非遗传学家的帕金森病遗传学

在本课程中了解帕金森病的过去、现在和未来。在此基础上,该课程首先介绍人类遗传学的基本概念,然后讨论 PD 的单基因原因、PD 的当前临床情况以及该领域的现代进展。课程最后将探讨遗传进展、非典型帕金森病的遗传学以及代表性不足的人群中遗传学的进展和挑战。

模块

在过去的二十年里,我们见证了帕金森病(PD)遗传学领域的一场革命。人们已经取得了巨大的进步,从而加深了对疾病发病机制中涉及的分子途径的理解。

在本模块中你将:

  • 从帕金森病的起源开始了解帕金森病遗传学的历史。
  • 了解与孟德尔遗传的 PD 相关的重大遗传发现。
  • 了解遗传学揭示的与 PD 病因有关的分子通路,以及基因突变携带者的神经病理学差异。
  • 深入了解 PD 遗传学的未来。

该模块涵盖人类遗传学的基本概念,将为您提供本课程的下一个模块的必要背景。

在本模块中你将:

  • 回想一下DNA的结构和功能。
  • 了解不同的基因变异和遗传形式。
  • 了解不同类型的遗传学研究。
  • 了解遗传变异分析的不同特性和应用。

本模块将教您可用于识别帕金森病(PD)单基因病因的不同方法。在本模块中你将:

  • 了解家族研究在不同场景中的作用,从传统的映射研究开始,其中包括连锁分析和纯合性映射。
  • 了解用于识别新生变异和隐性变异的三重研究的用途。
  • 了解公开数据集和预测工具在过滤潜在致病变异时的作用。

过去二十年,帕金森病(PD)遗传学研究取得了令人瞩目的进展。了解这一进展如何在临床环境中改善 PD 的诊断、预后和管理非常重要。

在本模块中你将:

  • 了解不同类别的基因检测。
  • 了解如何选择正确的基因检测类型。
  • 了解如何正确解释基因测试的结果。
  • 了解检测前和检测后遗传咨询的重要性。

自20世纪50年代发现DNA结构以来,遗传学家以惊人的速度取得新发现。2001年人类基因组计划公布了整个人类基因组序列,这标志着复杂疾病基因组学研究的一个令人兴奋的起点。

在本模块中你将:

  • 了解技术进步如何通过测序和基因分型改善基因组表征的成本和规模。
  • 了解这些技术如何增强临床诊断和医疗保健的其他方面。
  • 了解当前用于寻找帕金森病遗传学中风险和致病等位基因的技术,特别是基因分型阵列和下一代测序方法。

GWAS 代表全基因组关联研究。它用于测试常见的遗传变异并寻找基因型/表型相关性,并识别与疾病相关的遗传变异。

在本模块中你将:

  • 了解黄金标准指标以及 GWAS 的技术挑战和局限性。
  • 了解二元和连续结果的不同类型 GWAS,以及如何解释相关性和不同的人口血统。
  • 了解多形性风险基因座的概念。
  • 了解固定效应和随机效应之间的区别。
  • 了解风险预测。
  • 查看帕金森病遗传学研究领域未来方向的示例。

帕金森病 (PD) 是一种进行性疾病,因此症状会随着时间的推移而恶化。不同个体的 PD 进展速度以及发病年龄存在很大差异。

在本模块中你将:

  • 通过关键纵向队列研究的例子来了解 PD 的进展。
  • 了解 PD 的进展生物学和发病年龄。
  • 介绍用于捕捉 PD 进展的测量和方法。
  • 了解确定改变疾病的遗传因素的贡献的分析方法
  • 了解据报道与 PD 进展相关的遗传因素(基因型-表型关联)。

对非典型帕金森病综合征的研究是一个研究相对不足的领域。人们越来越认识到各种帕金森病综合征之间的临床和分子重叠和相似性,研究这些情况可以提供了解更广泛的神经退行性疾病的机会。

在本模块中你将:

  • 了解临床医生使用的术语的基本定义。
  • 介绍最常见的非典型帕金森病综合征。
  • 了解复杂疾病模型如何应用于这些综合征。
  • 深入了解这些条件的遗传结构。

缺乏种族多样性是遗传学研究的一个系统性问题。但是遗传多样性可以用来更好地了解疾病的遗传学,而诸如 GP2 之类的努力旨在提供适用于帕金森病领域的见解。

在本模块中你将:

  • 了解迄今为止的研究主要集中在欧洲血统的个体上。
  • 了解基因混合的概念。
  • 了解全球和当地血统之间的差异,以及这如何影响我们看待疾病风险的方式。
  • 介绍跨种族荟萃分析、精细映射和混合映射等方法。

孟德尔随机化(MR)是遗传流行病学中的一种方法,帮助我们从观察关联中推断因果关系。它可以帮助减少混淆和逆转因果关系的可能性。

在本模块中你将:

  • 了解 MR,包括其起源、优势和局限性。
  • 介绍适用于 MR 的基本工具变量假设。
  • 了解如何使用多种遗传变异作为感兴趣暴露的代理,包括处理多效性和运行敏感性分析。
  • 了解 MR 概念的扩展,包括顺式 MR 和结合数量性状基因座 (QTL) 数据来研究功能后果。

在过去的 15 年里,GWAS 使我们能够将基因位点与帕金森病遗传学领域的各种疾病和其他表型联系起来。目前已鉴定的 GWAS 信号解释了疾病总体遗传性的约 1/3。但是 GWAS 并不能让我们探索很多东西,包括将 GWAS 基因座转化为对疾病的功能性理解。这就是精细映射、共定位和数据集成的作用所在。

在本模块中你将:

  • 介绍精细映射和共定位的概念。
  • 查看精细映射和共定位的有用示例。
  • 了解这两种方法的缺点和挑战。
  • 了解数据集成的未来,主要关注多组学方法。

开发安全有效的治疗方法是一项关键挑战,尤其是针对中枢神经系统适应症的药物。然而,遗传学可以帮助预测临床的成功率,针对与疾病有遗传联系的蛋白质的药物更有可能获得批准。

在本模块中你将:

  • 了解人类遗传学如何影响药物研发过程。
  • 深入了解目标识别、治疗策略、生物标志物开发和安全性评估。
  • 查看药物发现这些阶段的实际例子,以 LRRK2 为帕金森病遗传学领域的一个示例基因。

在整个课程中,您将遇到单核苷酸变异(SNV),也称为单核苷酸多态性(SNP)。然而,另一种遗传变异,即结构变异(SV),尚未在人类基因组中系统地分类。

在本模块中你将:

  • 更详细地介绍结构变体(SV)。
  • 了解人类基因组中不同类别的 SV。
  • 了解导致不同形式的单基因帕金森病和帕金森病的变异。
  • 了解为什么确定 SV 对基因复杂的帕金森病的贡献很重要。
  • 了解在当前短读测序数据集中检测和调用 SV 所面临的挑战。
  • 介绍当前能够准确调用这些基因组范围内变异的工具。