人类遗传性血小板减少症 (CATCH) 病例中新候选基因的特征 (CATCH)

循环血小板对于在许多病理生理情况下维持血管完整性和功能至关重要，例如控制出血或血栓形成事件。 血小板从高度特化的骨髓细胞（经历复杂的分化和成熟过程的巨核细胞 (MK)）释放到循环中。 这个过程开始于骨髓造血祖细胞 (HPC) 分化成扩大的多倍体未成熟 MKs，这些 MKs 演变成并列在骨髓微血管系统上的巨细胞，最后释放到血流中的细胞质片段形成循环血小板。 MK 成熟的这个最终步骤称为血小板生成。 多个基因参与整个过程，特别是精确定义循环血小板的大小和数量。 本构性血小板减少症 (CT) 是一种罕见的血液病，病因学上存在异质性，其特征是循环血小板数量显着减少。 在大多数情况下，血小板减少症伴随着细胞大小的变化，通常表现为平均体积增加。 血小板减少症是患者的终生状态，当循环血小板急剧减少时，这可能导致严重程度不同的出血事件，可能需要紧急干预，例如输血。 根据改变的基因，CT 可能与其他血细胞疾病同时存在，如骨髓增生异常综合征或白血病，甚至与血液外综合征如肾病、耳聋等并存。 然而，CT 可能难以诊断并且难以与各种形式的获得性血小板减少症（例如特发性或药物诱导的血小板减少症）区分开来。 CT 的最终诊断基于分子诊断，该分子诊断必须表明变异基因和含有已识别突变的蛋白质确实会改变血小板生成并导致临床 CT。

关于 CT 遗传基础的知识正在不断扩展，目前已确定约 40 个基因是 CT 病例的致病基因。 这种鉴定基于严格的标准，例如 (1) 基于生物信息学的突变致病性评估，(2) 信息丰富的 CT 家族中的基因型-表型关联，以及 (3) 患者中注意到的分子和细胞异常的再现通过使用实验性细胞或动物模型。 所有相关基因和蛋白质都在 MK 分化/成熟过程中的重要步骤中发挥作用，尤其是在血小板生成过程中。 除了重要的生物医学成果外，这些基因突变的特征及其对各种生物过程的影响也是基础细胞生物学发现的不可替代的来源。 然而，在大约一半的临床疑似 CT 病例中，对已知相关基因的基因组分析没有发现其中一个基因的变异。 因此，一些 CT 的病因尚不清楚，并且仍有大量调查需要进行以扩展和补充 CT 中涉及的基因和突变列表。 这对患者和家属很重要，因为确保 CT 的诊断将避免误诊及其潜在的低效或有害的治疗干预，包括不相关时的血液制品输注，同时允许提出适当的治疗/预防医学行动的建议，特别是当CT 与血小板外或血液外综合症有关。

在体质性出血病资源和能力中心（CRCMHC；法国巴黎罗伯特德布雷大学医院），研究小组建立了一个由 650 多名 CT 患者组成的队列，其中只有大约一半接受了基因诊断。 在没有进行此类分子诊断的患者中，研究小组最近对几位无关的家族性血小板减少症患者进行了调查，结果显示其携带的基因变异尚未被正式描述为与 CT 的发生有关。 然而，临床和分子遗传证据必须通过对其细胞环境中相应变异蛋白的功能研究来完成，而这种 CT 病理学的实验性细胞生物学方法是目前临床试验的基础。 此类功能研究将包括：

• 评估血液 HPC 如何从患有 CT 或无疾病的患者和家庭成员（后者作为正常对照受试者）获得，当接种在培养皿中时分化为 MKs，然后成熟为 MKs 形成 proplatelets，类似于早期血小板在释放到血液中之前在骨髓中形成。 目的是观察和分析任何可能存在于 CT 细胞中而在非 CT 细胞中不存在的形态学和蛋白质表达异常。 使用的技术是细胞培养、显微镜观察和定性和定量分析蛋白质表达和/或分布的修饰，使用探针如针对感兴趣的蛋白质产生的抗体；
• 对血小板功能的评估，例如它们粘附在血管表面的能力，然后聚集，这是它们在止血中的重要作用的标志，以及收缩凝块的能力，它们在密封受损血管中的作用的特征血管，从而避免感染并为组织修复做好准备。 这里的目的是观察和分析与正常血小板相比，CT 血小板在止血过程中这些高度血小板特异性功能的任何改变，因为影响骨髓中血小板生成的某些基因也可能在循环血小板的功能中发挥作用。 要使用的技术是血小板粘附在实验性蛋白质涂层表面或真正血管材料上的显微镜成像；
• MK/血小板超微结构和生物化学的评估，侧重于变异蛋白所涉及的细胞内分子途径。 用于此目的的技术是共聚焦或电子显微镜、蛋白质提取、纯化和分析。

这些实验研究是在国家健康与医学研究所 (Inserm) 的研究实验室“止血创新疗法 (IThEM)”（巴黎大学药学院，法国巴黎）进行的。 该实验室在与 CRCMHC 合作的基础上参与这项临床试验，CRCMHC 在上游开展业务，对患者和家庭成员进行医学、临床和遗传特征鉴定，然后他们可能会被要求参加试验。 IThEM 实验室还拥有生成用于研究一种特定基因和蛋白质变体的细胞模型的专业知识，可以通过实验将其引入实验室人类原代细胞或细胞系，以重现最初在 CT 患者细胞中观察到的生物学改变. 这有助于证明变异基因确实是致病性的，但这部分研究不在目前的临床试验范围内，因为它不需要从患者和家庭成员那里获得生物材料来进行。

总的来说，这项临床试验旨在精确描述新发现的 CT 相关基因变异在分子和细胞水平上的作用机制，以确认或相反地证实变异基因的致病性。 它将实现几个目标，(1) 为患者提供正式的 CT 分子诊断，(2) 精确和阐明由该变异体产生的 CT 形式的表型表现，(3) 帮助改善患者的医疗支持，包括诊断和治疗，特别是如果 CT 具有血小板外和/或血液学外对应物，(4) 为患者和家庭成员提供相关的遗传咨询，以及 (5) 扩大经过验证的 panel涉及 CT 的基因，并在出现新的疑似 CT 病例时进行探索。 它还将有助于扩展正常和病理性巨核细胞生成和血小板生成过程的基本知识。