Distribution of SERPINA1 variants in chronic obstructive pulmonary disease, bronchiectasis, and the combined phenotype: a single-center cross-sectional study
这项针对500名土耳其患者的单中心横断面研究显示,与单纯COPD(2.1%)或单纯支气管扩张(0%)相比,与AATD相关的SERPINA1变异在COPD-支气管扩张合并表型中更为显著地流行(7.5%),这突显了该特定表型的临床重要性以及在经典变异之外进行更广泛基因型筛查的必要性。
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在人体内部,一种被称为 α1-抗胰蛋白酶(alpha-1 antitrypsin)的蛋白质充当着肺部的保护盾。它的职责是防止免疫系统在对抗感染时意外损伤肺组织。当一个人继承了特定的遗传变异,导致身体无法制造足够的这种保护盾时,肺部就会变得脆弱,容易遭受早期且严重的损伤。这种被称为 α1-抗胰蛋白酶缺乏症(alpha-1 antitrypsin deficiency)的状况,是慢性阻塞性肺疾病(COPD)的一个明确已知的成因,在这种疾病中,气道会变窄,导致呼吸困难。它还与支气管扩张症(bronchiectasis)有关,后者是另一种不同的问题,即气道变得永久性扩张并出现瘢痕,使得清除粘液变得困难。虽然医生知道在诊断 COPD 患者时应检查这种缺乏症,但当一名患者同时患有这两种疾病时,情况就会变得更加复杂。了解这些遗传变异在同时患有这两种肺部疾病的人群中是如何出现的,可以帮助医生更早地识别出需要治疗的患者。
土耳其巴勒克西尔阿塔图尔克城市医院(Balıkesir Atatürk City Hospital)的研究人员致力于绘制这些遗传变异在三类不同患者群体中的分布规律:仅患有 COPD 的患者、仅患有支气管扩张症的患者,以及同时患有这两种疾病的患者。在四年的时间里,他们招募了 500 名接受过这些呼吸系统问题评估的成年人。为了寻找遗传线索,研究团队并不需要抽取大量的血液;相反,他们从患者指尖采集微小的血滴,收集在特殊的滤纸上。随后,他们使用精确的实验室检测技术,对这些样本进行扫描,以寻找与该缺乏症相关的 14 种已知遗传变异。这种方法使他们能够在无需侵入性程序的情况下,了解每位患者的遗传构成。
结果揭示了这些遗传变异在不同患者群体中分布的清晰模式。在受研究的 500 人中,只有 13 人携带与该缺乏症相关的变异,仅占总人数的一小部分。然而,当研究人员仔细观察这 13 人的所属类别时,一个显著的差异出现了。在仅患有支气管扩张症的 51 名患者中,没有任何人携带该变异。在仅患有 COPD 的 382 名患者中,该变异的出现率约为每百人中两人。但在同时患有 COPD 和支气管扩张症的 67 名患者中,该变异的出现率接近每百人中八人。这表明,与单独患有一种疾病相比,这两种肺部疾病的结合可能是一个更强的信号,预示着存在这种遗传问题。
研究还检查了发现的特定遗传变异类型。最常见的一种是正常基因与特定缺陷基因的混合,其次是其他较罕见的组合。有趣的是,在研究对象中,没有人携带两份最严重的缺陷基因,而这在最极端的疾病形式中通常是常态。当研究人员观察携带这些变异的患者的肺部时,他们发现每一个人都有肺气肿(emphysema)的迹象,这是一种肺部微小气囊被破坏的状况。大多数患者表现出一种特定的损伤模式,即损伤扩散至整个气囊,而非仅仅集中在中心。这一发现强化了这样一个观点:即使在患者可能并未处于该缺乏症最严重阶段的情况下,这些遗传变异仍在积极地破坏肺部结构。
研究人员还测量了携带这些变异者的血液中保护性蛋白质的水平。这些水平普遍较低,徘徊在正常范围的底端,这与遗传变异的存在相吻合。其中一些患者还表现出肝脏变化或肺部血管压力升高的迹象,尽管研究设计并不足以让团队证明是该遗传变异直接导致了这些问题。团队指出,他们的研究存在局限性,例如他们仅测试了 14 种已知的变异,而没有对整个基因进行测序,这意味着可能会遗漏一些非常罕见或新的变异。此外,仅患有支气管扩张症的患者群体相对较小,这可能使得在该特定群体中寻找变异变得更加困难。
尽管存在这些局限性,这项研究仍为医疗护理提供了实际的启示。在同时患有 COPD 和支气管扩张症的患者中,这些遗传变异的发生频率更高,这表明当医生进行 α1-抗胰蛋白酶缺乏症筛查时,不应忽视这一特定群体。此外,研究中发现的各种遗传变异表明,医生不能仅仅依赖于检查最常见的两种突变。为了真正了解患者的风险,需要对他们的遗传密码进行更广泛的观察。通过更准确地识别这些患者,医学界可以更好地了解谁处于风险之中,并有可能提供针对性的护理,以保护他们的肺部免受进一步损伤。
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