การค้นหายีนก่อโรคนิ่วไตด้วยการหาลำดับนิวคลีโอไทด์ของเอ็กโซมและวิเคราะห์หน้าที่ของโปรตีน

บทคัดย่อ

โรคนิ่วไตเป็นปัญหาสาธารณสุขในประชากรภาคอิสานของไทยที่ยังไม่ทราบสาเหตุของโรค จากงานวิจัยก่อนหน้านี้ โดยการศึกษาแบบ case-control study คณะผู้วิจัยได้แสดงให้เห็นว่าความผันแปรทางพันธุกรรมมีความสัมพันธ์กับการเกิดโรคนิ่วไตในผู้ป่วยไทย อย่างไรก็ตามความผันแปรทางพันธุกรรมที่พบได้บ่อยเหล่านี้ อาจจะช่วยเพิ่มความเสี่ยงในการเกิดโรคนิ่วไต แต่น่าจะไม่ใช่สาเหตุหลักที่ทำให้เกิดโรคนิ่วไต การศึกษาครั้งนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อหายีนที่เป็นสาเหตุของการเกิดโรค โดยใช้การหาลำดับนิวคลีโอไทด์ของเอ็กโซม และวิเคราะห์การถ่ายทอดของยีนในครอบครัวที่มีผู้ป่วยเป็นโรคนิ่วไตจำนวน 5 ครอบครัว หลังจากได้ตำแหน่ง ดีเอ็นเอที่เกิดความผันแปรจากการทำ exome sequencing ครบทั้ง 5 ครอบครัวแล้ว คณะผู้วิจัยได้ทำการคัดกรองหาตำแหน่งที่น่าจะมีความสัมพันธ์ต่อการเกิดโรค ทำการทดสอบ genotype ซ้ำในครอบครัว และทดสอบ genotype ในคนปกติ จนสามารถค้นพบความผันแปรในยีนจำนวน 4 ตำแหน่ง คือ ความผันแปรตำแหน่ง p.G43R ในยีน PBK ถ่ายทอดไปกับผู้ป่วยในครอบครัว UBRS033 ความผันแปรตำแหน่ง p.P133R ในยีน AOX1 ถ่ายทอดไปกับผู้ป่วยในครอบครัว UBRS053 ความผันแปรตำแหน่ง p.L292F ในยีน TMEM120B ถ่ายทอดไปกับผู้ป่วยในครอบครัว KKRS015 และความผันแปรตำแหน่ง p.R122Q ในยีน TMEM240 ถ่ายทอดไปกับผู้ป่วยในครอบครัว KKRS044 ความผันแปรเหล่านี้เป็นความผันแปรที่พบใหม่หรือมีความถี่ต่ำ และตรวจไม่พบในประชากรกลุ่มปกติที่ไม่เป็นโรคนิ่วไต จำนวนประมาณ 200 คน จึงได้ทำการศึกษาการแสดงออกและหน้าที่ของยีนต่อไป และได้เพิ่มการศึกษาการแสดงออกและหน้าที่ของยีน SCN10A (ควบคุมการสังเคราะห์โปรตีน NaV1.8) อีก 1 ยีน เนื่องจากเคยตรวจพบความผันแปรของยีน SCN10A 2 ตำแหน่ง (p.N909K และ p.K1809R) ถ่ายทอดไปกับผู้ป่วยในหนึ่งครอบครัว และอีก 1 ตำแหน่ง (p.V1149M) ถ่ายทอดไปกับผู้ป่วยในอีกหนึ่งครอบครัวจากการศึกษาก่อนหน้าของคณะผู้วิจัย การศึกษาการแสดงออกของยีนทำสำเร็จไปแล้ว 4 ยีน ได้แก่ ยีน SCN10A, PBK, AOX1 และ TMEM120B พบว่าทั้งสี่ยีนมีการแสดงออกในเนื้อเยื่อไตของคน หรือเซลล์เพาะเลี้ยงที่มีต้นกำเนิดมาจากเซลล์ไต การโคลนยีนและการศึกษาโปรตีนใน cell line ทำสำเร็จไปแล้ว 4 ยีน ได้แก่ ยีน SCN10A, PBK, TMEM120B และ TMEM240 จากการสร้างพลาสมิดที่มียีนปกติและผิดปกติแล้วถ่ายเข้าสู่ cell line พบว่าโปรตีนที่ผิดปกติของ NaV1.8, PBK และ TMEM120B มีความบกพร่องด้าน stability ส่วนการศึกษาหน้าที่ของโปรตีนที่ได้ดำเนินการไปแล้ว ได้แก่ การศึกษาสรีรวิทยาไฟฟ้าระดับเซลล์ (electrophysiology study) ของโปรตีน NaV1.8 การคึกษา phosphorylation ของโปรตีน p38 MAPK และการศึกษา co-immunoprecipitation (Co-IP) ของโปรตีน TMEM120B กับโปรตีน CLC-5 ตามลำดับ ผลการศึกษาวิจัยนี้ชี้ให้เห็นถึงความหลากหลายทางพันธุกรรมของโรคนิ่วไต ซึ่งแสดงถึงกลไกการเกิดนิ่วไตที่มีความหลากหลาย เช่น เกิดจากความไม่สมดุลของไอออน ภาวะ oxidative stress และการตายของเซลล์แบบ apoptosis

คำสำคัญ