MARVEL數據分析法 檢測先天性巨結腸症致病基因

　　有些嬰兒剛出生就要接受腹部手術，當中以患有先天性巨結腸症（Hirschsprung Disease）的嬰兒最為常見。這疾病的高遺傳率說明致病的原因與遺傳因素息息相關。

　　缺乏適當治療排便問題持續一生

　　香港中文大學（中大）與香港大學（港大）的研究人員合作研發了一種表觀基因組調變異的多尺度分析法（Multiscale Analysis of Regulatory Variants on the Epigenomic Landscape），稱之為MARVEL，希望找出可能導致先天性巨結腸症的遺傳變異。

　　大多數人都經歷過便秘。這種由腸道活動不足引起的問題，通常透過適當飲食和運動，數天內便可以得到改善。然而，先天性巨結腸症患者從出生一刻開始就很少正常排便，若得不到適當治療，這問題會持續一生，甚至導致死亡。這疾病的患者通常有明顯腹部腫脹，他們需要進行外科手術切除腸道的「壞部分」並重新連接消化系統的健康部分。即使進行了手術，一些患者仍然有腸道活動不足問題，甚至出現大便失禁和腸道感染。在香港，平均每3,500名新生嬰兒就有一個先天性巨結腸症病例。

　　RET基因突變導致先天性巨結腸

　　科學家們早就知道，許多先天性巨結腸症患者體內一種稱為RET的基因一帶發生突變。該基因負責製造一種對腸道發育和功能非常重要的蛋白質。基因突變就像是損壞模具，可以導致利用這模具製造的產品（蛋白質）失靈。此外，也有一些突變不會改變蛋白質本身，但可以改變細胞中蛋白質的數量。

　　儘管如此只有不到四分一的先天性巨結腸症患者有RET突變，估計其餘大部分病人的致病成因會更為複雜，並涉及其他鮮為人知的基因。由於每個人都有數百萬個遺傳變異，而當中大多與此疾病無關，很難確認是那種變異引致患病和那些基因受此變異所影響。為有系統地找出這些基因， 中大與港大於 2014年開展了一個聯合研究項目， 涉及不同專業之間的大量合作，包括：醫生採集樣本、基因組科學家作出DNA排序、遺傳學家分析患者和非患者之間的DNA差異、計算機科學家開發數學模型來識別最關鍵的DNA差異，最後由生物學家通過實驗測試這些計算結果的重要性。

　　MARVEL是該項目的最新成果之一。它是一種數據分析方法，已應用於找出與先天性巨結腸症相關而未為人知的遺傳變異。與其他方法相比，MARVEL的嶄新之處在於它具有考慮突變「趨同」效應的能力，即各患者不同的突變可以導致相同的影響。

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