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寻找导致慢性疼痛的病因和治疗方法

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发表于 2016-8-18 11:07:43 | 显示全部楼层 |阅读模式
寻找导致慢性疼痛的病因和治疗方法
神经科学家喜欢JMP® Genomics的灵活性与它强大的分析功能

  
挑战
  
  
通过了解潜在慢性病痛的生物反应途径,探索新的治疗靶点
  
  
解决方案
  
  
  
  
JMP Genomics支持下一代基因测序和其它多种类型基因组的分析,包括基因外显子,SNP(单核苷酸多态性)和微阵列
  
  
结果
  
  
  
  
研究人员已经确定了一个特定的小鼠基因在减弱吗啡控制疼痛的效果方面发挥作用。下一步将从该“X基因确定下游靶基因并观察吗啡怎样影响它们
  
  
艾滋病的确诊曾经就像是死刑的宣判。但是在今天,由于医学的进步,艾滋病的病毒通常可以用抗逆转录病毒药物疗法进行控制,这样可以延长病人寿命并提高其生活的质量。
但是有一个残酷的事实:虽然病毒水平可能通过药物被控制,但治疗往往会伤元气并引起慢性病痛。
Susan G. Dorsey博士,正在尝试为患有慢性病痛的人解决这个难题,这种类型的患者仅在美国就有7500万。她所寻求的就是找到这种疼痛的根源,这位护士出身的神经学家正在马里兰大学巴尔的摩分校使用JMP Genomics软件进行研究,动态交互的JMP Genomics由SAS公司开发,专为全世界生物统计学家及研究人员量身定制的数据分析软件。
慢性疼痛是指病人感到不舒服持续的时间超过一年及以上的症状。这种病已在美国泛滥成灾,可让一个成年人痛苦十年之久。对于艾滋病病人来说,也包括那些患有癌症,糖尿病,纤维肌痛,慢性疲劳综合征和关节炎的病人,一些可以延长病人寿命的特效药恰巧也会导致持续的疼痛。不幸的是,停止治疗并不总是可以消除病痛,作为药物可能会引起暂时性或永久性周围神经病变,即使吗啡也无法控制。事实上,采用高效抗逆转录病毒疗法的艾滋病病人中,有35%的病人发展成慢性疼痛,而这些案例中10%的患者病痛从未消失过。
“你可能治愈疾病,但是病人往往因为疼痛而不得不过早地停止治疗,”Dorsey解释说。“因此这是个极其极其严重的问题。”她补充道,有一些病人甚至不会报告治疗中出现的疼痛,因为他们害怕终止可维持生命的治疗措施。
在马里兰大学巴尔旳摩分校,Dorsey和她的团队使用JMP Genomics致力于了解潜在的慢性病痛的生物学反应途径以期望确定新的治疗靶点。她说:“影响慢性疼痛的发展和持久性的机制尚不十分清楚。”
得益于美国国立卫生研究院的资助, Dorsey已经与相关研究人员合作研究了数年,其中包括Greenebaum癌症中心,国家护理研究所(NIH的一个部门)和医生,还有来自马里兰大学医学中心的牙科医生和护士。使用近交系小鼠,研究人员利用刺激来检验药物对各类型基因表达水平的影响。Dorsey和她的团队已经利用芯片技术确定了一个小鼠基因,她现在将它称为X基因,X基因表现出在减弱吗啡对疼痛控制的效果。
下一步将是确定X基因下游的靶基因并弄清楚吗啡如何影响它们。Dorsey使用老鼠进行研究是因为他们的显性遗传与人类基因十分相似。
当然,她也对其他引起病痛的原因也进行了研究。神经末梢区域的神经病变并不仅仅发生于高性能药物的使用者。那些曾经背部受过伤害,经历过截肢或在外科手术中神经受到过伤害的人有时也会遭受疼痛,以及那些因关节炎,多发性硬化或者其它疾病相关的有炎性组织问题的人们也会有痛感。Dorsey也在调查炎症与长期疼痛之间的联系,寻找在脊髓中能控制持续性疼痛的基因。
她观察到,”疼痛本身与炎症并无太多直接联系,有可能是这些神经末梢受到伤害而发送信号给脊髓促成慢性疼痛。”
相关系数矩阵,箱形图和主要成分分析是JMP Genomics的主要功能,它能帮助Dorsey立刻发现数据中趋势和异常值。“这是最灵活,功能最强大的基因组学软件,”她说“我可以从各种Affymetrix平台上传原始数据,其中包括从全基因组表达阵列得到的基因层面的数据,从外显子阵列得到的基因与外显子表达水平数据以及从一个500K阵列中得到的SNP数据。”
JMP Genomics杰出的分析能力帮助Dorsey的研究不断深入,甚至涉及新一代测序技术的最新科学领域。 她说:“我想不出其他哪款软件可以做这些分析,它可以从你的基因组阵列中总结出源自你的数列数据的信息并且能在此基础上做所有的分析。”
Dorsey开始了分析记录45000个小鼠基因转录产物的3’基因阵列的研究,她解释说:“遗传测序技术可大幅增加从病人体内获得的基因信息,3’基因阵列所捕获的就是转录水平汇总的信息。”
通过Affymetrix外显子阵列,她可以使用JMP Genomics来检测120万个已知或被预测的外显子;在一个转录过程中,外显子可能会以多种不同的方式来生成各种剪切异构体(相似但不相同的信使RNA)。但是测序技术发展的更快。如果我们进行测序...我们就可以看到细胞所做的一切——所有的转录过程。我可能找到用外显子阵列找不到的新的转录产物。
Dorsey在寻找能替代另一个有更多限制的基因组学软件包时发现了JMP。她知道马里兰大学有SAS的使用许可证,因此她要求了一个JMP Genomics示范演示。该软件集统计学分析的数据可视化功能与强大的SAS分析于一体,给出了生物统计学家与生物学家所需要的独特功能。 Dorsey现在使用JMP Genomics进行各种各样的分析,包括外显子,SNP和微阵列。她喜欢它的综合性,多功能性与易用性。
“你不必成为一个出色的程序设计员来找到你想要的答案,”她说。“它不仅非常直观而且准确性很高。”
她也喜欢她的实验室与SAS的基因组专家的合作氛围。“这是另一个美好的部分。它不像你仅仅就得到一个软件却没有后续人员为你服务。SAS的人员将会与我们继续工作,我想这是美好而独特的。”
Dorsey说她的有关老鼠的研究已经取得了可喜的成果。“我想现在准备做更多的转化研究。” Dorsey希望这项研究将让她离最终目标更进一步:让治疗不再伴随疼痛。
“我想不出其它哪款软件可以做这些分析,它可以从你的基因组阵列中总结出源自你的数列数据的信息并且能在此基础上做所有的分析。
——Susan G. Dorsey, PhD
马里兰大学巴尔的摩分校

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