中大与港大研发MARVEL数据分析法检测先天性巨结肠症致病基因

有些婴儿刚出生就要接受腹部手术，当中以患有先天性巨结肠症（Hirschsprung Disease）的婴儿最为常见。这疾病的高遗传率说明致病的原因与遗传因素息息相关。为了找出可能导致这种疾病的遗传变异，香港中文大学（中大）与香港大学（港大）的研究人员合作研发了一种表观基因组调变异的多尺度分析法（Multiscale Analysis of Regulatory Variants on the Epigenomic Landscape），称之为MARVEL。团队最近于《基因组研究》（ Genome Research ）期刊发表了一篇论文，介绍MARVEL及其与先天性巨结肠症相关的发现。 

大多数人都经历过便秘。这种由肠道活动不足引起的问题，通常透过适当饮食和运动，数天内便可以得到改善。然而，先天性巨结肠症患者从出生一刻开始就很少正常排便，若得不到适当治疗，这问题会持续一生，甚至导致死亡。这疾病的患者通常有明显腹部肿胀，他们需要进行外科手术切除肠道的「坏部分」并重新连接消化系统的健康部分。即使进行了手术，一些患者仍然有肠道活动不足问题，甚至出现大便失禁和肠道感染。在香港，平均每3,500名新生婴儿就有一个先天性巨结肠症病例。 

科学家们早就知道，许多先天性巨结肠症患者体内一种称为RET的基因一带发生突变。该基因负责制造一种对肠道发育和功能非常重要的蛋白质。基因突变就像是损坏模具，可以导致利用这模具制造的产品（蛋白质）失灵。此外，也有一些突变不会改变蛋白质本身，但可以改变细胞中蛋白质的数量。

尽管如此，只有不到四分一的先天性巨结肠症患者有RET突变，估计其余大部分病人的致病成因会更为复杂，并涉及其他鲜为人知的基因。由于每个人都有数百万个遗传变异，而当中大多与此疾病无关，很难确认是那种变异引致患病和那些基因受此变异所影响。为有系统地找出这些基因，中大与港大于2014年开展了一个联合研究项目，涉及不同专业之间的大量合作，包括：医生采集样本、基因组科学家作出DNA排序、遗传学家分析患者和非患者之间的DNA差异、计算机科学家开发数学模型来识别最关键的DNA差异，最后由生物学家通过实验测试这些计算结果的重要性。 

MARVEL是该项目的最新成果之一。它是一种数据分析方法，已应用于找出与先天性巨结肠症相关而未为人知的遗传变异。与其他方法相比，MARVEL的崭新之处在于它具有考虑突变「趋同」效应的能力，即各患者不同的突变可以导致相同的影响。 

中大计算机科学与工程学系副教授叶旭立教授表示：「如没有来自不同背景成员的通力合作，这项研究是不可能达成的。在影响深远的生物医学研究中，这种合作正成为基本要求。」 

叶教授是该篇刊登于《基因组研究》论文的三位资深作者之一。另外两位是来自港大外科学系的谭广亨教授和颜秀慧教授。 

谭教授解释说，这类崭新的计算方法是应用精密医学于复杂先天性疾病的重要第一步。在未来，利用计算分析基因组数据可能成为医治先天性巨结肠症的常规步骤，以致可以将患者分类并设计「度身订造」的治疗方法。 

这项研究由香港研究资助局的主题研究计划资助。项目团队将在12月13日的主题研究计划公开研讨会上报告其主要研究成果。有关本次研讨会的资料，请参阅： https://www.ugc.edu.hk/big5/rgc/about/events/symposium/symposium20.html