COASY基因导致的大脑铁沉积，可有挽救措施？

近日有家长在讨论群分享了一个病例。患者是一位3岁的漂亮可爱小妹妹，由于小头畸形、语言认知落后、自闭症倾向、全面发育迟缓等症状，几个月前做了基因检测，发现她的COASY基因携带突变，医生据此诊断为神经退行性疾病伴随脑铁沉积6型。

椰菜君在此并非想要消费患者，但是觉得这是一个可以用来说明基因检测重要性的事例，并希望能够对这位小妹妹有所帮助（本人不是医生，仅供参考！）

首先，神经退行性疾病伴随脑铁沉积是一种非常罕见的疾病，估计每一百万人中会发生1~3例。目前发现有15种基因在发生突变后会导致该病，病理表现为铁在大脑的苍白球和黑质等部位富集，影响神经的正常功能。这种铁的富集，甚至可以用MRI成像观察到。

发病率这么低，这种疾病显然是货真价实的罕见病。再见多识广、再经验丰富的医生，除非正巧对这种疾病有所了解，那么仅仅根据外在症状，恐怕是没可能做出正确诊断的。

根据目前的研究，有多达15种基因在发生突变后，可导致这种疾病。它们分别是CP、FTL1 、PANK2、COASY、PLA2G6、C19orf12、FA2H、ATP13A2、WDR45、DCAF17、SCP2、GTPBP2、AP4M1、REPS1、CRAT。令人不解的是，其中只有CP和FTL1这两个基因和铁的代谢运输有直接的关联。

知道这些基因发生突变会导致神经退行性疾病伴随脑铁沉积后，要做出正确诊断就简单多了，只要做一个基因检测即可。

这位小妹妹所检测出的出了问题的基因就是COASY，对应的蛋白质叫做双功能辅酶A合成酶。顾名思义，这个酶是体内负责合成辅酶A的一个酶。

辅酶A长这个样子：

辅酶A的生理功能非常重要，是脂肪酸代谢的关键成分，具体在此不多说，想知道更详细情况的读者请自行搜索。

COASY基因出了问题，身体就无法合成、或者无法合成足够的辅酶A，必定导致一系列问题。事实上，上述15个致病基因中的PANK2，也是辅酶A合成过程中的一个酶。

还记得高中生物知识的家长可能会问，我们不是有两套基因吗？从老爹那里得到一套，从老妈那里得到另一套。这小妹妹的两套COASY基因怎么都出现了问题？

根据家长转发的图片，可以很清楚地看出，她的父亲是“杂合子”，即携带一条正常的COASY基因。同时携带一条有缺陷的COASY基因。这种情况下，有一套正常的COASY基因就可以了，会有足够的酶来合成辅酶A，因此她的父亲没有什么症状。也就是说，有缺陷的COASY基因是隐性性状。

但是，她的母亲也是“杂合子”，也携带一条正常的COASY基因和一条有缺陷的COASY基因。

回忆一下孟德尔遗传规律：

很不幸，这位小妹妹获得了双方有缺陷的COASY基因。

那么有没有办法补救呢？

根据现有研究，比如nbiadisorders.org，一个专注神经退行性疾病伴随脑铁沉积疾病的网站的陈述，很不幸目前还没有可用的治疗手段。

没有办法的原因很多，比如疾病太罕见以至于没有人愿意去研究，或者疾病太难无从下手。患者能做的，除了等待外，或许可以从动物实验的结果中，寻找能一试的办法。椰菜君就找到一篇这样的论文，不过和人有点远，是关于斑马鱼的。

研究者通过基因工程的方法，去掉了斑马鱼体内的COASY基因。这种斑马鱼在胚胎发育过程中表现出种种问题，在某种程度上模拟了人的情况。事实上，有COASY基因缺陷的患者，在母体的时候就会有小头现象（这位小妹妹出生第一个月体检就发现头围偏小）。

然后研究者尝试了补救办法，就是头痛医头，脚痛医脚，直接给斑马鱼胚胎注射一点点的辅酶A。

请看他们的结果：

从上到下依次是斑马鱼、没了COASY基因的斑马鱼、没了COASY基因但是被注射了辅酶A的斑马鱼。可见，补救效果是非常显著的。特别的是，研究者还发现，只要给养鱼的水里面添加一些辅酶A，也可以达到同样的效果。

那么能不能补充辅酶A来治疗这类患者呢？恐怕没有直接的答案，因为斑马鱼虽然也有COASY基因，并且和人的这个基因很相近，但是斑马鱼和人毕竟相隔太远了，没法直接推论，这也是参考动物研究的最大困难。比如，PANK2同样是控制合成辅酶A的基因，出了问题也导致这种疾病，但是如果去除老鼠体内的PANK2基因，那老鼠并不会出现大脑铁沉积，虽然有一些症状，但和人类患者的颇有些不同。这也是目前还没有可用的哺乳动物实验模型，难以开展研究的原因之一。

但若是从便利和尝试的角度，补充辅酶A或许可以一试，因为辅酶A是一种现有的药物。不过，即使要试，肯定是要在专科医生的指导下进行了。

主要参考文献：

Neurodegeneration with Brain Iron Accumulation Disorders: Valuable Models Aimed at Understanding the Pathogenesis of Iron Deposition. Pharmaceuticals (Basel). 2019 Mar; 12(1): 27.

Down-regulation of coasy, the gene associated with NBIA-VI, reduces Bmp signaling, perturbs dorso-ventral patterning and alters neuronal development in zebrafish. Sci Rep. 2016 Nov 28;6:37660.  

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