分子診斷在神經(jīng)系統(tǒng)疾病中的應用(項目介紹)課件

分子診斷技術在神經(jīng)系統(tǒng)遺傳病中的應用

101PARTONE兩代測序技術介紹2DNA分子基本單位：脫氧核苷酸含氮堿基+磷酸+脫氧核糖反向平行堿基配對原則人體大約有30億堿基對1953年4月《自然》雜志刊登了美國的沃森和英國的克里克在英國劍橋大學合作的研究成果：DNA雙螺旋結構的分子模型，被譽為20世紀以來生物學方面最偉大的發(fā)現(xiàn)。3基因基因(Gene)(遺傳因子）是具有遺傳效應的DNA片段（部分病毒如煙草花葉病毒、HIV的遺傳物質是RNA。人體內大約有25000個基因。“除了外傷，一切疾病的發(fā)生都與基因有關?！?/p>

——諾貝爾生理學和醫(yī)學獎獲得者利根川進博士4染色體染色體(chromosome)是細胞在有絲分裂時遺傳物質存在的特定形式，是間期細胞染色質結構緊密包裝的結果，是染色質的高級結構，僅在細胞分裂時才出現(xiàn)。染色體有種屬特異性，隨生物種類、細胞類型及發(fā)育階段不同，其數(shù)量、大小和形態(tài)存在差異。5DNA、基因、染色體基因是具有遺傳效應的DNA片段，染色體是由DNA和蛋白質組成。6突變基因在結構上發(fā)生堿基對組成或排列順序的改變?；螂m然十分穩(wěn)定，能在細胞分裂時精確地復制自己，但這種穩(wěn)定性是相對的。在一定條件下，由于DNA分子中發(fā)生堿基對的增添、缺失或替換而引起的基因結構的改變，就叫做基因突變。變異1.大區(qū)域的刪除、重復、易位、倒轉（可從染色體層面解釋）

如：21-三體綜合征2單個基因層次的變異：堿基置換、移碼、缺失和插入4種。7大區(qū)域的刪除、重復、易位、倒轉8突變——蛋白功能改變基因突變改變了DNA堿基序列，進而改變了轉錄形成mRNA的序列。mRNA在翻譯時導致相關氨基酸的改變，從而影響蛋白質功能。9一代測序技術一代測序又稱Sanger測序——雙脫氧鏈終止法測序原理1977年，英國人FredSanger發(fā)現(xiàn)，如果在DNA復制過程中摻入ddNTP,就會產(chǎn)生一系列末端終止的DNA鏈，并能通過電泳按長度分辨。10一代測序技術不同末端終止DNA鏈的長度是由摻入到新合成鏈上隨機位置的ddNTP決定的。11二代測序技術1）Illumina原理：橋式PCR+4色熒光可逆終止+激光掃描成像主要步驟：①DNA文庫制備——超聲打斷加接頭②Flowcell——吸附流動DNA片段③橋式PCR擴增與變性——放大信號④測序——測序堿基轉化為光學信號2）IonTorrent原理：油包水PCR+4種dNTP車輪大戰(zhàn)+微電極PH檢測主要步驟：①DNA文庫制備——噴霧打斷加接頭②乳液PCR——注水入油獨立PCR③微電極pH檢測——磁珠入池記錄pHIllumina測序平臺IonTorrent測序平臺12兩代測序技術優(yōu)勢比較類別讀長準確度時間成本通量一代測序較長（80-800bp）高長高小二代測序短（200-300bp）相對較高（需用一代測序驗證）快低高點突變（SNV）短序列插入缺失（Indel）內含子和調控序列重排和融合CNV大片段的缺失和重復短片段串聯(lián)重復序列測得準測不準13不同的疾病對應不同的測序方法拷貝數(shù)變異（CNV）：如DMD，SMA(MLPA)三核苷酸重復：如SCA,Huntington,Kennedy（MLPA+片段分析）線粒體基因突變：如線粒體腦肌病(mtDNA檢測）染色體基因點突變：如FFI、CADASIL、肝豆狀核變性(NGSpanel)1402

PARTTWO分子診斷技術在神經(jīng)系統(tǒng)疾病中的應用15拷貝數(shù)變異（CNV）：如DMD，SMA三核苷酸重復：如SCA,Huntington,Kennedy線粒體基因突變：如線粒體腦肌病染色體基因點突變：如FFI、CADASIL、肝豆狀核變性神經(jīng)系統(tǒng)基因病分類（不同的突變類型）16MLPA即多重連接依賴探針擴增法，采用多重PCR的方式進行核酸樣品檢測，能夠在一個簡單的反應內檢測多達50個特異核酸序列的拷貝數(shù)變化，因此能夠檢測大量基因的缺失和重復突變。MLPA技術檢測拷貝數(shù)變異17MLPA技術檢測拷貝數(shù)變異Eg:1.DMD是由編碼肌營養(yǎng)不良蛋白（dystrophin）的DMD基因突變引起。該基因是目前發(fā)現(xiàn)的人類最大的基因，長2.4Mb，含80個外顯子，其主要突變類型為外顯子缺失，占全部突變的50~70％，點突變約占25％，重復突變約占5~10％，突變位置無固定規(guī)律。Aartsma-RusA,etal.,MuscleNerve34:135–144,2006MLPANGSSangermRNA18SMA患者SMN1基因>95%的SMA在外顯子7上存在缺失SMN2基因

缺失程度與臨床癥狀的輕重有關MLPA技術檢測拷貝數(shù)變異Eg:2.脊髓性肌萎縮癥（SMA）常染色體隱性遺傳病。SMN1和SMN2是該病的致病基因，這兩個基因高度同源，僅僅存在兩個核苷酸的差異，通過7號外顯子和8號外顯子上的兩個基因位點進行區(qū)分。19三核苷酸重復疾病三核苷酸重復疾病是一類由于致病基因內部或調控區(qū)域三核苷酸重復序列如（CNG）n、（GCN）n、（GAA/C）n等（N示不同堿基，n示拷貝數(shù)）的異常擴增導致的一類疾病，其擴增的重復序列不穩(wěn)定地傳遞給下一代，往往傾向于增加幾個重復拷貝，拷貝數(shù)重復越多，病情越嚴重，發(fā)病年齡越小。20三核苷酸重復序列的檢測重復次數(shù)<100一代測序重復次數(shù)150-500甚至>1000RFLP連鎖分析DNA雜交分析PCR擴增法等單分子實時測序（最新）Eg：在SCA1疾病患者中重復單位CAG的拷貝數(shù)為39-91，而正常僅為6-44。三核苷酸重復疾病21是由線粒體基因（mtRNA）或者是核基因（nDNA）變異引起線粒體代謝酶的功能缺陷，導致ATP合成障礙、能量來源不足導致的一組異質性病變。線粒體基因突變22線粒體基因突變線粒體疾病譜：Cytb，cytochromeb（細胞色素b）；FBSN，familialbilateralstriatalnecrosis（家族性雙側紋狀體壞死）；LHON，Leberhereditaryopticneuropathy（Leber遺傳性）；LS，Leighsyndrome（Leigh綜合征）；MELAS，mitochondrialencephalomyopathy,lacticacidosis,andstroke-likeepisodes（線粒體腦肌病伴高乳酸血癥和卒中樣發(fā)作）；MERRF，myoclonusepilepsywithragged-redfibres（肌陣攣性癲癇伴破碎紅纖維）；MILS，maternallyinheritedLeighsyndrome（母系遺傳Leigh綜合征）；NARP，neuropathy，ataxiaandretinitispigmentosa（神經(jīng)病，共濟失調和視網(wǎng)膜色素變性綜合征）;ND，NADH-dehydrogenase（NADH脫氫酶）；PEO，progressiveexternalophthalmoplegia（進行性眼外肌麻痹）DiMauroS,SchonEA,CarelliV,HiranoM.Theclinicalmazeofmitochondrialneurology.NatRevNeurol.2013Aug;9(8):429-44.2個編碼rRNA基因（16s和12s）22個編碼tRNA基因13個編碼蛋白質基因23染色體基因點突變對致病基因熱點突變或者全部編碼區(qū)進行直接測序，與數(shù)據(jù)庫參考序列進行比對即可發(fā)現(xiàn)突變位點。Eg:常染色體顯性遺傳腦動脈病伴皮質下梗死和白腦質?。–ADASIL），是由NOTCH3基因突變引起的非動脈硬化性、非淀粉樣變的遺傳性腦小動脈病。24小結：總體而言，NGS技術具有通量大、時間短、精確度高和信息量豐富等優(yōu)點,測序（Sanger法）的讀長可以達到1000bp，二代測序雖然通量高，但讀長從幾十bp到幾百bp不等，就算雙端最長也不超過250bp，因此在檢測大片段的缺失重復時常用到MLPA等方法。不同的測序技術在測序范圍、數(shù)據(jù)分析量以及測序費用和時間等方面又有很大差別,如果選擇適合的方法,對于臨床診斷和科學研究將起到事半功倍的作用。Sanger測序是目前所有基因檢測方法（包括熒光定量PCR中的Taqman探針法、普通PCR法、基因芯片法、二代測序法等）的金標準。2503PARTTHREE納諾基神經(jīng)系統(tǒng)項目解讀及案例分析26納諾基神經(jīng)系統(tǒng)檢測項目序號項目名稱疾病種類基因數(shù)報告周期價格（RMB）1肌肉病45130120個工作日41602周圍神經(jīng)病12810720個工作日41603運動神經(jīng)元病736720個工作日38604共濟失調和痙攣性截癱19818920個工作日41605肌萎縮側索硬化癥363920個工作日38606自閉癥相關12013820個工作日44607精神發(fā)育遲滯11911820個工作日44608心腦血管病34431920個工作日41609腦白質病11311920個工作日416010阿爾茨海默病142120個工作日386011癲癇20316420個工作日446012帕金森病及肌張力障礙474820個工作日386013神經(jīng)系統(tǒng)遺傳性疾病基因譜篩查(包含以上12個項目的panel)>1680>104825個工作日5960注23種復合突變類型疾病大片段缺失重復序列和動態(tài)突變基因檢查27神經(jīng)系統(tǒng)疾病循證醫(yī)學科研服務

序號項目名稱深度數(shù)據(jù)量基因數(shù)外顯子數(shù)疾病數(shù)1人全外顯子測序100X10G＞22000180,000>85%的致病位點200X20G2人全基因組測序10X30G＞25000//30X90G28一、遺傳性肌肉病——檢測內容（451種疾病，301個基因）序號疾病類別疾病數(shù)量基因個數(shù)序號疾病類別疾病數(shù)量基因個數(shù)1肌營養(yǎng)不良47427離子通道肌病16142先天性肌營養(yǎng)不良50368惡性高熱223先天性肌肉病41369代謝性肌病53474遠端型肌肉病161610遺傳性心肌病125935其他肌病333111先天性肌無力27326肌強直綜合征8612其他神經(jīng)肌肉病3334

遺傳性神經(jīng)肌肉病是由于生殖細胞或受精卵遺傳物質的數(shù)量、結構或功能改變，使發(fā)育的個體出現(xiàn)神經(jīng)系統(tǒng)功能缺損而表現(xiàn)為肌張力障礙、共濟失調、不自主運動、精神發(fā)育遲滯等癥狀的一類疾病。29Duchenne或Becker型肌營養(yǎng)不良癥(DMD)杜氏肌營養(yǎng)不良(DMD)屬于X連鎖隱性遺傳病，是男性中常見的遺傳性疾病。發(fā)病率約為1/3500活男嬰，女性多為致病基因攜帶者，發(fā)病者罕見，且癥狀較輕。DMD患者約30%為自發(fā)性突變，其余的為X染色體隱性遺傳。在各種類型突變中，單個或多個外顯子缺失突變患者占60%－65%；無意義或框移造成的點突變占30%，重復占5%－15%。DMD基因定位于X染色體短臂上(Xp21.1)，基因全長約2220kb，含79個外顯子，cDNA長14kb，是目前已知的最大人類基因。30MLPAoraCGHNGSSangerDMD/BMD基因突變類型與檢測路徑Aartsma-RusA,etal.,MuscleNerve34:135–144,200631病例分享1：DMD受檢者：男，6歲?，F(xiàn)病史：下肢無力，較去年行走主動性下降，不如去年靈活，走路踮腳較去年明顯。運動功能：15個月獨立行走，3-5歲獨立行走，爬樓梯正常，下蹲起需扶膝，跑不快，跳正常。?？茩z查精神狀態(tài)：查體合作，左利手，高顎弓畸形，顳肌正常，雙側腓腸肌肥大，舌體正常，扁桃體正常，步態(tài)正常，表現(xiàn)Gowers征，膝腱反射正常，指鼻穩(wěn)準，輪替實驗：可，無足下垂，脊柱有側彎，無關節(jié)攣縮。肌力：上肢近端左5、右5，上肢遠端左5、右5；下肢近端左5、右5，下肢遠端左5、右5。心電圖：心率70次/分，竇性心率不齊。心臟彩超：EF：61%，LVEDD：33mm，結果：三尖瓣少量回流。其他檢查：CK值異常升高。初步診斷：DMD32病例分享1：DMD檢測結果基因名稱參考SNPID遺傳方式純合/雜合改變染色體轉錄本號及功能區(qū)域突變類型DMDrs128627256XR純合Xp21.2NM_004006外顯子59無義突變堿基改變氨基酸改變ExAC東亞人群頻率1000G人群頻率預測結果相關疾病致病危險等級c.C8713Tp.R2905XNANADMDMD明確致病性變異圖2-1受檢者DMD基因427mc.C8713T變異的一代測序驗證圖2-2受檢者母親DMD基因427mc.C8713T變異的一代測序驗證33二、遺傳性運動神經(jīng)元病遺傳性運動神經(jīng)元?。∕ND）是一組病因未明的選擇性侵犯脊髓前角細胞、腦干運動神經(jīng)元、皮層錐體細胞及錐體束的慢性進行性神經(jīng)變性疾病。ALSSMAKD肌萎縮側索硬化癥脊髓延髓肌萎縮癥脊肌萎縮癥34檢測內容（73種疾病，67個基因）

63種疾病57個基因10種疾病10個基因運動神經(jīng)元病鑒別診斷相關352.1.肌萎縮側索硬化癥

肌萎縮側索硬化癥（amyotrophiclateralsclerosis，ALS）俗稱“漸凍人癥”，是一種累及人體上、下運動神經(jīng)元的慢性進行性變性病，屬于運動神經(jīng)元病的一種。

臨床表現(xiàn)為自肢體遠端開始的非對稱性肌無力和肌萎縮，患者會出現(xiàn)吞咽困難、呼吸功能障礙等癥狀；由于只累及到患者的運動神經(jīng)元，因而患者的思維和智力都不受影響。我國ALS患者約有6萬多名，通常中年起?。ㄆ骄挲g46歲，散發(fā)性為60歲），起病隱匿，呈慢性進展性病程。在美國，ALS早期誤診率達43%。362.1.ALS相關分類ALS亞型致病基因遺傳方式染色體位置編碼蛋白及功能ALS1SOD1AD/AR21q22.11編碼超氧化物歧化酶1，能將超氧化物自由基代謝為氧分子和過氧化氫，從而為氧中毒提供防御ALS2（青少年型）ALS2AR2q33.1編碼肌萎縮側索硬化蛋白2抗體ALS3（伴或不伴額顳葉癡呆）SQSTM1AD5q35.3編碼可調節(jié)各種生物功能的支架蛋白ALS4SETXAD9q34.13編碼SEN1P蛋白，參與DNA或RNA加工ALS5（青少年型）SPG11AD15q21.1編碼在神經(jīng)元軸突生長、功能和細胞內運輸中起作用的一種蛋白質ALS6（伴或不伴額顳葉癡呆）FUS——16p11.2編碼的蛋白是異質核核糖核蛋白（hnRNP）復合體的一個多功能蛋白質元件ALS8VAPBAD20q13.33編碼囊泡相關膜蛋白（VAMP）相關蛋白B和C，參與囊泡運輸ALS9ANGAD14q11.2編碼血管生成素，參與血管的形成ALS10（伴或不伴額顳葉癡呆）TARDBPAD1p36.22編碼TARDNA結合蛋白，在RNA的處理和新陳代謝中其重要作用ALS11FIG4AD6q21編碼磷脂酰肌醇5’磷酸酶蛋白，在囊泡運輸中起關鍵作用ALS12OPTN——10p13編碼Optineurin蛋白，是一種可與多種蛋白質相互作用的適配器蛋白。它涉及到調節(jié)許多細胞功能，包括從高爾基體到漿膜的小泡，內吞性交易，以及引導到NF-kappa-B的信號。ALS13ATXN2AD12q24.1編碼ATAXIN-2蛋白，該蛋白參與EGFR轉運，并且是細胞質膜通過內吞作用內化EGFR的負性調節(jié)因子ALS14（伴或不伴額顳葉癡呆）VCPAD9p13.3編碼含纈酪肽蛋白，與囊泡運輸和融合、26S蛋白酶體功能、過氧化物酶體的組裝都與其有關ALS15（伴或不伴額顳葉癡呆）UBQLN2XDXp11.21編碼泛素2蛋白，負責通過蛋白酶體調節(jié)泛素蛋白降解ALS16（青少年型）SIGMAR1AR9p13.3編碼σ非阿片胞內受體1，在和內分泌、免疫系統(tǒng)及神經(jīng)系統(tǒng)相關的多種組織的細胞功能中起重要作用ALS17CHMP2BAD3p12.1編碼染色體修飾蛋白（CHMP）2B抗體，該蛋白是胞內分選轉運復合體Ⅲ（ESCRT-Ⅲ）的組成元件，該復合物主要參與表面受體蛋白的降解及多泡體（MVBs）的形成ALS18PFN1——17p13.2編碼Profilin-1蛋白，是絲狀-肌動蛋白的主要生長調節(jié)劑ALS19ERBB4AD2q33.3-q34編碼erbB-4酪氨酸激酶受體，與神經(jīng)調節(jié)蛋白結合，并被調節(jié)蛋白與其他因子激活，產(chǎn)生有絲分裂分化等多種反應ALS20HNRNPA1AD12q13.13編碼的蛋白在新生的RNA聚合酶II轉錄在細胞核中與特定的蛋白質相關聯(lián)形成核糖核蛋白復合物HNRP或40SALS21MATR3AD5q31編碼核基質蛋白3，可結合DNA和RNA，起到穩(wěn)定某種信使RNA的作用ALS22（伴或不伴額顳葉癡呆）TUBA4AAD2q35編碼TubulinAlpha4A蛋白，該蛋白屬于alpha-tubulin基因家族，可幫助構建微管網(wǎng)絡NEFH相關ALSNEFHAD/AR22q12.2編碼神經(jīng)絲蛋白重鏈，神經(jīng)絲組成的外骨骼可以維持神經(jīng)元的外形，在軸突和樹突間的胞內運輸也起到一定作用Peripherin相關ALSPRPHAD/AR12q13.12編碼Peripherin蛋白，是一種Ⅲ型神經(jīng)中絲蛋白Dynactin1相關ALSDCTN1AD/AR2p13.1是一種基于微管的生物運動蛋白，直接與微管和胞質染色質結合ALS－FTLDC9orf72AD9p21.2編碼9號染色體開放閱讀框72蛋白，在胞內運輸調控中起重要作用，參與細胞自噬和內吞運輸?shù)腞AB蛋白相互作用CHCHD10AD22q11.23編碼一種相對較小的線粒體膜間隙蛋白，可能參與氧化磷酸化的過程372.2.脊肌萎縮癥（SMA）

脊肌萎縮癥（spinalmuscularatrophy，SMA）是由于脊髓前角細胞變性為主要病理改變，以近端肌肉對稱性、進行性萎縮和無力為主要表現(xiàn)，是兒童最為常見和嚴重的常染色體隱性遺傳病（AR），發(fā)病率約為1/10000～1/8000，人群中的攜帶率為1/35-1/50。SMA亞型別名發(fā)病時間致病基因遺傳方式SMA1Werdnig-Hoffmann病6個月內SMN1ARSMA2Dubowitz病六個月到一歲半SMA3Kugelberg-Welander病一歲至成年SMA4成人期起病的脊肌萎縮癥IV型通常于35歲后SMAX2UBA1相關遠端型脊髓肌肉萎縮癥多為新生兒發(fā)病UBA1XRSMAX3ATP7A相關遠端型脊髓肌肉萎縮癥可于1-30歲起病ATP7AXRSMAFKFinkel型脊髓肌肉萎縮癥（遲發(fā)型）平均年齡為48.8歲VAPBADSMALED1常染色體顯性遺傳性下肢受累為著的脊髓肌肉萎縮癥多數(shù)人2歲以內起病，也有4-7歲起病DYNC1H1AD38SMN1基因被稱為“運動神經(jīng)元生存1號”基因，位于5q13，負責編碼“運動神經(jīng)元生存”（SMN)蛋白。SMA患者的SMN1基因由于缺失或突變，導致SMN蛋白缺乏，對運動神經(jīng)元產(chǎn)生嚴重影響。缺乏SMN蛋白時，神經(jīng)細胞將萎縮并最終死亡，從而導致SMA患者身體軀干和四肢近端骨骼肌發(fā)生漸進性、對稱性肌無力和肌萎縮。

95%以上的SMA患者為SMN1的7號和（或）8號外顯子缺失導致，用MLPA檢測SMN1基因的拷貝數(shù)是SMA攜帶者篩查和臨床確診的重要手段。

檢測可明確生育SMA患兒的遺傳風險，或通過產(chǎn)前診斷降低人群中SMA患兒的出生率。22.2.SMA與SMN1基因392.3.脊髓延髓肌萎縮癥（KD）

脊髓延髓肌萎縮癥（SBMA/SMAX1）又稱Kennedy?。↘D）是一種晚發(fā)的X連鎖隱性遺傳病（XR），主要累及下運動和感覺神經(jīng)元以及內分泌系統(tǒng)，表現(xiàn)為進行性四肢和延髓肌無力、肌束震顫和肌肉萎縮。患者一般于15-60歲發(fā)病，平均發(fā)病年齡為27歲。Kennedy病是由于雄激素受體（AR）基因1號外顯子中編碼多聚谷氨酰胺的CAG區(qū)域出現(xiàn)重復序列異常拓展所致。CAG重復序列在健康人中的次數(shù)為10-36次，而患者大于40次。直接鑒定AR基因上（CAG）n重復序列拷貝數(shù)已成為確診本病的可靠指標。40三、遺傳性周圍神經(jīng)病遺傳性周圍神經(jīng)病是一組周圍、運動、感覺自主神經(jīng)元的功能障礙和結構改變所致的疾病，發(fā)病率約為1/2500。HMSN（CMT）HSNHSANdHMN遺傳性運動感覺神經(jīng)病（腓骨肌萎縮癥）遠端型遺傳性運動神經(jīng)病遺傳性感覺神經(jīng)病遺傳性感覺自主神經(jīng)病41遺傳性周圍神經(jīng)病檢測內容128種疾病，107個基因423.1.遺傳性運動感覺神經(jīng)病(CMT)

遺傳性運動感覺神經(jīng)?。℉MSN）又稱為腓骨肌萎縮癥（CMT），是一組遺傳異質性非常高的周圍神經(jīng)系統(tǒng)的神經(jīng)遺傳病，其臨床特點為四肢遠端肌肉進行性肌無力和萎縮伴感覺障礙，腱反射減弱或消失，可呈典型的弓型足、脊柱側彎以及“鶴腿樣”畸形，通常在20歲以前發(fā)病?；疾÷蕿?0-40/10萬。其遺傳方式絕大多數(shù)為常染色體顯性遺傳（AD），也可呈常染色體隱性（AR）和X連鎖遺傳（XR）。新發(fā)突變似乎比較常見，多達1/3的患者屬于此類突變。433.1.CMT相關分類疾病亞型基因亞型基因亞型基因亞型基因亞型基因亞型基因CMT1（AD）CMT1ACMT1EHNPPPMP22CMT1BMPZCMT1CLITAFCMT1DEGR2CMT1FNEFLCMT1（AR）CMT4AGDAP1CMT4B1MTMR2CMT4B2SBF2CMT4B3SBF1CMT4CSH3TC2CMT4DNDRG1CMT4EMPZCMT4FPRXCMT4GHK1CMT4HFGD4CMT4JFIG4CMT4KSURF1CMT2CMT2A1KIF1BCMT2A2MFN2CMT2BRAB7ACMT2B1LMNACMT2B2MED25CMT2CTRPV4CMT2DGARSCMT2ENEFLCMT2FHSPB1CMT2IMPZCMT2JMPZCMT2KGDAP1CMT2LHSPB8CMT2NAARSCMT2ODYNC1H1CMT2PLRSAM1CMT2QDHTKD1CMT2RTRIM2CMT2SIGHMBP2CMT2TMMECMT2UMARSCMT2VNAGLUCMT2WHARSCMT2XSPG11CMT2YVCPCMT2ZMORC2CMTDCMTDIAPMP2CMTDIBDNM2CMTDICYARSCMTDIDMPZCMTDIEINF2CMTDIFGNB4CMTRCMTRIAGDAP1CMTRIBKARSCMTRICPLEKHG5CMTRIDCOX6A1CMTXCMTX1GJB1CMTX4AIFM1CMTX5PRPS1CMTX6PDK3443.2.遺傳性壓力易感性周圍神經(jīng)?。℉NPP）

遺傳性壓力易感性周圍神經(jīng)病(HNPP)又稱壓迫敏感性周圍神經(jīng)?。ㄅD腸體樣周圍神經(jīng)病、家族性復發(fā)性多神經(jīng)?。饕R床特征是在輕微的機械損害和壓迫的情況后反復出現(xiàn)肢體麻木、無力，彌漫性的神經(jīng)傳導速度(NCV)減慢。常染色體顯性遺傳，部分患者為散發(fā)。發(fā)病年齡差異較大，可7-62歲，但大多在10-30歲起病，男女無差異。本病為自限性疾病，無須特殊治療。病理特征：髓鞘增厚形成臘腸體樣結構和節(jié)段性脫髓鞘。與HNPP相關的基因——PMP22基因PMP22基因定位于17號染色體短臂1區(qū)2帶（17p12），編碼外周髓磷脂的蛋白。該蛋白與生長調控及外周神經(jīng)系統(tǒng)髓鞘形成有關453.3.遠端遺傳性運動神經(jīng)病(HMN)

遠端遺傳性運動神經(jīng)病（HMN）是一組由于脊髓前角運動神經(jīng)元退行性變引起的以遠端為主的遺傳性周圍運動神經(jīng)病，占所有遺傳性神經(jīng)病的10%，絕大部分為常染色體顯性遺傳（AD）。有時伴有錐體束征、聲帶麻痹或偏好從手開始發(fā)病。亞型基因染色體亞型基因染色體HMN2AHSPB812q24.23HMN2BHSPB17q11.23HMN2CHSPB35q11.2HMN2DFBXO385q32HMN5ABSCL2/GARS11q13/7p15HMN5BREEP12p11.2HMN6IGHMBP211q13.3HMN7ASLC5A72q12.3HMN7BDCTN12p13.146四、遺傳性心腦血管病(CVD)類別序號疾病大類疾病種類基因個數(shù)類別序號疾病大類疾病種類基因個數(shù)腦血管病1小血管病77心血管病12先天性心臟病30372大血管病2213遺傳性心肌病125933血管畸形2221與心腦血管病相關的代謝性疾病14高脂血癥17244血栓和栓塞162215先天性糖基化病31315血管瘤222316同型半胱氨酸血癥796淀粉樣血管病變6517溶酶體病117血管炎6618其他代謝性疾病558動脈閉塞性疾病56鑒別診斷相關疾病19腦白質病449止血障礙172520其他疾病7710未歸類腦出血5711腫瘤相關911檢測內容：20大類疾病，344種疾病，319個單基因474.1.常染色體顯性遺傳合并皮質下梗死和白質腦病(CADASIL)CADASIL是常染色體顯性遺傳合并皮質下梗死和白質腦病，是一種由NOTCH3基因突變引起的非動脈硬化性、非淀粉樣變的遺傳性心腦小動脈病。該病的遺傳方式為常染色體顯性遺傳（AD）。大多數(shù)在中年早期起病，通常發(fā)生在40-50歲，平均年齡為46歲。一般患者從發(fā)病到死亡為3-43年，平均23年。最常見的臨床表現(xiàn)是偏頭痛和短暫性心腦缺血發(fā)作或缺血性心腦卒中（85%），可伴有情感障礙。隨著病情的發(fā)展可出現(xiàn)皮質下癡呆、假性球麻痹和尿失禁等?；静±肀憩F(xiàn)是血管平滑肌細胞的退變，病變主要見于心腦室周圍、外囊、基底核、丘心腦和心腦干等處。484.1.CADASIL相關病例分享：受檢者：男，41歲，國企職工。現(xiàn)病史：起病急?；颊哂?月前飲酒后出現(xiàn)言語不流利，漸進性加重。無發(fā)熱、頭痛、頭暈、飲水嗆咳、肢體活動及感覺障礙、抽搐等伴發(fā)。起病以來，患者精神、食欲可，大、小便正常。既往史：否認高血壓、糖尿病、心臟病、腦卒中病史。否認肝炎、結核病史及其接觸史。否認手術、輸血史。否認特殊食物、藥物過敏史。家族史：父親、祖父有腦梗病史；家族成員無特殊遺傳以及傳染病史記載?；橛罚?6歲結婚，育有一女。專科檢查精神狀態(tài)：意識清晰，情感正常，定向力、記憶力正常，理解判斷好，自知力存在。言語情況：不完全運動性失語，無構音障礙。頭顱MRI：右側半卵圓中心亞急性腦梗死：雙側腦室旁、雙側基底節(jié)區(qū)、胼胝體多發(fā)陳舊性腦梗死。超聲提示：雙側頸部血管未見異常；心內結構及血流未見明顯異常。TCD提示：腦血管超聲未見明顯異常。影像學診斷：1）右側半卵圓中心區(qū)異常信號，考慮亞急性期腦梗死；2）腦內多發(fā)軟化灶（雙側半卵圓中心區(qū)、側腦室旁白質、基底節(jié)區(qū)、胼胝體體部）；3）雙側大腦半球皮層下白質內多發(fā)異常信號，考慮缺血性改變；4）雙側額葉及側腦室旁白質內對稱性異常信號，考慮缺血性改變可能性大。心臟檢查發(fā)現(xiàn)：竇性心律不齊，偶發(fā)室性早搏，房性早搏，ST段全天未見明顯偏移。其他檢查：患者血常規(guī)、凝血功能、甲狀腺功能、免疫學檢查等均有異常指標。初步診斷：1.急性腦梗死（右側半卵圓中心）；2.多發(fā)陳舊性腦梗死494.1.

CADASIL相關病例分享——檢測結果基因名稱參考SNPID遺傳方式純合/雜合改變染色體轉錄本號及功能區(qū)域突變類型TTNrs147879266——雜合2q31.2NM_001256850外顯子47錯義突變堿基改變氨基酸改變ExAC東亞人群頻率1000G人群頻率預測結果相關疾病致病危險等級c.G13388Ap.S4463N0.19%0.1%DM？擴張型心肌病可能致病性變異受檢者TTN基因c.G13388A雜合變異一代測序驗證504.2.Marfan綜合征(MFS)馬凡綜合征是常染色體顯性遺傳病。病人典型表現(xiàn)是骨骼系統(tǒng)四肢細長，包括手指和腳趾細長，伴有韌帶的松弛、關節(jié)的脫位、脊柱側彎畸形、眼部病變。馬凡綜合征最危險的合并癥是可以造成主動脈瘤、主動脈夾層、心臟瓣膜病變（主動脈瓣和二尖瓣關閉不全）。基因位于15號染色體長臂2區(qū)1帶1亞帶（15q21.1）。目前已登記的可引發(fā)Marfan綜合征的突變有1847種類型，實際類型應該更多，因為很多突變類型都沒有登記。其突變譜為：65%為點突變，10%-15%為小刪除、插入或重復，10%-15%為剪接突變，25%的突變是新發(fā)突變。MFS相關基因：FBN151五、共濟失調和痙攣性截癱（HSP）94種疾病93個基因104種疾病105個基因遺傳性共濟失調遺傳性痙攣性截癱包含：188種疾病，179個基因，片段分析檢測10種SCA亞型。525.1.遺傳性共濟失調(HA)亞型基因突變類型正常重復數(shù)亞型基因亞型基因動態(tài)突變的SCA（片段分析）其他突變形式的SCA（二代測序）SCA1ATXN1CAG重復6-39SCA5SPTBN2SCA11TTBK2SCA2ATXN2CAG重復14-30SCA13KCNC3SCA14PRKCGSCA3ATXN3CAG重復12-40SCA15ITPR1SCA19KCND3SCA6CACNA1ACAG重復4-18SCA21TMEM240SCA23PDYNSCA7ATXN7CAG重復4-27SCA26EFF2SCA27FGF14SCA8ATXN8ATXN8OSCTG重復5-36SCA28AFG3L2SCA31BEAN1SCA10ATXN10ATTCT重復10-22SCA34ELOVL4SCA35TGM6SCA12PPP2R2BCAG重復7-32SCA36NOP56SCA38ELOVL5SCA17TBP

CAG重復25-42SCA40CCDC88CSCA41TRPC3DRPLAATN1CAG重復4-36SCA42CACNA1GSCA43MME5.1.1.進行性共濟失調535.1.2.發(fā)作性共濟失調亞型致病基因發(fā)病時間臨床表型EA1KCNA1兒童早期發(fā)作間肌纖維顫搐EA2CACNA1A兒童期或青春期發(fā)作間眼震EA5CACNB420-30歲發(fā)作性眩暈、發(fā)作間眼震、對乙酰唑胺治療無反應EA6SLC1A3-偏癱、偏頭痛發(fā)作EA7SLC2A1<20歲癲癇發(fā)作，眩暈、無力及言語不清EA：發(fā)作性共濟失調545.1.3.常染色體隱性遺傳性共濟失調疾病基因突變類型小腦共濟失調以外的特征性癥狀共濟失調伴眼動失用（AOA）APTX錯義突變感覺運動神經(jīng)病，眼震，眼動失用，錐體外系體征，輕度認知功能障礙共濟失調毛細血管擴張癥（ATLD）ATM錯義突變、框內缺失眼動失用，毛細血管擴張，免疫缺陷，腫瘤易感Friedreich共濟失調

（FRDA）FXNGAA重復構音障礙，感覺障礙，腱反射消失，心肌病，糖尿病共濟失調伴維生素E缺乏（AVED）TTPA錯義突變類似FRDA，血清VE水平顯著降低肝豆狀核變性（HLD），又稱Wilson病ATP7B錯義突變構音障礙，痙攣性截癱，肢體畸形，感覺運動性周圍神經(jīng)病痙攣性共濟失調SACS錯義突變、插入缺失構音障礙，震顫，手足徐動，肌張力障礙常染色體隱性遺傳脊髓小腦共濟失調（AR-SCA）多種亞型疾病亞型基因亞型基因亞型基因亞型基因亞型基因常染色體隱性遺傳脊髓小腦共濟失調（AR-SCA）SCAR1SETXSCAR5WDR73SCAR7TPP1SCAR8SYNE1SCAR9ADCK3SCAR10ANO10SCAR11SYT14SCAR12WWOXSCAR13GRM1SCAR14SPTBN2SCAR15KIAA0226SCAR16STUB1SCAR17CWF19L1SCAR18GRID2SCAR20SNX14SCAR21SCYL1SCAR22VWA3BSCAR23TDP2SCAR24UBA5555.2.遺傳性痙攣性截癱遺傳性痙攣性截癱（HSP）是一組具有明顯臨床及遺傳異質性的神經(jīng)系統(tǒng)遺傳病,臨床上以進行性雙下肢肌張力增高和肌無力為主要特征。其發(fā)病率為0.9%-9.6%。疾病亞型基因亞型基因亞型基因亞型基因亞型基因常染色體顯性遺傳痙攣性截癱（AD-HSP）HSP3AATL1HSP4ASPAST

HSP6NIPA1HSP8KIAA0196HSP9AALDH18A1HSP10KIF5AHSP12RTN2HSP13HSPD1HSP17BSCL2HSP31REEP1HSP33ZFYVE27HSP42SLC33A1HSP72REEP2HSP73CPT1C常染色體隱性遺傳痙攣性截癱（AR-HSP）HSP5ACYP7B1

HSP7HSP7HSP9BALDH18A1HSP11HSP11HSP15ZFYVE26HSP18ERLIN2HSP20HSP20HSP21HSP21HSP26B4GALNT1HSP28DDHD1HSP30KIF1AHSP35FA2HHSP39PNPLA6HSP43C19orf12HSP44GJC2HSP45NT5C2HSP46GBA2HSP47AP4B1HSP48AP5Z1HSP49TECPR2HSP50AP4M1HSP51AP4E1HSP52AP4S1HSP53VPS37AHSP54DDHD2HSP55C12orf65HSP56CYP2U1

HSP57TFGHSP61ARL6IP1HSP62ERLIN1HSP63AMPD2HSP64ENTPD1HSP72REEP2HSP74IBA57HSP75MAGHSP76CAPN1HSP77FARS2X連鎖-HSPX-HSP1L1CAMX-HSP2PLP156六、遺傳性腦白質病遺傳性腦白質病，又稱腦白質營養(yǎng)不良，是一組由遺傳因素所致的主要累及中樞神經(jīng)系統(tǒng)正常髓鞘生長受累的疾病，其基本特點為中樞白質的髓鞘發(fā)育異常或彌漫性損害。疾病類別疾病數(shù)基因數(shù)腎上腺腦白質營養(yǎng)不良44消融性腦白質病55Pelizaeus-Merzbacher病88過氧化物酶體病2515其他腦白質病1413腦白質病鑒別診斷5048線粒體相關腦白質病729檢測內容（113種疾病，119個基因）576.1.X連鎖腎上腺腦白質病(ALD)

X連鎖腎上腺腦白質病（X-ALD）是由于ABCD1基因突變導致ALDP蛋白功能喪失，引起極長鏈脂肪酸（VLCFA）在線粒體內脂肪酸氧化障礙，在神經(jīng)組織及腎上腺細胞中沉積。其特點是脫髓鞘和神經(jīng)退行性疾病，導致神經(jīng)功能喪失和死亡。ABCD1基因定位于X染色體長臂2區(qū)8帶（Xq28）編碼腎上腺腦白質營養(yǎng)不良蛋白（ALDP）。586.2.Pelizaeus-Merzbacher病(PMD)

Pelizaeus-Merzbacher?。≒MD）是一組由于蛋白脂蛋白1（PLP1）相關的髓鞘形成不足所致的疾病。大約80％～95％男性患者有可確認的PLP1基因異常，包括基因重復（Duplication）、點突變和基因缺失（Deletion）。PLP1基因定位于X染色體長臂2區(qū)2帶2亞帶（Xq22.2），編碼跨膜蛋白脂蛋白1（PLP1）。PLP1是中樞神經(jīng)系統(tǒng)髓鞘的主要成分，約占整個髓鞘蛋白的50%，該蛋白在髓鞘的形成或維持以及在少突膠質細胞發(fā)育和軸突的存活中可能起著重要作用。596.3.Canavan病(CD)

Canavan?。–D）又稱為海綿狀腦白質營養(yǎng)不良(SLD)，是由于N-乙酰天冬氨酸轉移酶缺乏，導致萘乙酸（NAA）在患者尿液、血液及腦內聚積，為常染色體隱性遺傳。臨床主要表現(xiàn)為頸部肌群肌張力缺失或減退、下肢強直呈過伸位、上肢屈曲位、失明、嚴重的精神缺陷、巨顱畸形。按照臨床表現(xiàn)分為先天型、嬰兒型、少年型。平均死亡年齡為18個月。ASPA基因定位于17號染色體短臂1區(qū)3帶3亞帶（17p13.3），編碼天冬氨酸氨基轉移酶。天冬氨酸氨基轉移酶將N-乙酰天冬氨酸分解為天冬氨酸和乙酸，研究認為N-乙酰天冬氨酸主要分布在腦白質中，其水解對于維持腦白質的功能十分重要。6004

PARTFOUR經(jīng)典報告病例分享61線粒體病例分享患者信息：薛**，男，17歲臨床表現(xiàn)：發(fā)作性肢體抽搞伴意識喪失4次患者于2018.4.14日凌晨2時患者在無明顯誘因下突發(fā)四肢抽搐及牙關緊閉、雙目上視、呼之不應，當時患者未做特殊處理，約1分鐘后患者自行蘇醒，患者未做特殊處理，后又連續(xù)發(fā)作兩次，癥狀大致同前，約4-5分鐘后自行蘇醒，第三次患者醒后出現(xiàn)頭痛，伴惡心、嘔吐癥狀，為求診治，惠者于當日前往鄧州市人民醫(yī)院住院治療(具體不詳)，患者于4月22日再發(fā)抽搐，約4-5分鐘后蘇醒，后一直口服卡馬西平(1片每天三次)控制癥狀，今日患者為進步診斷及治療來我院，門診以“抽搐查因”收入我科。發(fā)病以來精神睡眠欠佳，大小便正常，食欲可。既往史:患者于鄧州市**醫(yī)院住院期間發(fā)現(xiàn)慢性腎病、腎性貧血及高血壓，現(xiàn)予以硝苯地平緩釋片控制血壓，血壓控制可。患者既往有智力發(fā)有相對低下病史，無手術史，無食物及藥物過敏史。62線粒體病例分享體格檢查:T36.8℃、BP148/100mHg、P93次/分、R18次/分神清，精神尚可，定向力、理解力大致正常，計算力差，雙側瞳孔等大等圓，光反射靈敏，雙側眼球活動靈話，心肺腹未見明顯異常，頸強3指，克氏征陽性，共濟失調陰性，四肢肌力肌張力正常，病理征，深淺感覺正常。輔助檢查:2018.04.16日鄧州市**醫(yī)院血常規(guī)正常，2018.5.25日血常規(guī)示:紅細胞2.68*10-12/L血紅蛋白83g/l，2018.04.15日腎功能提示：肌酐136umol/L2018.05.55日腎功能提示：肌酐120umol/L2018.04.17日腦脊液常規(guī)示：無色，清透，白細胞20*10-6/L，紅細胞30*10-6/L，生化示:葡萄糖2.76mmol/L，氯125mmol/L，腦脊液總蛋白472mg/l；2018.05.06日腦脊液常規(guī)示：無色，清透，白細胞10*10-6/L，紅細胞20*10-6/L，李凡它試驗陰性。腦脊液生化示:葡萄糖2.37mmol/L，氯128mmol/L，腦脊液總蛋白743mg/l；肝膽胰脾腎彩超示：雙腎彌漫性病變聲像，請結合臨床。2018.05.13日磁共振示：NAA峰值下降并高達Lac峰，提示代謝性病變（如線粒體腦肌病可能），建議結合臨床進一步確診。2018.05.22日鄭州金域臨床檢驗中心線粒體病相關基因測序未見異常。63線粒體病例分享診斷分析：定位：右側大腦半球定性：代謝性？感染性？診斷：一、抽搐待查，線粒體腦病？

二、慢性腎病，既往病史明確。鑒別診斷：原發(fā)性癲癇64線粒體基因突變DiMauroS,SchonEA,CarelliV,HiranoM.Theclinicalmazeofmitochondrialneurology.NatRevNeurol.2013Aug;9(8):429-44.2個編碼rRNA基因（16s和12s）22個編碼tRNA基因13個編碼蛋白質基因65線粒體疾病分類線粒體DNA突變引起的疾病

（如常見的LS、MELAS等）缺陷基因位于核基因組的疾病

（如ANT1基因突變可導致細胞中的mtDNA數(shù)目的減少，臨床癥狀有肌無力，共濟失調，聽力下降和周圍型神經(jīng)炎等。）核基因組與mtDNA間信息交流缺陷而造成的疾病mtDNA獲得性突變66實驗室檢查線粒體病基因檢測組合11.線粒體DNA全長測序及MLPA檢測2.線粒體核基因測序送檢項目：實驗結果：線粒體DNA測序結果：受檢者線粒體DNA上MT-ND1基因存在m.3946G>A（p.Glu214Lys），變異比例為33%，為致病性變異。2.線粒體核基因測序結果：線粒體核基因測序結果未見明確致病性變異。3.線粒體DNA相關基因MLPA檢測結果：應用MLPA技術對線粒體DNA相關基因進行檢測，未發(fā)現(xiàn)任何大片段缺失或重復突變；未檢測到線粒體DNA存在m.11778G>A、m.14484T>C、m.8344A>G、m.3460G>A及m.3243A>G的突變。67結果說明線粒體DNA測序結果顯示：受檢者線粒體DNA上MT-ND1基因存在m.3946G>A（p.Glu214Lys），變異比例為33%。該變異為錯義突變（預計會使所編碼蛋白質的第214位氨基酸由Glu變?yōu)長ys）。該變異位于線粒體DNA的MT-ND1基因，有文獻報道，該變異與線粒體腦肌?。∕ELAS）相關。同時，m.3946G位點在進化上高度保守，發(fā)生G3946A突變之后會引起酶復合體I（ComplexI）的缺乏并影響蛋白結構的穩(wěn)定性。[1]HumMolGenet.2006Sep1;15（17）:2543-52.Epub2006Jul18.PMID:16849371//EurJHumGenet.2011Jul;19（7）:769-75.PMID:21364701.68帕金森病例分享患者：宋*，女，16歲臨床表現(xiàn)：手抖3年送檢項目：帕金森及肌張力障礙69實驗結果基因名稱參考SNPID遺傳方式純合/雜合改變染色體轉錄本號和外顯子突變類型PRKNrs34424986AR純合Chr6NM_004562Exon7錯義堿基改變氨基酸改變ExAC東亞人群頻率1000G頻率預測結果相關疾病致病危險等級c.C823Tp.R275W0%NADM？遺傳性帕金森綜合可能致病性變異

受檢者PRKN基因（轉錄本NM_004562)外顯子7存在c.C823T的純合型核苷酸變異（編碼區(qū)第823號核苷酸由C變成T)，該變異導致編譯第275號氨基酸R的密碼子變成W(p.R275W)，為錯義變異。圖1受檢者PRKN基因c.C823T雜合變異代測序驗證表1受檢者PRKN基因變異信息70家系驗證PRKN基因（轉錄本NM_004562）外顯子7c.C823T變異位點驗證：王利PRKN基因（轉錄本NM_004562）外顯子7存在c.C823T的雜合型核苷酸變異位點；宋萍PRKN基因（轉錄本NM_004562）外顯子7未檢測到c.C823T的變異位點圖1