原發(fā)性低鉀型周期性麻痹的離子通道基因突變及臨床研究.pdf

1、原發(fā)性低鉀型周期性麻痹(hypokalemicperiodicparalysis，HOKPP)是常染色體顯性遺傳性肌肉病，分為家族性(familialhypokalemicperiodicparalysis，F(xiàn)HOKPP)和散發(fā)性(Sporadicalhypokalemicperiodicparalysis，SHOKPP)兩型，其臨床特征為發(fā)作性肌無力伴隨血清鉀降低，肌無力經(jīng)常涉及四肢，嚴(yán)重患者可死于呼吸肌麻痹或血清鉀降低所致的心律失常

2、。 近年來，通過遺傳學(xué)、分子生物學(xué)和電生理學(xué)的聯(lián)合研究發(fā)現(xiàn)HOKPP是由離子通道基因突變所致的離子通道病，涉及的離子通道基因主要有CACNA1S、SCN4A、KCNE3(分別編碼骨骼肌電壓門控鈣通道α1亞單位，鈉通道α亞單位和鉀通道輔助亞單位)。目前已發(fā)現(xiàn)CACNA1S存在R528H/G、R1239H/G和R1086C突變，SCN4A基因存在R669H、R672H/G/C/S和P1158S突變。有報道KCNE3基因的R83H突變

3、也與HOKPP相關(guān)，但此結(jié)論尚存在爭議。CACNA1S突變相關(guān)的HOKPP被定義為Ⅰ型，SCN4A突變相關(guān)的HOKPP被定義為Ⅱ型。西方國家統(tǒng)計(jì)Ⅰ型HOKPP約占患病人數(shù)的69％，Ⅱ型約占8.6％，約22.4％沒有找到相關(guān)突變。HOKPP不僅具有基因異質(zhì)性，同時具有表型異質(zhì)性。 本研究重點(diǎn)是對我國原發(fā)性HOKPP患者進(jìn)行基因突變和臨床的研究工作。我們收集了來自12個獨(dú)立家系的18例FHOKPP患者和71例SHOKPP患者。我們利

4、用PCR-直接測序技術(shù)對12個FHOKPP家系先證者進(jìn)行了候選基因(CACNA1S、SCN4A、KCNE3)的全部外顯子的篩查；在此基礎(chǔ)上，對71例SHOKPP進(jìn)行了的熱點(diǎn)突變篩查。結(jié)合基因研究結(jié)果，分析HOKPP的臨床特征，探討不同突變、突變與非突變、家族性與散發(fā)性的表型特征和差異。本研究旨在明確國人HOKPP突變位點(diǎn)、發(fā)生比率、突變與臨床表型的相關(guān)性，為臨床診斷和治療提供指導(dǎo)。本研究分為三個部分： 第一部分原發(fā)性低鉀型周期性

5、麻痹家系資源的收集和離子通道基因突變篩查程序的建立 本研究的目的是建立一個包括臨床資料、家系資料及血樣和DNA樣品的低鉀型周期性麻痹遺傳資源庫。根據(jù)知情同意的原則采集臨床資料及血樣。我們收集到來自12個家系的18例FHOKPP和71例SHOKPP。我們針對HOKPP候選基因CACNA1S、SCN4A、KCNE3的全部外顯子設(shè)計(jì)了引物，進(jìn)行PCR擴(kuò)增，利用PCR產(chǎn)物直接測序技術(shù)進(jìn)行基因檢測。 第二部分原發(fā)性低鉀型周期性麻痹

6、的離子通道基因突變研究 一、家族性低鉀型周期性麻痹離子通道基因突變的研究 我們對12例FHOKPP家系先證者的候選基因CACNA1S、SCN4A，KCNE3的全部外顯子進(jìn)行了測序研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)了3個家系先證者存在2種已知責(zé)任突變：家系6先證者存在CACNA1S基因R1239H突變；家系8和家系10的先證者存在SCN4A基因R672H突變。同時，我們還發(fā)現(xiàn)了家系12先證者存在1種新的有意突變：SCN4A基因的V781I突變

7、。 我們對CACNA1S基因R1239H突變家系進(jìn)行了基因研究：發(fā)現(xiàn)所有患者(2例)均存在CACNA1S基因R1239H突變，其他正常親屬無此突變。此突變臨床和遺傳學(xué)特征為：兒童期發(fā)病，青春期加重，成人后漸輕，無持久性肌無力表現(xiàn)，乙酰唑胺治療有效，突變基因攜帶者男女均發(fā)病，為完全外顯率。 我們對兩個SCN4A基因R672H突變家系進(jìn)行了基因研究：發(fā)現(xiàn)兩個家系所有患者均攜帶SCN4A基因R672H突變，同時發(fā)現(xiàn)5個無癥狀者

8、突變基因攜帶者，其中1例男性(17歲)，另外4例為女性(最小年齡36歲)。此突變臨床和遺傳學(xué)特征為：多在青春期發(fā)病，成人后漸輕，無持久性肌無力表現(xiàn)，乙酰唑胺治療無效，可有加重趨勢，男性突變基因攜帶者外顯率83％，女性突變基因攜帶者均不外顯。 二、SCN4A基因V781I突變與HOKPP相關(guān)性的研究 為了明確SCN4A基因V781I突變是HOKPP相關(guān)突變還是良性多態(tài)，我們對SCN4A基因V781I突變家系的患者(3例)和

9、正常親屬(14例)、71例SHOKPP患者和100例正常人進(jìn)行了此突變位點(diǎn)的篩查。發(fā)現(xiàn)此家系所有患者存在此突變，且4例正常親屬也攜帶此突變(其中1例男性和3例女性)。我們用一個鑒別正常序列和突變序列的內(nèi)切酶HpyCH4Ⅲ，對71例SHOKPP和100例正常人PCR產(chǎn)物進(jìn)行酶切，酶切陽性者再行測序證實(shí)，結(jié)果71例SHOKPP中有7例存在此突變，100例正常人中也有7例存在此突變。根據(jù)以上研究結(jié)果，證實(shí)此突變?yōu)榱夹远鄳B(tài)。 三、散發(fā)性

10、低鉀型周期性麻痹離子通道基因突變的研究 基于我們對FHOKPP進(jìn)行的基因突變篩查，并未在已報道的突變熱點(diǎn)以外發(fā)現(xiàn)新的HOKPP相關(guān)突變。因此，我們對SHOKPP進(jìn)行突變熱點(diǎn)(位于CACNA1S外顯子11、30和SCN4A外顯子12)篩查。在71例SHOKPP基因研究中，發(fā)現(xiàn)1例患者攜帶已知SCN4A基因R672C突變，其他患者未見已知突變。 第三部分低鉀型周期性麻痹的臨床特征研究 一、原發(fā)性和繼發(fā)性低鉀型周期性麻

11、痹的診斷和鑒別診斷 HOKPP按病因可分為原發(fā)性和繼發(fā)性兩大類，后者又分為甲狀腺毒型周期性麻痹(thyrotoxicperiodicparalysis，TPP)、鉀攝入不足或排鉀過多(腎性排鉀過多最常見)等。我們分析了120例HOKPP患者(包括89例原發(fā)者和31例繼發(fā)者)的臨床資料，通過對原發(fā)性和繼發(fā)性兩類患者臨床特征的總結(jié)和分析，我們建立了一套HOKPP快速診斷鑒別程序：①首先通過病史可以明確進(jìn)食不足，腹瀉，出汗，藥物(利尿

12、藥等)繼發(fā)的HOKPP；②通過血?dú)夥治?、尿生化常?guī)鑒別腎性失鉀還是轉(zhuǎn)移性失鉀；③對腎性失鉀根據(jù)血?dú)夥治黾鞍殡S癥狀體征明確病因；④對轉(zhuǎn)移性失鉀，查甲狀腺功能排除TPP。經(jīng)以上診斷程序，排除繼發(fā)性而考慮原發(fā)性HOKPP。 二、原發(fā)性低鉀型周期性麻痹臨床特征研究 結(jié)合原發(fā)性HOKPP基因研究的結(jié)果，總結(jié)國人HOKPP臨床特征：①國人HOKPP患者以男性居多，散發(fā)患者多見；②發(fā)病高峰在10～39歲；③國人SCN4A基因突變與CA