發(fā)作性運(yùn)動(dòng)誘發(fā)性運(yùn)動(dòng)障礙患者PRRT2基因突變的研究 ①

朱金玲，張游俠，孫 權(quán)，頓圓圓，金紹靜

(佳木斯大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院,黑龍江 佳木斯 154007)

發(fā)作性運(yùn)動(dòng)誘發(fā)性運(yùn)動(dòng)障礙(Paroxysmal Kinesigenic Dyskinesia, PKD)(MIM 128200)是發(fā)作性運(yùn)動(dòng)障礙(Paroxysmal dyskinesia)中的最常見(jiàn)的一種，是唯一已知的以休息時(shí)突然運(yùn)動(dòng)(如開(kāi)始行走或從坐姿上升)引起的單側(cè)或雙側(cè)不自主運(yùn)動(dòng)為特征的疾病,大多在兒童或青年期發(fā)病，發(fā)作時(shí)以異常運(yùn)動(dòng)或異常姿勢(shì)改變?yōu)樘卣?，如肌張力障礙、舞蹈樣動(dòng)作、手足徐動(dòng)和投擲樣動(dòng)作等，每次持續(xù)時(shí)間較短，一般在一分鐘以?xún)?nèi)。PKD發(fā)病具有高度異質(zhì)性，大部分研究認(rèn)為與遺傳有關(guān)，隨著分子生物學(xué)技術(shù)的發(fā)展，2011年,Wang等人[1,2]克隆了富含脯氨酸的跨膜蛋白2(Proline-rich transmembrane protein2，PRRT2)基因，并發(fā)現(xiàn)該基因是嬰兒驚厥性陣發(fā)性運(yùn)動(dòng)誘發(fā)運(yùn)動(dòng)障礙(PKD/IC)的主要致病基因。有研究發(fā)現(xiàn)PRRT2基因突變與良性家族性嬰兒癲癇和熱驚厥相關(guān)癲癇、偏癱性偏頭痛和陣發(fā)性共濟(jì)失調(diào)有關(guān)[3,4]。最近有研究報(bào)道PRRT2與突觸小體相關(guān)蛋白SNAP25相互作用,可能參與神經(jīng)遞質(zhì)的釋放,影響突觸傳遞[5],但其發(fā)生機(jī)制有待于進(jìn)一步研究。PRRT2在中國(guó)、日本、亞洲、非洲和高加索人群體中被描述為PKD、PKD/IC和BFIE的致病基因。我們的目的是評(píng)估中國(guó)人群中發(fā)作性運(yùn)動(dòng)誘發(fā)性運(yùn)動(dòng)障礙患者的PRRT2基因突變，為研究發(fā)作性運(yùn)動(dòng)誘發(fā)運(yùn)動(dòng)障礙的發(fā)病機(jī)制提供理論基礎(chǔ)。

1 資料及方法

1.1 研究對(duì)象

收集2016～2020年佳木斯中心醫(yī)院癲癇科就診的患者散發(fā)病例14例，所有患者均為新病例，根據(jù)2004年Bruno等[6]提出的診斷標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行診斷。30例健康對(duì)照組為體檢中心提供。

1.2 引物設(shè)計(jì)

在Nucleotide數(shù)據(jù)庫(kù)中檢索PRRT2 人類(lèi)DNA序列，選取外顯子2的全序列，用Primer-Blaster在線(xiàn)設(shè)計(jì)引物，通過(guò)PCR實(shí)驗(yàn)篩選出擴(kuò)增效率較好的一對(duì)引物，引物序列如下 ：正向引物為CCAGAAACCACAGAGACCCC，反向引物為T(mén)AAGCGAAGGCCACGATGTT，擴(kuò)增片段長(zhǎng)度為665bp，引物序列送上海生工合成。

1.3 DNA 提取

北京百泰克生物技術(shù)有限公司全血基因組DNA提取試劑盒提取患者和正常人的基因組DNA(按說(shuō)明書(shū)操作)，提取的DNA放4℃冰箱保存?zhèn)溆谩?/p>

1.4 PCR 擴(kuò)增

PCR反應(yīng)體系:10μL的2×Power Taq PCR Master Mix，正向引物和反向引物各1μL，1μL的DNA模板， 12μL 的dH2O總體積為25μL。 PCR反應(yīng)條件: 95℃ 預(yù)變性5min, 95℃變性45秒、58℃復(fù)性30秒、72℃延伸30秒、 30個(gè)循環(huán)， 最后延伸72℃C，5min，擴(kuò)增產(chǎn)物長(zhǎng)度665bp。

1.5 擴(kuò)增產(chǎn)物凝膠電泳、純化和測(cè)序

PCR擴(kuò)增產(chǎn)物在2% 的瓊脂糖進(jìn)行凝膠電泳30min，EB染色，紫外燈下觀察，根據(jù)DNA-Marker切取目的DNA部分的凝膠,然后用DNA純化試劑盒純化DNA，純化后的DNA送上海生工測(cè)序。

1.6 測(cè)序分析

測(cè)得的序列應(yīng)用Blaster在 GeneBank 數(shù)據(jù)庫(kù)中與人類(lèi)基因組中野生型PRRT2的 mRNA序列 (NM_145239.3)進(jìn)行序列比對(duì)，并根據(jù)測(cè)序結(jié)果圖找到突變位點(diǎn)，突變位點(diǎn)在SNP數(shù)庫(kù)中找不到的為新發(fā)現(xiàn)突變點(diǎn)。

2 結(jié)果

14例患者中有5例患者檢測(cè)到有熱點(diǎn)突變c.846-847 insC (p.P217fsX)(見(jiàn)圖1)，其中有一個(gè)患者同時(shí)攜帶有一個(gè)基因突變?yōu)閏.906G>A (p.Glys237Arg)(見(jiàn)圖2)；其余9個(gè)患者均檢測(cè)到突變位點(diǎn)c.882G>A (p.Arg229 Lys)(見(jiàn)圖3)，該突變?yōu)樾掳l(fā)現(xiàn)基因突變，這9個(gè)患者中有5個(gè)患者同時(shí)攜帶有c.609C>G (p.Pro138Ala)突變(見(jiàn)圖4)，30例正常人均沒(méi)有發(fā)現(xiàn)突變。

圖1 c.846-847 insC (p.P217fsX)突變

圖2 c.906G>A (p.Glys237Arg)突變

圖3 c.882G>A (p.Arg229 Lys)

圖4 c.609C>G (p.Pro138Ala)

3 討論

PKD是陣發(fā)性運(yùn)動(dòng)障礙中最常見(jiàn)的類(lèi)型，也稱(chēng)為發(fā)作性運(yùn)動(dòng)誘發(fā)性舞蹈手足徐動(dòng)癥，是一類(lèi)反復(fù)發(fā)作的非自主性運(yùn)動(dòng)障礙疾病，PKD在人群中發(fā)病率較低，占世界人口的1/15萬(wàn)。 PKD 常于兒童或青少年期發(fā)病，發(fā)病具有高度異質(zhì)性，大多為原發(fā)性，有遺傳家族史的病例約占60%，其遺傳方式大多為常染色體顯性遺傳。根據(jù)人類(lèi)基因突變數(shù)據(jù)庫(kù)(The Human Gene Mutation Database，HGMD)，截止到2018年2月，已報(bào)道的PRRT2基因突變總計(jì)93種[7]。PRRT2基因編碼由N端胞外結(jié)構(gòu)域和C-胞質(zhì)結(jié)構(gòu)域組成的跨膜蛋白，在腦中高表達(dá)。 PRRT2基因 突變是PDK的致病因素，該基因定位于16p11.2-q12.1區(qū)帶，該區(qū)域編碼離子通道蛋白。最近有研究報(bào)道PRRT2與突觸小體相關(guān)蛋白SNAP25相互作用,可能參與神經(jīng)遞質(zhì)的釋放,影響突觸傳遞[5],進(jìn)而影響腦功能的改變。PKD與癲癇可能有共同的生物學(xué)基礎(chǔ)，其病理生理機(jī)制之一很可能與離子通道缺陷有關(guān)。少數(shù)繼發(fā)性PKD可見(jiàn)于多發(fā)性硬化癥或腦梗死，還有腦外傷、產(chǎn)期缺氧性腦病、糖尿病、低血糖、甲亢等也可以引發(fā)PKD的發(fā)生。該病經(jīng)常被誤診為癲癇，因小劑量抗癲癇藥物治療有效，如卡馬西平、奧卡西平、苯妥英鈉、拉莫三嗪等均能減少或終止發(fā)作。

臨床觀察證實(shí)原發(fā)性PKD是受遺傳因素強(qiáng)烈影響的神經(jīng)發(fā)育障礙性疾病。自PRRT2基因被證實(shí)為家族性PKD的致病基因以來(lái)，迄今為止在PKD患者中已發(fā)現(xiàn)約30種PRRT2基因突變。我們對(duì)14例PKD 患者PRRT2基因第2外顯子進(jìn)行測(cè)序，發(fā)現(xiàn)1個(gè)移碼突變和3個(gè)錯(cuò)義突變。其中c.846-847 insC (p.P217fsX)為熱點(diǎn)突變，c.882G>A (p.Arg229 Lys)為新發(fā)現(xiàn)的突變，在SNP基因組數(shù)據(jù)庫(kù)中未檢測(cè)到。且14例散發(fā)病例中有9例攜帶有此突變(64.3%)，所發(fā)現(xiàn)的突變?cè)诮】等酥芯鶝](méi)有發(fā)現(xiàn)，為此我們推測(cè)p.Arg229 Lys突變可能是PKD的致病基因，但其發(fā)病機(jī)制有待于進(jìn)一步研究。我們的研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)有些患者攜帶有雙重突變，有研究報(bào)道PRRT2基因雙重突變可導(dǎo)致智力缺陷[8]，該研究推測(cè)PRRT2突變患者的表型差異可能取決于PRRT2突變類(lèi)型。我們下一步將研究患者的臨床表型與突變之間的關(guān)系。

總之我們的研究發(fā)現(xiàn)了一個(gè)新的點(diǎn)突變,擴(kuò)大了PKD發(fā)病的基因譜,為陣發(fā)性運(yùn)動(dòng)障礙疾病的診斷提供了新的檢測(cè)突變點(diǎn)。