脊髓小脑性共济失调3型临床异质性及基因诊断

摘要

脊髓小脑性共济失调(SpinocerebellarataxiaSCA)是一组神经系统遗传变性病,以小脑共济失调为主要临床表现,病程进展缓慢,发病率为1-4/100,000。SCA患者常见的临床症状有:步态共济失调、复视、构音障碍、眼球震颤、痉挛状态、锥体束征、锥体外束征、反射异常、认知障碍、癫痫、周围神经病变症状及视力丧失等。SCA疾病具有显著的临床异质性,仅从临床表现很难对其诊断。迄今为止根据致病基因及位点的不同,SCA疾病可分为SCA1-8,SCA10-28,SCA30-32,SCA34-36及DRPLA等三十多种亚型。脊髓小脑性共济失调3型(SCA3)是我国最常见的SCA亚型,约占SCA总数的49.2％,但在临床上易与痉挛性截瘫、周围神经病等神经内科疾病混淆,常常被误诊,基因检测是诊断该病的金标准。本研究在临床上收集2个常染色体显性遗传SCA家系,1个诊断为常染色体显性遗传痉挛性截瘫(spasticparaplegia,SPG)家系,1个诊断为遗传性周围神经病和痛性痉挛家系,1个诊断不明确的神经病家系和7例散发疑似SCA患者。为了进一步确诊上述疾病,本研究利用分子遗传手段对上述疾病进行了基因诊断,其结果如下:
　　首先对SCA家系1进行了分子遗传学分析。选取最常见的SCA1-3、6、7、12、17及DRPLA亚型的致病基因上下游微卫星标记,对家系进行连锁分析,发现位于SCA3亚型致病基因ATXN3上下游的微卫星标记D14S280与D14S65与该家系疾病紧密连锁,排除了其他基因与其连锁。推测ATXN3基因可能是这个家系的致病基因,直接对该家系先证者ATXN3基因进行测序,发现其该基因第10个外显子CAG重复次数异常,为67次。PCR扩增和毛细管电泳分析家系1内全部成员的ATXN3基因,发现该家系中所有患者和四位目前表型正常的人都带有该基因(CAG)n异常扩增突变,而其他正常人的CAG重复在正常范围内,同时发现该家系不同患者ATXN3基因CAG重复次数范围为65-73次,且与患者发病年龄呈负相关。对SCA家系2直接进行了ATXN3基因的突变分析,研究结果表明该基因的(CAG)n突变是引起该遗传性共济失调家系的遗传基础,不同患者ATXN3基因CAG重复次数范围为66-74次。
　　对临床上诊断为SPG家系进行已知致病基因的微卫星标记连锁分析,排除了已发现的导致SPG致病基因与该家系连锁。由于SCA3亚型是我国常见的发病类型,常常表现临床异质性,对该家系直接进行ATXN3的CAG重复突变分析,发现ATXN3的CAG重复突变是导致该家系的致病原因。随后对其他两个家系和7例散发患者直接进行ATXN3基因的突变分析,结果表明(CAG)n突变也是这2个家系及其中1例散发患者疾病发生的遗传基础。
　　SCA的临床表现与其他神经系统疾病多有重叠,所以容易误诊。基因诊断简便易行、准确度高,是诊断脊髓小脑性共济失调的首选方法。根据本研究建议对疑似遗传性共济失调、周围神经病、遗传性痉挛性截瘫的患者均要进行ATXN3基因诊断,以减少误诊。

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1 前言

1.1 脊髓小脑性共济失调简述

1.2 脊髓小脑性共济失调3型简介

1.3 脊髓小脑性共济失调3型的分子遗传学研究进展

1.4 脊髓小脑性共济失调3型发病机制

1.5 本研究所涉及的遗传病相关研究技术

1.5.1 聚合酶链式反应（PCR）

1.5.2 琼脂糖凝胶电泳

1.5.3 测序

1.5.4 连锁分析

2 研究对象、材料及方法

2.1 研究对象

2.2 实验材料

2.2.1 主要实验仪器

2.2.2 主要试剂

2.2.3 主要软件

2.2.4 主要人类遗传学网站

2.3 主要研究方法

2.3.1 血液DNA的提取

2.3.2 引物设计

2.3.3 聚合酶链式反应（PCR）

2.3.4 琼脂糖凝胶电泳

2.3.5 ATXN3基因CAG重复数目的测定

2.3.6 连锁分析

3 实验结果

3.1 家系1分子遗传学分析

3.1.1 家系1临床分析

3.1.2 家系1致病基因连锁分析

3.1.3 家系1致病基因突变分析

3.2 家系2临床资料及基因诊断结果

3.3 家系3临床资料及基因诊断结果

3.4 家系4临床资料及基因诊断结果

3.5 家系5临床资料及基因诊断结果

3.6 散发病例 6临床资料及基因诊断结果

3.7 散发病例7-12临床资料及基因诊断结果

4 讨论

5 总结与展望

致谢

参考文献

附录 攻读硕士学位期间发表的学术论文目录