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背景随着长读测序技术的发展,分子遗传学领域取得了巨大的进展。越来越多的非编码重复扩增突变被发现与神经系统疾病密切相关。FMR1、NOTCH2NLC、LRP12、GIPC1及NUTM2B-AS1五个基因中存在类似的非编码CGG重复扩增,分别为脆性X相关震颤/共济失调综合征(Fragile X-associated tremor/ataxia syndrome,FXTAS)、神经元核内包涵体病(Neuronal intranuclear inclusion disease,NIID)、眼咽远端型肌病(Oculopharyngodistal myopathy,OPDM)1 型、OPDM2型及伴脑白质病的眼咽病(Oculopharyngeal myopathy with leukoencephalopathy,OPML)的致病突变。有趣的是,尽管上述疾病的临床表现不同,但其在临床和影像学上仍有相当大的重叠,都是由相同的重复基序-GGC/CGG的扩增引起的,并且常伴有多系统受累的核内包涵体。值得注意的是,FMR1基因中CGG重复扩增的前突变导致FXTAS,其核心表现为意向性震颤与小脑性共济失调,其它临床表现包括帕金森综合征(Parkinsonism,PDS)等。此外,在帕金森病(Parkinson’s disease,PD)、多系统萎缩(Multiple system atrophy,MSA)与特发性震颤(Essential tremor,ET)等一系列运动障碍相关疾病中发现了新报道的NOTCH2NLC基因GGC重复扩增突变。上述研究表明非编码区的CGG重复扩增突变可能与运动障碍密切相关。鉴于重叠的临床和病理特征,我们推测GIPC1基因的CGG重复扩增也可能与运动障碍表型相关。目的探索中国汉族人群中GIPC1基因CGG重复扩增突变的特点,进一步分析其与运动障碍疾病发病风险及临床表型的关系。方法1.研究对象为病例组和对照组,病例组为1346例运动障碍患者,其中包括PD患者1032例,PDS患者136例(包括MSA 66例,血管性帕金森综合征(Vascular Parkinsonism,VP)41 例,进行性核上性麻痹(Progressive supranuclear palsy,PSP)16 例,和路易体痴呆(Dementia with Lewy bodies,DLB)13 例),ET患者47例,共济失调患者95例,和遗传性痉挛性截瘫(Hereditary spastic paraplegia,HSP)患者36例。患者为2011-2020年郑州大学第一附属医院收治的汉族人群,均接受至少由两名经验丰富的神经科医生进行系统的神经系统检查。对照组为1451名年龄和种族匹配的未患病个体。获得书面知情同意后,所有参与者均采集外周血样本。通过标准方法从外周血中提取DNA。本研究获得了郑州大学第一附属医院伦理委员会的批准。2.利用重复引物聚合酶链式反应(Repeat-primed polymerase chain reaction,RP-PCR)、荧光扩增长度分析聚合酶链式反应(Amplicon length analysis polymerase chain reaction,AL-PCR)及毛细管电泳技术,在病例组和对照组中筛查是否存在GIPC1基因CGG重复扩增并确定其具体重复次数。3.收集患者的临床资料,结合基因筛查的结果,对GIPC1基因CGG重复扩增突变基因型与临床表型之间的关系进行比较分析。4.对两名携带GIPC1 CGG重复扩增的运动障碍患者和一名GIPC1扩增阴性的对照个体进行皮肤活检,包括HE染色和免疫组化。并取皮肤组织进行细胞系构建,随后取患者来源的皮肤成纤维细胞进行免疫荧光。5.通过小蛋白数据库SmProt探索是否存在及可能的重复相关的非AUG(repeat-associated non-AUG,RAN)翻译蛋白。结果1.在1346名运动障碍患者中,发现16名患者的GIPC1基因CGG扩增超过40次。在这16名患者中,11名患者扩增超过60次。在这16名GIPC1扩增阳性的运动障碍患者中,有10例PD,1例MSA,2例VP,1例共济失调,1例ET和1例HSP。而对1451名健康对照进行的基因筛查只发现1名对照个体GIPC1基因CGG扩增超过40次,为83次。与对照组相比,运动障碍患者携带更多的40次以上的CGG重复扩增突变等位基因的机会(P<0.001)。这些结果表明,在我们人群中大约1%的运动障碍患者可能存在GIPC1 CGG重复扩增,而这在健康对照中可能很少见。2.临床表现上,没有GIPC1扩增阳性的运动障碍患者表现出OPDM症状,这些患者可能表现为临床确诊的PD、临床可能的PD、MSA和VP。ET、小脑体征和锥体束损伤也可能出现在一小群患者中。此外,44%的GIPC1扩增阳性运动障碍患者表现出中度认知障碍。影像学上,GIPC1扩增阳性的运动障碍患者的头颅MRI检查中未发现DWI皮髓交界处的高信号,但部分患者存在中度至重度脑白质高信号。3.两名GIPC1扩增阳性的运动障碍患者的皮肤活检显示p62阳性的嗜酸性核内包涵体沉积,患者皮肤成纤维细胞的免疫荧光进一步证实了p62和泛素在细胞核中的共定位。4.通过小蛋白数据库SmProt对GIPC1基因进行深入分析,发现GIPC1基因存在RAN翻译。其中包含非编码CGG重复扩增序列的翻译产物有7种小蛋白,包括4种含多聚精氨酸的蛋白和3种含多聚丙氨酸的蛋白。结 论本研究表明在该中国汉族人群中大约1%的运动障碍患者存在GIPC1基因CGG重复扩增。GIPC1基因5’UTR的CGG异常重复扩增可能与多种运动障碍表型有关,特别是帕金森综合征。