纽约——利用现有数据库中的数据，一个国际研究小组绘制了苯丙氨酸羟化酶(PAH)基因变异的全球分布，以及它们与严重的苯丙酮尿症(PKU)(一种氨基酸代谢的先天性错误)的对应关系。
德国海德堡大学儿童医院的研究人员Nenad Blau和Sven Garbade及其同事写道:“这项研究表明，大型基因型数据库能够准确地预测表型，允许适当的靶向治疗以优化临床结果。”
当他们报道在美国人类遗传学杂志周二，Blau、Garbade和来自德国、以色列和世界其他地区的同事开始对来自几十个国家的近16,100名患者进行了基于阵列的基因分型数据和治疗前代谢测试结果，这些患者的治疗前血液代谢物特征与经典PKU、轻度PKU或相关疾病轻度高苯丙氨酸血症(MHP)一致。
除了根据已发表的数据和筛选中心提供的数据绘制64个国家的PKU患病率之外，研究人员还使用基因分型和表型谱来跟踪数百种PAH变体的分布和频率，确定不同人群和世界不同地区的不同基因型。
作者写道:“整个欧洲存在基因型和表型分布的梯度，从东部的典型PKU到西南部的轻度PKU和南部的轻度高苯丙氨酸血症，”作者指出，“PKU变体在欧洲的分布与连续的历史迁移浪潮一致。”
研究小组解释说，一般来说，多环芳烃(PAH)酶活性降低会导致血液中苯丙氨酸水平升高，而苯丙氨酸通常会被羟化酶转化为酪氨酸。在缺乏治疗和饮食干预的情况下，这可能导致从发育迟缓和智力残疾到癫痫、生长和运动问题等各种症状。
作者写道:“如果不及时治疗，较低的残留酶活性通常会导致更高的血液(苯丙氨酸)浓度和更严重的临床表型。”
研究人员收集了来自51个国家的19,092人的数据，重点研究了过去与PKU有关的758种PAH变异，在72.9%的PKU病例中确定了复合杂合罪魁祸首。其余27.1%的参与者携带PAH基因纯合改变。
作者报告说:“与严重的经典PKU变异体相比，轻度变异体在数量上要少得多，但决定了更温和的代谢表型。”作者指出，“纯合子轻度变异体具有更高的[等位基因表型值]，因此在与零等位基因的复合杂合状态下出现时，表型更温和。”
总的来说，研究小组指出，他们观察的一半以上的基因型似乎是个体研究参与者独有的。即便如此，一项针对数千人的血液中苯丙氨酸浓度和其他代谢特征与等位基因表型值评分相关的分析表明，有可能准确预测PKU患者的表型和对四氢生物蝶呤(一种辅助因子，通常有助于PAH酶将苯丙氨酸转化为酪氨酸)的反应性。
总之，作者认为，这项研究“提供了目前世界各地最重要的多环芳烃变异和患者基因型分布的概述。这些信息，连同[等位基因表型值]，有助于预测代谢表型和PKU受试者可能的治疗方案。”