什么是脊髓性肌萎缩(SMA)？
脊髓性肌萎缩（spinalmuscularatrophy，简称SMA）病因尚未明确。根据家族性分析，大多数学者认为是常染色体隐性遗传，小部分为基因突变引起，是否有生化的缺陷尚不清楚。本病3型都是常染色体5q12-14等位置基因异常。男女均可患病，一般男性多于女性，患儿的同胞中常见此病。由于存在基因缺陷，胚胎早期脊髓前角细胞正常，凋亡过程病理性延续，使患者生后运动神经元不断变性坏死。
SMA发病机制
本症是孩童发生率第二高的严重体染色体隐性遗传疾病，脊髓性肌萎缩症在人群中的携带率约为1/35-1/50左右，发病率约为1/-1/左右，仅次于最常见的海洋性贫血。目前已知位于第五号染色体的运动神经元存活(SMN)基因缺陷为导致此症的最重要的原因。
SMA通常根据疾病严重程度与发病年龄分为三个类型：
脊髓性肌肉萎缩症第一型（SMAtypeⅠ,重度）
属于严重型之脊髓性肌肉萎缩症(Werdnig-HoffmannDisease)，患者在出生六个月内即会出现症状，病患之四肢及躯干因严重肌张力减退而呈现无力症状；颈部控制、吞嚥及呼吸困难；哭声无力、肌腱反射消失。一般在两岁前就会因呼吸衰竭而死亡。
脊髓性肌肉萎缩症第二型(SMAtypeⅡ,中度)
属于中度型之脊髓性肌肉萎缩症(Dubowitzdisease)，其症状常出现于出生后六个月至一岁半之间，病患之下肢呈对称性之无力，且以肢体近端较为严重，患者无法自行站立及走路，有时可见舌头及手部颤抖，肌腱反射消失或减弱，但脸部表情正常。患者大多可依靠物理治疗及呼吸照护存活至成年，少数则在孩童期因呼吸道感染而死亡。
脊髓性肌肉萎缩症第三型(SMAtypeⅢ,轻度)
属于轻度型之脊髓性肌肉萎缩症(Kugelberg-WelanderDisease)，其发病年龄从一岁半至成年皆有可能发生。病患以轻度、对称之肢体近端肌肉无力为表徵，下肢较上肢易受侵犯，在跑步、跳跃及上下楼梯时会有轻度之不便，肌腱反射减弱。通常此类患者长期之存活率仍高。
SMA与基因
目前遗传学已经确认，SMA主要与两个高度同源（是指这两个基因的序列非常相似）的基因密切相关，SMN1与SMN2，这两个基因主要通过7号外显子和8号外显子上的两个基因位点进行区分（下图来自QuYJetal,PMID:,JMolDiagn,）。
一般来说，大部分正常个体都有2份拷贝的SMN1基因与2份拷贝的SMN2基因，SMN2基因发生外显子7的跳跃，只有少量的全长SMNmRNA，所以如果某个人两份拷贝的SMN1基因都失去功能的话一定会患病，只有一份SMN1基因起作用的个体为携带者。在SMN1基因都失去功能的情况下，SMN2基因拷贝数数目，则会影响患者的发病时间与疾病严重程度。
根据Feldk?tteretal.(AmJofHumGenetics,)描述，80%的I型SMA患者携带有1到2个SMN2拷贝，82%的II型SMA患者携带有3个SMN2拷贝，96%的III型SMA患者携带有3或4个SMN2拷贝。所以对于SMA患者来说，检测SMN2基因的拷贝数在一定程度上有助于评估疾病的严重性或预后。
等等，你们已经发现以上内容有问题了，怎么会有4个SMN2拷贝呢？
为了便于大家理解，上面提到大部分正常人的2份SMN2拷贝，由于基因所在区域的复杂性，实际上人群中SMN2拷贝数在0到4个。根据统计95%以上的SMA患者都会检测到SMN1基因外显子7和（或）外显子8纯合缺失，除此之外，还有复合杂合突变（一个等位基因缺失，另一个点突变）。
当你理解了以上内容后，还有一些比较复杂的情况，首先SMN1基因外显子7的那个独特碱基（c.C）可以由C转换为T，这样SMN1基因就变成了SMN2基因，从造成的结果上来说，这个转换与缺失的效果是一样的，但是对于患者来说就多了一个SMN2拷贝。
其次，人群中有很低比例的正常人一条染色体上有2个SMN1拷贝，而另外一条染色体上为0个拷贝，这样的正常人SMN1基因型为2+0，其实也是携带者，但是目前没有切实可行的方法去区分1+1还是2+0，但是有一个位点与之高度关联，也许将来三代测序可以。当你了解了以上内容后，我们再来聊聊SMA基因检测，理想的基因检测应该达到如下效果：
1、明确区分患者、携带者、正常人；
2、如果为SMN1纯合缺失患者，能够检测SMN2拷贝数；
3、除了检测SMN1外显子7缺失或转换外，还能检测点突变；
4、可以识别SMN12+0基因型的特殊携带者；
SMA基因检测
SMA基因检测的方法有以下几类：
PCR-RFLP或一代测序
首先对目标区域进行扩增，然后通过限制性内切酶或一代测序的方法来区分，如果是患者的样本，在c.位点缺失SMN1的C峰，只显示SMN2的T纯合峰，正常人或携带者应该为杂合的C/T峰图，RFLP的分析方法性价比并不高，是那时唯一可以采用的新方法，替代SSCP分析。
这个方法有个缺陷，就是有酶切不彻底的隐患，但是不能区分携带者与正常人，也不能检测SMN2拷贝数，在临床上可以诊断SMN1纯合缺失的患者，其他情况只能作为初筛。
荧光定量PCR
主要原理是通过两个多重实时荧光定量PCR反应，以单拷贝RPP40基因为内标基因，采用MGB-Taqman探针法分别对SMN1基因第7和第8外显子进行拷贝数相对定量，来判断是否发生缺失或转换。
优势是可以区分患者，携带者、正常人，其他如SMN1点突变和2+0基因型携带者也不能检测。患者的SMN2拷贝数需要另外设计探针进行检测。
二代测序
最近贝勒医学院的研究者在GeneticsinMedicine杂志上发表了一项利用二代测序检测SMA的研究（pmid：），该研究包括例样本。主要的原理是统计SMN1与SMN2总拷贝数，然后根据c.CT分析SMN1reads与SMN2reads比例，最后得出每个人分别携带几个拷贝的SMN1与SMN2。
与MLPA相比，灵敏度大于98%，特异性大于98%。另外该研究还确诊了几个致病点突变位点，并且g.TG与RFLP结果一致，该位点与SMN12+0型特殊携带者密切相关。但是对于SMN2拷贝数的灵敏度与特异性未明确描述，可能是因为该研究的目的主要是筛查，而非临床诊断。
临床上，很多肌肉疾病和SMA的表型容易混淆，难以鉴别，传统的MLPA等检测方法仅能定向检测SMA，而全外显子测序这类NGS技术不仅可以定向检出SMA，还可以同时覆盖其他相关表型的类似肌病，这是一个优势，当然NGS技术目前尚不能说是完美，NGS可以作为初筛诊断SMA和其他肌病的有效方法，但初筛疑似阳性的结果还需要进行MLPA或Sanger测序的验证。另外在SMN2拷贝数分析方面，NGS还有待更多的证据证明其准确性和可靠性。
结语
随着测序成本的下降，通过全外显子组进行遗传病筛查与诊断已经成为趋势，而对于大片段缺失重复的疾病如果能够通过算法优化检测将让NGS性价比更高，在临床上，对于SMA患者，还需要MLPA验证及确定SMN2拷贝数。
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