精确的端粒长度测试影响某些疾病的治疗决策

由约翰·霍普金斯大学医师和科学家领导的研究表明，一种用于测量DNA端帽长度的测试称为端粒，其变异率为5%，可以改变某些类型的骨髓衰竭患者的治疗决策。

在2月20日出版的《美国国家科学院院刊》上的一份研究报告中，研究人员发现端粒长度测试结果还可以帮助识别罹患与短端粒相关疾病的风险增加的人。

Johns Hopkins Kimmel癌症中心肿瘤学教授，端粒的临床主任Mary Armanios医师认为，一组遗传性疾病通常表现为称为肺纤维化或骨髓衰竭的肺部瘢痕形成，其端粒非常短。约翰·霍普金斯大学中心。

据Armanios称，至少有5,000–10,000名美国人患有与短端粒有关的疾病。她补充说：“这些疾病与某些类型的白血病一样影响着很多人，我们认为患病率可能高于目前的估计。”

“我们的目标是在医院环境中建立一种临床可靠的端粒长度测量工具，并向医生及其患者提供精确诊断和治疗建议的工具，” Armanios说。

端粒可保护DNA的末端，如鞋带末端的塑料管，通常随着老化而缩短。正常的端粒由DNA的重复序列组成，其长度足以承受细胞正常寿命内发生的侵蚀。端粒非常短的细胞可能会更快地吹过这些端盖，从而导致特定的疾病。除了肺纤维化和骨髓衰竭，端粒短的人还容易出现肺气肿，肝脏疾病，骨髓增生异常综合症和其他癌症。

Armanios说：“典型的临床发现和当前的检测方法不可能鉴定出大多数端粒非常短的患者，因此，需要分子检测来诊断这种情况，特别是因为这些患者在医院或临床环境中更容易感染常规药物和程序的副作用。”

代表流式细胞术和荧光原位杂交的“ flow-FISH”测试专门测量患者血液样本中每个细胞的端粒长度。该测试由加拿大研究员Peter Lansdorp博士于2006年开发。在flowFISH中，科学家在每个细胞的核中戳出了一个很小的孔，并渗入了附着在端粒上的荧光标记DNA。然后，科学家使用一种称为流式细胞术的方法来识别每个血样中的细胞类型，并一次定量一个细胞中的荧光信号。

在当前的研究中，Armanios与约翰·霍普金斯大学的乔纳森·奥尔德博士(现在是匹兹堡大学)和约翰·霍普金斯大学的其他同事一起使用flowFISH测试来确定192名健康人的正常端粒长度范围人。所有受试者均来自约翰霍普金斯医院。该对照组包括从新生儿到82岁的人的血液样本。

约翰·霍普金斯大学的研究小组将巴尔的摩的数据与加拿大温哥华研究人员发表的值进行了比较，研究人员还使用flowFISH测试来测量444名健康人的端粒长度。

巴尔的摩和温哥华团体的价值观相似，彼此相差不到5%。此外，正常端粒长度的范围也很相似，即出生时DNA的8至13 kb。

Armanios指出：“我们认为端粒长度测量工具具有如此高的可重复性和准确性，是临床应用的理想选择。”

然后研究人员测量了来自60个家庭的100人的端粒长度，这些人已知携带与端粒及其相关酶端粒酶相关的基因突变。其中73例具有端粒短端粒相关疾病的症状，而27例无症状。在73例中，有21例患有骨髓衰竭的人平均比41例患有肺纤维化或肺气肿的人年轻三十岁。在这类患者中，端粒最短的患者比端粒缺损较轻的患者更容易出现疾病症状(在儿童和青少年时期)。

此外，在2012年至2014年间于约翰霍普金斯医院就诊的38位因未知原因而导致骨髓衰竭的儿童和成人患者中，Armanios的团队使用flowFISH发现其中有10个端粒非常短。在其中的九名患者中，医生决定将治疗方法改为较不苛刻的疗法，包括减少化疗剂量的骨髓移植，减少免疫抑制剂药物的使用或移植供体筛选端粒相关基因的缺陷。

丹尼尔·纳特汉斯(Daniel Nathans)教授兼分子生物学和遗传学系主任Carol Greider博士说：“端粒测量需要精确且可重复，但更重要的是如何利用这些信息来指导治疗决策。”在约翰霍普金斯大学。格雷德于1984年发现了端粒酶，该酶可控制端粒的延长，并与伊丽莎白·布莱克本和杰克·索佐斯塔克共同获得了2009年诺贝尔生理学或医学奖。

Armanios认为，患有某些形式的无法解释的低血球计数的患者应进行flowFISH测试，以帮助其医生确定最佳治疗方案。

最近，一些公司向公众推销了另一种类型的端粒长度测试，其想法是人们的端粒长度可以预测其生物学“年龄”。

这些非处方端粒长度测试使用一种称为定量聚合酶链反应的工具( qPCR)。该方法汇集患者血液样本中的细胞，提取其DNA，扩增DNA并测量DNA池中发现的重复DNA序列的数量。

Armanios的研究以及其他小组的研究表明，端粒长度的qPCR测试携带高达20%的变异率，具体取决于测试的执行日期和实验室之间的差异。

Armanios认为，这种非处方端粒测试不能为人们提供准确或可操作的信息。她补充说：“在正常的端粒长度范围内，无法确定一个人的确切生物学年龄，也不是一个人“年轻”的良好标志。”“此外，认为端粒很长对您的健康有益的想法可能是不正确的。有证据表明，这样长的端粒可能与更大的癌症风险相关

。qPCR测试花费大约100美元来处理一个血液样本，而flowFISH花费400美元。

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