中国人遗传性包涵体肌病GNE基因突变分析

论文摘要

目的:遗传性包涵体肌病（hereditary inclusion body myopathy,HIBM）既往称股四头肌不受累的空泡肌病（vacuolar myopathy sparing quadriceps,VMSQ）,又称有镶边空泡的远端肌病（distal myopathy with rimmed vacuoles,DMRV）,由日本学者Nonaka等于1981年首先报道,是一种青少年晚期或成年早期起病,胫前肌较早受累的常染色体隐性遗传的远端型肌病,首发症状多为步态改变,随病情进展,可累及全身其他部位肌肉,但股四头肌受累相对较轻或不受累,平均起病后12年丧失独立行走能力。血清肌酸激酶（creatine kinase,CK）水平正常或轻度升高。肌肉活检光镜可见肌纤维内镶边空泡,电镜可见肌浆或肌核内管状细丝包涵体。本世纪初Eisenberg和Kayashima等先后将位于9p12-13的UDP-N-乙酰葡糖胺2-表位酶/N-乙酰甘露糖胺激酶（GNE）基因确定为HIBM和DMRV的致病基因,从而证实两者为等位基因病,只是在临床表型和基因突变型上并不完全相同,此后陆续有众多学者相继报告在HIBM患者中发现GNE基因的突变。国内焉传祝等于2003年首次报道了9例中国人HIBM患者,其临床和病理改变与日本的病例基本一致,又于2005年首次报告了一个GNE基因复合杂合突变的中国人HIBM家系,随后陆续有其他类型复合杂合子及纯合子被报道,但在我国尚缺乏较大组病例的GNE基因突变分析。为此,我们对临床和肌肉病理特点符合HIBM诊断的12例中国患者及其中2个家系的成员进行了GNE基因序列分析,以期了解中国人HIBM患者GNE基因突变的特点,探讨不同种族之间GNE基因突变类型的异同。材料和方法:12例患者均为山东大学齐鲁医院神经肌肉病研究室病例,根据患者的临床、肌肉病理及电镜确诊。利用患者的肌活检标本或采集其外周血,2个家系共6例成员的血液标本通过随访的方式获得。GNE基因12个外显子的序列由http://www.ensembl.org/index.html获得,引物由日本国立精神神经中心提供。酚/氯仿法提取其基因组DNA,采用聚合酶链反应（PCR）方法特异性扩增GNE基因编码区各外显子及其侧翼序列。琼脂糖凝胶电泳检测扩增产物,经分离纯化后通过DNA测序方法获得其序列,然后与正常序列进行比对分析,了解各患者GNE基因的突变形式。明确突变碱基后,检测是否发生氨基酸序列改变并定位。对新发现的突变检测200多名无血缘关系的健康正常人予以验证。结果:1.通过对PCR产物直接测序,共发现GNE基因的5个突变位点可能与HIBM相关:G154A、A204G、A578T、T1574C和C1943T,分别位于2号、2号、3号、9号和11号外显子,其中前3个位于表位酶编码区,后2个则位于激酶编码区。均为错义突变,引起的氨基酸改变分别为E35K、I51M、D176V、L508S和A631V。其中A578T和C1943T位点突变与国外报道一致;T1574C位点突变只在国内患者中被发现,国外未见报道,而G154A和A204G位点突变国内外均未见报道,分别检测了200余例无血缘关系的健康正常人,均未发现有此两个位点突变,提示其为新发现的致病性突变。2.12例患者中共发现8例阳性患者（66.7%）,均为女性。5例为复合杂合子,包括2对同胞姐妹,另1例患者家族中无类似患者,其中3例患者携带T1574C和C1943T复合杂合突变,包括2例同胞姐妹;另2例同胞姐妹为A204G和T1574C复合杂合突变。3例为单一杂合子,携带GNE基因的单一杂合突变,分别为G154A、A578T和T1574C。余4例未检测到GNE基因的突变。我们的患者中未发现纯合子。3.家系分析结果:2对同胞姐妹患者的父母及胞兄胞姐均只携带GNE基因的单一杂合突变,其复合杂合突变分别来源于父源和母源染色体。结论:1.中国人HIBM患者也存在GNE基因的突变,其突变率66.7%较日本报道的91%和79.4%为低。2.中国人HIBM患者既有复合杂合子,也有单一杂合子,还有未检测到GNE基因突变者,此组患者中未发现纯合子,这与中东地区几乎所有HIBM患者均为12号外显子T2186C（M712T）错义纯合子突变不同,而日本的DMRV其GNE基因的突变有多种类型,几乎包括了所有的外显子,且既有纯合子突变,也有复合杂合子突变。国内也已有纯合子患者的报道。3.发现的GNE基因的突变多为错义突变,可位于表位酶或激酶功能区,未发现纯合无效突变,与国外报道一致。4.共检测到GNE基因的5个致病突变,其中A578T和C1943T位点突变与日本学者报道一致,表明中国和日本的HIBM患者GNE基因突变存在共同点。而另3个位点突变G154A、A204G和T1574C国外均未见报道,其中G154A和A204G位点突变是本研究首次报道的新的致病性突变;T1574C位点突变国内已有报道,8例阳性患者中有6例携带此突变,提示其可能为中国人HIBM患者的突变热点,可以进一步扩大样本量进行验证。5.复合杂合子、单一杂合子和未检测到突变者在临床和病理表现上并无明显差别。

论文目录

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• 论文正文
• 前言
• 材料与方法
• 结果
• 讨论
• 结论
• 附图和附表
• 参考文献
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