同努力，這種合作研究拓展到了越來越多的領(lǐng)域。”

這項研究的成果來自11個國家超過80名研究人員。也是有史以來對家族性ALS的研究。從家族性ALS樣本中獲取的外顯子數(shù)據(jù)已經(jīng)上傳到ALS基因突變服務(wù)器上，這是由ALS協(xié)會建立的公共數(shù)據(jù)庫。

“NEK1的發(fā)現(xiàn)凸顯了ALS研究中大數(shù)據(jù)的價值。”ALS協(xié)會的Lucie Bruijn說道。“大量的ALS樣本使得從復(fù)雜的基因分析中得到這一發(fā)現(xiàn)成為了可能。ALS冰桶挑戰(zhàn)確保ALS協(xié)會對MinE項目的投資，組建ALS生物樣本的大型儲備庫，為精確的研。

新基因NEK1是從1000名以上ALS家族成員的全基因掃描研究得到的，在荷蘭通過不同的方法從隔離群體中也發(fā)現(xiàn)了該基因。通過1.3萬以上非家族性ALS患者與對照組的比較再次證明了該相同基因的突變比例過高。基因序列的變異將導(dǎo)致基因功能的缺失。NEK1在神經(jīng)元中具有多種作用，包括維持細(xì)胞骨架的形狀，促進(jìn)神經(jīng)遞質(zhì)的傳遞。此外，NEK1還可以調(diào)節(jié)線粒體膜的功能，為神經(jīng)細(xì)胞提供能量，以及參與DNA的修復(fù)過程。任何手段導(dǎo)致的這些功能的終段都會增加ALS的患病風(fēng)險。

對該病中NEK1的認(rèn)識為新的靶向治療提供了重要的線索。ALS協(xié)會目前資助Landers和Catherine Lutz博士開發(fā)新型的小鼠模型以研究蛋白質(zhì)功能的缺失在ALS疾病進(jìn)程中的影響。這些模型一旦研發(fā)成功將快速應(yīng)用于大范圍的ALS研究。這些工具對ALS藥物的開發(fā)非常重要。

原創(chuàng)作者：齊一生物科技（上海）有限公司