通过醛糖还原酶基因型确定白内障的风险率制造技术

本发明专利技术涉及用于确定哺乳动物中发生白内障风险的方法，更具体而言，涉及用于确定包括人在内的患有非胰岛素依赖型糖尿病的哺乳动物中发生白内障风险的方法。本发明专利技术方法的操作是确定基因组ＤＮＡ中遗传标记的存在或缺乏。Ｚ－２等位基因是醛糖还原酶基因的微卫星标记，其存在表示发生白内障的风险增加。Ｚ－４等位基因是醛糖还原酶基因的微卫星标记，其存在表示发生白内障的风险降低。所述方法包含与编码哺乳动物醛糖还原酶基因的微卫星区的核酸杂交的核酸探针。探针也可固定于固相支持物上以形成微阵列。此外，本发明专利技术涉及的方法用于治疗有发生白内障遗传倾向的哺乳动物；在检测醛糖还原酶基因的Ｚ－２微卫星标记的筛选方法之后，哺乳动物用醛糖还原酶的抑制剂治疗。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于确定哺乳动物中发生白内障风险的方法和组合物，所述哺乳动物进一步包括患有非胰岛素依赖型糖尿病的病人。本专利技术的例证是哺乳动物醛糖还原酶基因的启动子区域中离散的微卫星标记与白内障发生的遗传诱因相关，尤其是在患有非胰岛素依赖型糖尿病的个体，包括患有II型糖尿病的华人中。所述方法包括检测微卫星标记Z-2和Z-4，它们包含哺乳动物醛糖还原酶基因的等位基因。利用在测个体的核酸样品，Z4等位基因的缺乏和Z2等位基因的存在显示白内障发生的风险增加。相反，如果核酸样品中缺乏Z2等位基因或存在Z4等位基因则说明白内障发生的风险下降。
技术介绍
眼球的晶状体是位于靠近眼球前方的拟蛋白(proteinaceous)结构，其负责把光和图像聚焦到眼球的后面及视网膜上。偶尔，由于不明的缘由，某些晶状体蛋白会随着时间的推延而凝结。这导致晶状体混浊度显著增加以及视力显著或完全丧失。这些结块的蛋白统称为白内障。白内障的症状包括视觉朦胧或模糊、视觉发晕或复视觉，以及黑暗和彩色感觉差。在发达国家，白内障是视觉丧失的最常见原因。手术及其相关风险仍是白内障患者的唯一选择。在少数情况下出现并发症。这些并发症可包括眼内炎(眼内感染)、囊样斑状浮肿(视网膜血管渗漏流体，所述流体累积在视网膜中区，导致中区视力下降)、视网膜脱离(玻璃状液体通过视网膜中的细泪，导致视网膜从眼球的后壁分离)、背部移位的晶状体物质(晶状体物质移位到眼球的玻璃状腔中)以及脉络膜出血(脉络膜或包括视网膜下血管在内的纤细组织中的急性出血，以及其可导致视觉显著丧失)。由于存在风险，手术一般直到视觉显著削弱后才进行。白内障手术和延迟治疗的内在风险使得白内障患者选择非手术治疗将是显著有利的，并且如果早期介入可用，则其是最理想的。然而，目前既没有药理的手段来治疗发生的白内障，也没有高度特异的方法来检测早期的白内障，更没有方法来筛选有这种疾病倾向的人。动物研究获得的进展是鼓舞人心的，某些类型的晶状体乳浊化作用可得到延迟或预防，这给预防人的白内障的目标带来了可信性(Jacob(1999)同上)。药物治疗白内障的研究正在推进，提出了许多在研的治疗方法。特别是要关注与糖尿病相关的继发性白内障。动物模型中有证据表明多元醇途径可能涉及与糖尿病有关的继发性白内障的发生。醛糖还原酶催化己糖NADPH依赖性还原成其多元醇，将D-葡萄糖转化成山梨醇以及将半乳糖转化成半乳糖醇。山梨醇不易从眼球中扩散出来。幸运的是，醛糖还原酶对葡萄糖的亲和性低，并且在正常血糖(euglycemic)条件下很少有山梨醇产生。然而，在高血糖(hyperglycemic)条件下，山梨醇累积(Ko等，(1995)Diabetes 44727)。作为多元醇途径中的第一限速酶，醛糖还原酶已成为调查研究的靶子(Lee等(1995)PNAS 922780；和Lee等(1999)FASEB J.1323)。监控该酶可提供需要治疗性介入的诊断指示剂(Cogan等(1984)Ann.Intern.Med.10182)。近来，Ko及其同事已经发现，在患有早发性II型糖尿病的香港华人的病人组中，醛糖还原酶基因5’端的微卫星多态性与增生性视网膜病相关(Ko等，同上)。此种关联随后在日本人(Ikegishi等(1999)Life Sci.652061)以及南美人(Olmos等(1999)RevistaMedicade Chile 127399)中得到证实。最近的研究已经提示，某些等位基因可用于确定一些视觉紊乱的遗传倾向。例如，Ko等证实，醛糖还原酶基因5’端的二核苷酸重复多态性微卫星标记与早发性糖尿病性视网膜病相关(Ko等，同上)。微卫星DNA序列通常是高度多态性的，因此，可能是研究基因与疾病之间关系的良好标记。这些标记的分布可显示特定疾病的遗传倾向，所以当有理由怀疑特定疾病发生的可能性高于平均水平时，例如，当疾病具有家族性关系时，或其他因素使个体易患遗传病，例如肥胖与糖尿病之间的联系，就可有效加以利用。相关文献醛糖还原酶抑制剂已显示，在动物模型中可有效用于防止视网膜病，一种位于眼球后部的视网膜疾病，以及白内障，一种位于眼球前部的晶状体疾病。药物介入的可能性已由Robison等(1995)InvestOphthalmol Vis Sci 362368进行了研究，他们检查了一种醛糖还原酶的抑制剂——索比尼尔(sorbinil)用于预防白内障和糖尿病性视网膜病的益处，Devamanoharan等(1995)J Ocul Pharmacol Ther 11527，其中抗高血压药物戊脉安用于预防白内障，以及Sato等(1999)Exp Eye Res68601，其中结构各异的醛糖还原酶抑制剂显示可防止白内障形成。这些研究表明，一旦有白内障的治疗方法开发出来，它们就可成功得到使用。然而，所有这些研究都是采用白内障的晚期形式而非早期形式进行的，并且个体是白内障受到诱导的动物模型，而非从总人群中经常规筛选和诊断的个体。对于醛糖还原酶基因启动子区域的Z-2等位基因和视网膜病(视网膜的疾病，位于眼球后部的结构，其包含光受体、视网膜色素上皮细胞以及支持组织)之间关系的讨论，参见Olmos等(2000)Diabetes ResClin Pract 47169，他将这种标记与快速发展的视网膜病联系起来，以及Ko等，(同上)阐述了Z-2等位基因与患有非胰岛素依赖型糖尿病的病人早发性视网膜病之间的关系。专利技术概述本专利技术涉及通过检测与糖尿病个体中白内障发生相关的遗传标记来确定患有非胰岛素依赖型糖尿病的哺乳动物中发生白内障风险的方法和组合物。遗传标记包括醛糖还原酶基因启动子区域的微卫星多态性，这些多态性已被确定与白内障相关，尤其是在患有II型糖尿病的华人血统的成员中，他们处于糖尿病相关的白内障的特定风险中。确定个体发生白内障风险的方法包括下列步骤获得含有基因组核酸的样品，如尸检或活检样本的组织，或体液如人或非人哺乳动物的血液样品，以及将该样品与核酸引物对在一定条件下接触用于扩增目的DNA序列，所述条件如那些在聚合酶链式反应(PCR)中普遍采用的条件。然后，可将特异性扩增的DNA通过检测和/或鉴定DNA的众多机理之一加以检测，包括探针杂交、原位杂交、核酸酶分析、色谱、放射自显影、荧光自显影、Southern印迹分析、直接测序、限制性酶片段分析、单基因座DNA图(single-locus DNA profiling)、多基因座DNA图(multi-locus DNA profiling)、微阵列分析、片段电泳迁移率或迁移率变动分析。或者，将个体基因组的特定目的基因进行限制性断裂，然后利用PCR引物对和PCR限制性片段长度多态性分析(RFLP)技术来鉴定目的多态性的存在或缺乏而加以筛选，在此情况下，特定目的基因是Z-2或Z-4等位基因，以用于确定发生白内障的哺乳动物的风险水平的目标。本专利技术也提供了采用醛糖还原酶的抑制剂来治疗经鉴定具有发生白内障的遗传倾向的哺乳动物的方法。组合物包括与编码醛糖还原酶基因的核酸杂交的核酸探针，用于扩增Z-2和/或Z-4等位基因的探针、引物，以及含有探针的微阵列。本专利技术发现了用于鉴定患有非胰岛素依赖型糖尿病的哺乳动物个体发生白内障的风险水本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种确定哺乳动物发生白内障的风险的方法，所述方法包括下列步骤：　　　　评价含有所述哺乳动物核酸的样品是否存在醛糖还原酶基因的Ｚ４等位基因和Ｚ２等位基因中的至少一种，其中所述Ｚ４等位基因的缺乏和所述Ｚ２等位基因的存在中的至少一种表示所述哺乳动物发生白内障的风险增加，而其中所述Ｚ２等位基因的缺乏和所述Ｚ４等位基因的存在中的至少一种则表示所述哺乳动物发生白内障的风险降低。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：郭志良，伍楚贤，李少钦，郭克伦，陈重娥，
申请(专利权)人：香港中文大学，
类型：发明
国别省市：HK[中国|香港]