脊髓小脑共济失调第7型的临床特征及基因突变研究

HEREDITAS (Beijing) 2007年6月, 29(6): 688―692 ISSN 0253-9772 研究报告收稿日期: 2006−09−14; 修回日期: 2006−11−12基金项目: 浙江省科技厅项目(编号: 2005C33011)和浙江省卫生厅项目(编号: 2005A044)[Supported by Science and Technology Department of Zhejiang Province (No.2005C33011) and Health Bureau Zhejiang Province (No.2005A044)]作者简介: 殷鑫浈(1979−), 女, 浙江诸暨人, 硕士, 住院医生, 研究方向: 神经遗传性疾病。

E-mail: xinzhen_yin@ 通讯作者: 张宝荣(1963−), 男, 浙江仙居人, 博士, 教授,研究方向: 神经遗传性疾病。

E-mail: brzhang@DOI: 10.1360/yc-007-0688脊髓小脑共济失调第7型的临床特征及基因突变研究殷鑫浈1, 张宝荣1, 吴鼎文2, 田均1, 张灏11. 浙江大学医学院附属第二医院神经内科, 杭州 310009;2. 中南大学医学遗传学国家重点实验室, 长沙 410078摘要: 对一脊髓小脑性共济失调(Spinocerebellar ataxia, SCA)家系的患者进行临床特征及相关基因突变研究。

对该家系进行详细的病史采集, 并对患者行视力、眼底血管造影、眼底拍照、视觉诱发电位、视网膜电图以及头颅MRI 等辅助检查; 采用聚合酶链反应分别扩增SCA1、SCA2、SCA3、SCA6、SCA7、SCA17及DRPLA 基因的CAG 重复序列, 用8%变性聚丙烯酰胺凝胶电泳及直接测序进行突变分析。

结果2名患者主要表现为小脑性共济失调、视力下降、眼底视网膜色素变性、小脑和脑干萎缩; 并存在SCA7基因的突变, 而未发现SCA1、SCA2、SCA3、SCA6、SCA17及DRPLA 基因突变。

说明该家系为SCA7突变家系, SCA7基因中CAG 三核苷酸重复拷贝数的异常扩增是其致病原因。

关键词: 脊髓小脑性共济失调第7型; 视网膜变性; 基因突变The clinical features and gene mutation analysis in a pedigree of spinocerebellar ataxia type 7YIN Xin-Zhen 1, ZHANG Bao-Rong 1, WU Ding-Wen 2, TIAN Jun 1, ZHANG Hao 11. Department of Neurology , the Second Affiliated Hospital , Zhejiang University School of Medicine , Hangzhou 310009, China ;2. National Lab of Medical Genetics of China , Central South University, Changsha 410078, ChinaAbstract : We investigated the clinical features and gene mutation in a pedigree of spinocerebellar ataxia (SCA). A seriesof clinical tests was performed including visual examination, retinal angiography, visual evoked potential, electroretinogram and magnetic resonance imaging. Genomic DNA of the family members and normal controls was used for amplification of the (CAG)n repeats of SCA1, SCA2, SCA3, SCA6, SCA7, SCA17 and DRPLA genes by PCR. The number of (CAG)n was determined by 8% denaturing polyacrylamide gel electrophoresis and direct sequencing. The main features of 2 patients were ataxia, visual failure, retinal degeneration, cerebellar and pontine atrophy. A mutation in SCA7 gene was detected, while no mutations were found in SCA1, SCA2, SCA3, SCA6, SCA17 or DRPLA gene. Therefore, this is a pedigree of SCA7. Analysis of the CAG trinucleotide repeat expansion at the SCA7 locus can provide valuable insights into SCA7.Keywords: spinocerebellar ataxia-7; retinal degeneration; gene mutation脊髓小脑共济失调(spinocerebellar ataxia, SCA)是一种常染色体显性遗传神经系统变性疾病, 主要以小脑性共济失调为主要特征。

临床症状复杂, 交错重叠, 即使在同一家系中也可表现为高度异质性, 分型及鉴别诊断困难。

目前已有部分SCA 亚型的致病基因已被定位及克隆, 并已证实基因编码区内的第6期殷鑫浈等: 脊髓小脑共济失调第7型的临床特征及基因突变研究 689CAG重复序列异常扩展为致病原因。

现就一临床考虑为SCA7家系的临床表现及基因突变进行研究分析。

1 材料和方法1.1 研究对象一个来自浙江的SCA7家系(图1)。

按知情同意原则对家系中5名成员采集血样, 其中已发病2人。

所有家系成员都经过神经内科临床检查, 排除其他内外科疾病。

取外周血8 mL, 常规酚-氯仿法抽提全基因组DNA。

1.2 临床分析对该家系进行详细的家系调查及体格检查, 对已发病患者行眼科视力、眼底检查、眼底血管造影、眼底拍照、视网膜电图及头颅MRI等辅助检查。

1.3 PCR扩增利用在线引物设计软件primer3设计了SCA1、SCA2、SCA3、SCA6、SCA7、SCA17及DRPLA (Denta- torubral and palliodoluysian atrophy, DRPLA)致病基因的突变检测引物(表1), 由上海博亚公司合成。

SCA7基因扩增采用20 µL聚合酶链反应(PCR)体系,含30 ng模板gDNA, 引物各50 ng, 200 µmol/L 4种三磷酸脱氧核苷酸, 2 U Taq聚合酶, 2×GC bufferⅠ10 µL。

反应条件: 94℃预变性 4 min; 95℃ 45 s, 55℃ 50 s, 72℃ 90 s, 30个循环; 72℃延伸5 min; 4℃保存, 各取2 µL扩增产物用6%聚丙烯酰胺凝胶电泳检测扩增效果。

表1 突变分析引物Table 1 Primers for mutation analysis基因Gene 引物序列Sequence of primersSCA1 5′-AACTggAAATgTggACgTA-3′5′-CAACATgggCAgTCTgAg-3′SCA2 5′-gggCCCCTCACCATgTCg-3′5′-CgggCTTgCggACATTgg-3′SCA3 5′-CCAgTgACTACTTTgATTCg-3′5′-CTTACCTAgATCACTCCCAA-3′SCA6 5′-CACgTgTCCTATTCCCCTgTgATCC-3′5′-TgggTACCTCCgAgggCCgCTggTg-3′SCA7 5′-TgTTACATTgTAggAgCggAA-3′5′-CACgACTgTCCCAgCATCACTT-3′SCA17 5′-ATgCCTTATggCACTggACTg-3′5′-CTgCTgggACgTTgACTgCTg-3′DRPLA 5′-TCAgAgACCCCAgggAgggAgACAT-3′5′-TAgCCAACAgCAATgCCCATCCAg-3′1.4 8%变性聚丙烯酰胺凝胶电泳与测序分析扩增的PCR产物用8%变性聚丙烯酰胺凝胶(含50%尿素的8%丙烯酰胺30 mL, 10% APS 300 µL)进行电泳检测, 排除多态及构象对检测结果的影响, 估计片段的大小。

正常情况下SCA1、SCA2、SCA3、SCA6、SCA7、SCA17及DRPLA基因的PCR扩增片段的大小均在100~320 bp之间(Human Gene Mutation Database,/ac/index.php), 对电泳有异常的区带进行回收, 进行测序分析。

图1 SCA7家系图(箭头所指为先证者)Fig. 1 The pedigree diagram of the families with SCA7( Arrow points to the proband)690 HEREDITAS(Beijing) 2007第29卷2 结果2.1 临床结果先证者Ⅲ1, 男性, 现36岁, 因“行走不稳18年, 视力下降8年, 失明3年”就诊于本科室。

18年前无明显诱因下出现跑步及下蹲起立时容易摔倒, 8年前逐渐发展至行走困难, 并出现言语含糊, 饮水呛咳, 进行性视力下降, 起始在阳光下不能视物, 在暗光线下较清楚, 后发展至不能看电视, 仅见人体轮廓。

3年前在扶持下亦无法行走, 双目完全失明, 光感消失。

但无大小便异常及记忆力下降。

查体: 神清, 爆破性语言, 双眼光感消失, 双瞳直径 3 mm, 光反射消失; 散瞳后眼底检查双侧视乳头苍白, 弥漫性视网膜色素变性; 眼球上视及会聚障碍, 快速扫视眼动障碍, 眼震未见; 余颅神经未见异常。

肢体深浅感觉正常, 四肢肌力正常, 肌张力增高, 腱反射亢进, 踝阵挛(+), 双侧Hoffmann征(+), 巴氏征(+)。