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罗巍团队解密罕见癫痫遗传病的特殊结构致病突变

发布日期:2018年07月11日 09:11:48 来源:附属第二医院
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近日,浙江大学医学院附属第二医院神经内科罗巍团队在临床神经病学及神经科学权威期刊《BRAIN》在线发表关于家族性皮质肌阵挛性震颤癫痫(Familial Cortical Myoclonic Tremor with Epilepsy, FCMTE)致病基因鉴定的研究,文章题目为“Intronic pentanucleotide TTTCA repeat insertion in SAMD12 gene causes familial cortical myoclonic tremor with epilepsy type 1

这项研究持续7年余,期间罗巍带领团队成员跨遍全国12个省采集罕见的FCMTE大家系资源。通过连锁分析定位、单体型分析、二代测序及相关最新数据分析技术,最终鉴定发现了FCMTE的首个致病基因SAMD12

FCMTE是一以皮质震颤和癫痫发作为核心临床症状的常染色体显性遗传性疾病,既往有4个致病基因位点被定位报道:FCMTE1(8q24)、FCMTE2(2p11.1-q12.2)、FCMTE3(5p15.31-p15.1)和FCMTE4(3q26.32-3q28),但其致病基因突变一直未被鉴定发现。

本研究纳入20个临床及电生理诊断明确的FCMTE家系,对11个大家系进行连锁分析定位,均定位于FCMTE1(8q24)位点,且将最小致病基因区间缩小到4.9Mb。常规的全外显子组测序及全基因组测序分析未在这一致病基因区间内发现候选致病基因突变。结合该疾病在临床上存在遗传早现现象(发病年龄逐代提早),提示可能为多核苷酸重复突变,因此利用ExpansionHunter这一针对多核苷酸重复序列的分析程序对致病基因区间内的候选重复序列motif进行分析,最终发现在SAMD12基因4号内含子内存在一异常的(TTTCA)n五核苷酸重复插入(图1)。通过长片段PCR及重复引物PCR,最终确定该五核苷酸重复插入在18个FCMTE1家系中与疾病共分离(图2),证实其为FCMTE1的致病基因突变。

这一研究不仅鉴定了FCMTE1的致病基因,其特殊的突变形式(五核苷酸重复插入)及发现该突变的过程(缩小致病基因区间和ExpansionHunter的应用)为更多目前通过常规的二代测序及分析仍无法鉴定发现致病基因的疾病研究,提供了参考研究思路。

浙江大学医学院附属第二医院神经内科博士研究生岑志栋和天昊基因科技(苏州)有限公司姜正文为论文第一作者,罗巍教授是唯一通讯作者。该研究受到国家自然科学基金资助(No. 81571089、81371266和81600850)。

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图1. A. (TTTCA)n五核苷酸重复插入位置模式图;B. 先证者全基因组测序原始序列提示存在(TTTCA)n五核苷酸重复插入;C. (TTTCA)n五核苷酸重复插入Sanger测序峰图(部分);D. 重复引物PCR毛细管电泳图。

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图2. A. 家系B的(TTTCA)n五核苷酸重复插入在家系内疾病基因共分离情况;B. 家系B连锁分析LOD值峰图;C和D. 家系B和家系J部分家庭成员长片段PCR跑胶结果,白色箭头所指为有(TTTCA)n五核苷酸重复插入的长片段。

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