PNAS：端粒長度檢測可篩查短端粒相關的疾病風險

一直有研究認為，壽命其實早已被寫進我們的DNA里，而且從剛出生就能看到這些信息。染色體末端的小「帽子」端粒常被認為是細胞年齡的寫照，端粒越長細胞衰老程度越低。且先不說端粒長度是否真的代表著壽命長短，最近，約翰?霍普金斯大學的醫生和科學家們發現，檢測端粒長度，或可以幫助識別那些罹患與短端粒相關的疾病風險增加的人群。

來源: Johns Hopkins Medicine

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短端粒相關疾病

「美國至少有5000-1000人患與短端粒有關的疾病。這些疾病影響的人數與特定類型的白血病一樣多，我們認為患病率可能高於目前的估計。」論文第一作者、約翰霍普金斯Kimmel癌症中心腫瘤學教授Mary Armanios博士表示，「有一些遺傳性疾病的特徵是端粒極短，比如說肺纖維化或骨髓功能衰竭。」

Armanios說:「我們的目標是在醫院建立一個臨床可靠的端粒長度檢測工具，讓醫生和他們的病人能夠得到精確的診斷和治療建議。」 相關研究結果於2月20日發表在《美國國家科學院院刊》(Proceedings of the National Academy of Sciences)雜誌上。

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Flow-FISH檢測端粒長度

由加拿大研究員十多年前開發的流式熒光原位雜交（Flow-FISH），被用於檢測患者血液樣本中每個細胞的端粒長度。在最新的研究中，Armanios與約翰斯?霍普金斯大學的Jonathan Alder博士等一起使用了Flow-FISH測試來確定192個健康人的正常端粒長度的範圍。所有受試者均從約翰霍普金斯醫院招募，對照組包括從新生兒到82歲的人的血液樣本。

研究小組將基於巴爾的摩的數據與加拿大溫哥華的研究人員發表的數據進行了比較，還用這種Flow-FISH測試來測量444名健康人群的端粒長度。

結果發現，巴爾的摩和溫哥華兩組的人都有相似的端粒長度，彼此之間的差異在5％以內。此外，正常的端粒長度，也就是在出生時8到13千鹼基之間，也有相似之處。

然後，研究人員檢測了來自60個家庭的100個人的端粒長度，這些家庭已知攜帶與端粒及端粒酶有關的基因突變。其中，73人有與短端粒有關的疾病癥狀，27人無癥狀。在73例中，21例骨髓衰竭患者平均比41歲的肺纖維化或肺氣腫患者年輕30歲。在這組患者中，端粒最短的患者在較年輕的時候(童年和青少年時期)就會出現疾病癥狀。

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指導治療決策

「端粒檢測需要精確和可重複，但更重要的是如何將這些信息用於指導治療決策，」Daniel Nathans教授和約翰霍普金斯醫院的分子生物學和遺傳學系主任Carol Greider博士說。Greider在1984年發現了控制端粒延長的端粒酶，並與Elizabeth Blackburn和Jack W. Szostak共同獲得2009年諾貝爾生理學或醫學獎。

Armanios認為，患有某些不明原因低血症的患者應該進行Flow-FISH檢測，以幫助他們的醫生確定最佳治療方案。

最近，一些公司已經向公眾推銷了一種不同類型的端粒長度測試，認為一個人的端粒長度可以預測他們的生物「年齡」。這些非處方端粒長度測試使用定量聚合酶鏈反應(qPCR)的工具。這種方法在患者血液樣本中的細胞，提取DNA、擴增DNA，並測定DNA庫中重複DNA序列的數量。

Armanios的研究以及其他研究小組已經證明，端粒長度的qPCR檢測變異性率高達20%。qPCR檢測一個血樣的成本約為100美元，而Flow-FISH則為400美元。據Armanios說，約翰斯?霍普金斯大學被認為是唯一一家提供Flow-FISH端粒長度測試的美國醫院。

Armanios認為，這種非處方的端粒檢測並不能給人們提供準確或可操作的信息。她補充說:「在正常的端粒長度範圍內，不可能確定一個人確切的生物年齡，也不能確定一個人『年輕性』。」此外，端粒很長對健康有益的觀點可能事實並非如此。有證據表明，如此長的染色體端粒可能與更大的癌症風險有關。

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參考資料：1）Accurate telomere length test influences treatment decisions for certain diseases

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