北京治疗白癜风那家医院看的好 https://yyk.39.net/hospital/89ac7_labs.html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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