纽约——研究人员已经将不明原因的儿童突然死亡的案例追溯到新创影响钙离子调节的基因突变。
在美国,每年大约有400名1岁以上的儿童突然死亡。在老年人中,猝死可以用致病性心脏基因变异来解释四分之一的病例,而儿童中原因不明的猝死(SUDC),主要影响1至4岁的儿童,研究较少,但被认为受心脏和癫痫相关通路的基因影响。
利用SUDC注册和研究合作机构的数据,纽约大学的研究人员对124个孩子死于SUDC的亲子三人组的基因组进行了测序和分析。他们报道在美国国家科学院院刊周一这是研究人员所关注的新创先前与心脏和癫痫相关的基因突变丰富。这些突变大多影响了调节心肌细胞和神经元中钙相关兴奋性的蛋白质网络,这可能导致心律失常。
“我们的研究是迄今为止同类研究中规模最大的,第一次证明了SUDC有明确的基因原因,第一次填补了风险图片的任何部分,”纽约大学朗格尼分校的共同资深作者理查德·钱在一份声明中说。“除了给父母提供安慰,有关基因变化的新发现将随着时间积累,揭示相关机制,并作为新的治疗方法的基础。”
为了进行分析,研究人员对平均年龄为34.2个月的124名突然死亡的儿童及其在世父母进行了全外显子组测序。他们发现了125新创包括116个单核苷酸变异和9个内链变异,并通过Sanger测序进行验证。
与两组对照组相比,SUDC队列没有过量的非同义突变,但在先前与心脏或癫痫疾病相关的一组137个基因的突变负担更高。
研究人员构建了一个sudc相关突变的蛋白质-蛋白质相互作用网络。它们主要分为4个簇,其中一个簇包含CACNA1C、CALM1、GNAO1、RYR2、SCN1A和TNNI3,所有这些都在心脏癫痫基因集中。与此同时,另一组包括与神经发育有关的基因,如FN1和NTNG1,这表明其他基因网络可能也在SUDC中发挥作用。
通过将他们的分析扩大到心脏癫痫基因集之外的基因,如与神经发育障碍相关的基因,研究人员发现了SUDC与神经发育障碍(如自闭症谱系障碍和发育迟缓)之间重叠的证据。
总的来说,他们在124例病例中确定了11例可能导致死亡的变异,准确率接近9%。
研究人员指出,许多这些突变会影响钙离子信号传递相关基因,并补充说,这种信号在心脏和脑细胞中都很重要。例如,有两个病例的CACNA1C基因有变异,该基因编码电压依赖性的l型钙通道孔形成亚基。另一个孩子的CALM1基因有变异,编码钙离子传感器钙调素,而这种钙调素先前被认为与心律失常有关。研究人员写道,由于有6例患者有这些或类似的突变,钙调节失调可能在SUDC中起作用。
他们还注意到,在他们的队列中,大多数儿童都是在睡眠或其他休息时死亡的,他们计划下一步研究睡眠与清醒或休息与运动是如何影响SUDC风险的。