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编号:10285808
Charcot-Marie-Tooth病 1A 型基因重复诊断研究
http://www.100md.com 《军医进修学院学报》 1999年第4期
     作者:沈定国 管玉清

    单位:解放军总医院神经内科肌病研究室,北京 100853 沈定国 第一军医大学附属南方医院神经内科,广州 510515 管玉清

    关键词:Charcot-Marie-Tooth;病;1A;基因诊断;短串联重复序列;定量分析

    军医进修学院学报990404 摘要 目的:探察国人Charcot-Marie-Tooth病 1A (CMT1A) 型患者的 17p11.2-p12 区基因重复及与临床表现型的关系。方法:对 15 个 CMT1 家系的 29 名成员进行 17P11.2-P12 区的 3 个短串联重复序列标记物进行多聚酶链反应-短串联重复序列(PCR-STR)定量检测,并将检测结果结合临床资料进行分析,在 100 名正常对照中进行 3 种标记物的杂合率及多态性分析。结果:16 名CMT患者中检出 CMT1A 重复者 9 名 (56%), 13 名无症状家属中检出 4 名基因重复者,RM-GT、D17S1357、D17S1358 三种标记物的杂合率分别为 85%、77% 和 80%,多态性分别为 7、 7 和 6。结论:CMT1A 基因重复是国人CMT中最多见的基因突变,三种标记物的PCR-STR定量分析对 CMT1A 基因重复的检测有较高的敏感性和特异性,是这一基因突变的简单可靠的诊断方法,并有助于临床前期病人的诊断。
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    中国图书资料分类法分类号 R 746.4

    The study of gene duplication in Charcot-Marie-Tooth disease type 1A patients

    Shen Dingguo, Guan Yuqing

    (Department of Neurology, Gnneral Hospital of PLA, Beijing 100853)

    Abstract Objective:To detect the 17p11.2-p12 duplication in Chinese Charcot-Marie-Tooth 1 patients, and to analyze the clinical feature of the patients.Methods:Extract DNA from the peripheral white blood cell of 29 members from 15 CMT1 families. The CMT1A duplication were detected by PCR-STR quantitative analysis of 3 STR markers in 17p11.2-12 rgegion. Sensitivity of different marker was compared. Clinical features of patients diagnosis to have the CMT1A duplication were analysed. Results:In 16 patients who were diagnosed clinically and electrophysiologically as CMT1 we found 9 (56%) with the CMT1A duplication. Duplication was detected in 4 of the 13 non-symptom family members. Study of 100 normal controls shows a heteroxygosity of 85%, 77% and 80% for the 3 markers RM-GT, D17S1357 and D17S1358, and polymorphism is 7, 7, 6 respectively. Conclusion:CMT1A is the most common subtype of CMT in Chinese group as in other races. STR quantitative analysis of markers on different sites in 17p11.2-p12 region provides a sensitive and reliable method for detection of CMT1A duplication. Clinical Chinese group as in other races. Detection of the duplication represents a very useful tool for diagnosis of CMT1A, especially for those without clear menifestations of clinical symptoms.
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    Key words CMT1A; genetic diagnosis; STR; Quantitative analysis

    Charcot-Marie-Tooth病(CMT,进行性腓骨肌萎缩症,遗传性运动感觉神经病)是最常见的周围神经系统遗传性疾病,国外统计发病率为 1/2 500~1/10 000。其临床特点为慢性进行性以双下肢为主的四肢远端肌肉无力和萎缩,无或仅有较轻的感觉障碍。多在 20 岁以前发病,病情缓慢进展。据电生理和病理改变将其分为CMT1(脱髓鞘型)和CMT2(轴索型)两型。 1991 年以来对CMT的分子生物学研究取得了很大进展,目前已明确三个致病基因:PMP22,位于 17p11.2-p12,其基因重复与点突变可导致CMT1A; P0基因,位于 1q22-q23,其点突变可致 CMT1B;Cx32 基因,位于Xq13.1,其点突变导致 CMTX1。CMT的临床表现有较高的异质性,电生理及病理改变与其它一些周围神经病有重叠。而基因诊断能够在DNA水平作出明显诊断,并可进行产前诊断。定位于 17p11.2-p12 的 CMT1A 是 CMT 各亚型中最常见的一个,建立简便可靠的基因重复检测方法不仅是CMT基因诊断的需要,也是对 CMT 各亚型作进一步分子生物学研究的前提。国内尚未建立起这一检测技术。本研究采用短串联重复序列分析方法对 CMT1A 的基因诊断进行了探讨。
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    1 对象和方法

    1.1 对象 CMT1 患者 16 名,来自 15 个家系,为 1995 年 10 月~ 1997 年 3 月解放军总医院肌病门诊患者,无症状家属 13 名。CMT1 诊断标准(参考Dyck 1993 年诊断标准及本室电生理正常值):①慢性进行性无缓解性双下肢力弱,步态异常,可伴有轻度感觉障碍;②查体有足畸形,腱反射减低;③运动神经传导速度明显减低,正中神经传导速度 <38 m/s;④排除炎症及中毒代谢性周围神经病;⑤有家族史支持诊断。

    1.2 方法 抽取受检者静脉血 5~10 ml;常规方法提取DNA。PCR:三种标记物分别加入 25 μl 反应体系中,依次加入 10×buffer 2.5 μl,dNTPs 各 5 nmol,引物各 10 pmol,序列根据文献报道:〔1,2〕RM-GT L:CAGAACCACAAAATGTCTTGATTC R:GGCCAGACAGACCAGGCTCGC, 153-167 bp; D17S1357 L: CAAAAGAGTGAAGCATGTGAA-CA R:TGGTTAGACAGCATGAGTGTTGT, 194-210 bp; D17S1358 L:CCTAATTACACAATACTTTTGGGG R:GTTGGCCTACTCTAATACATCA, 182-194 bp。模板DNA 500 ng,加水补至 25 μl。预变性 97 ℃ 7 min 后,加入Tag酶(PE)公司 (0.5μ/μl) 1 μl,灭菌石蜡油 50 μl。 94 ℃ 40 s, 55 ℃ 30 s, 72 ℃ 30 s,扩增 35 个循环,取产物 6 μl 以 2% 琼脂糖水平电泳检测。 6% 变性聚丙烯酰胺凝胶电泳(含 7 mol/L 尿素),600 V × 5 h。银染: 10% 乙酸固定 15 min, 0.1% AgNO3 染色 15 min, 1.5% NaOH, 0.4% 甲醛显色,至显出清晰条带即停止,各步骤间须用蒸馏水漂洗 2~3 次,染色及显色过程中震荡数次。光密度扫描:BECKMAN光密度扫描仪,波长 415 nm。
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    1.3 结果判断 肉眼判断:有三条产物带或两条浓度不同(约为 1∶2)的产物带时考虑为基因重复。根据扫描所得的吸收峰值,有三个吸收峰者判断为基因重复,有两个吸收峰者(p1>p2),p1∶p2=1.7~2.3 时判断为基因重复,p1∶p2=1)6~1.2 为无基因重复。

    2 结 果

    在 15 个家系的 16 名CMT1患者中共检出CMT1A重复者 9 名(56%),属于 8 个家系 (53%)。其中 8 名散发患者中检出 3 名, 1 个常染色体显性遗传的家系检出CMT1A基因重复, 6 个遗传方式不能确定的家系(有家族史,但没有父子遗传而不能排除X连锁遗传的可能)中 4 个检出基因重复。 100 名正常对照中未检出基因重复,RM-GT、D17S1358、D17S1357 三种标记物的杂合率分别为 85%、77%、80%。
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    三种标记物的检出率比较显示:RM-GT、 D17S1357 和 D17S1358 的基因重复检出率分别为 8/13、 13/13、 7/13。

    3 讨 论

    1991 年以来CMT的分子生物学研究取得了很大的进展,发现它是一组高度异质性的遗传性周围神经病〔3〕。目前已明确三个致病基因:PMP22, P0 和 Cx32 基因〔4~7〕,此外,还有多个位点与CMT有关〔8〕。其中 17p11.2-p12 区的 CMT1A 基因重复是最常见的基因突变,重复区的长度为 1.5 Mb, PMP22 就是 CMT1A 的致病基因,其数量的增加和结构的改变都可引起 CMT。在不同地区进行的调查均表明 CMT1A 占 CMT1 患者的 60%~70%,占全部 CMT 患者 50% 以上。

    笔者采用 STR 分析检测 CMT1A 基因重复,其原理是利用其高度的多态性及杂和率。正常人有两个等位基因,对多态性标记物进行特异性扩增后,杂和体 PAGE 后可得到两条产物带,纯和体内则只有一条产物带;基因重复者,可扩增出三条长度不同的产物,或两条产物的浓度比为 1∶2,也有可能只有一条产物,但这种机率极小。本文所用的 RM-GT、D17S1357 和 D17S1358 是文献报道的较理想的标记物,位于 PMP22 基因附近和端粒侧〔2,12〕。 16 名 CMT1A 患者及家属的检测结果表明在 CMT 的各亚型中 CMT1A 基因重复占较大的比例,与国外文献报道一致。 100 名正常对照中三种标记物人群中的杂和率分别为 85%、 77%、 80%,多态性分别为 7, 7, 6。与国外文献报道相近〔1,2〕
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    STR 分析诊断 CMT1A 基因重复的阳性率受多态性限制,不结合定量分析时,只有表现为三条产物带的基因重复者才可被检出,每个标记物的阳性率只有 30% 左右〔2,13〕,但结合定量分析后,表现为两条浓度为 1∶2 的产物的基因重复也可检出,阳怀率就可以提高。Schiavon等用一个 RM-GT 标记物进行 STR+定量分析,检出 76% CMT1A 基因重复〔13〕。本研究所检出CMT1A基因重复者中,表现为两条浓度不等的等位基因,需定量分析方可诊断者占一定的比例,证实了定量分析的重要性。大多数的重复区长度为 1.5 Mb,但也有报道短于 1.5 Mb 者〔14〕,在对这些病人进行基因重复检测时,如果所选用的标记物未包括在重复区内,就会得出假阴性结果。本研究也发现了这一现象,不同标记物所检出的基因重复的例数各不相同,其中 RM-GT 和 D17S1358 的假阴性率分别为 5/13 和 7/13,说明 CMT1A 基因重复区 <1.5 Mb 者占相当的比例。 D17S1357 未检出假阴性,分别其原因可能是因为 D17S1357 位于重复区的中部,距 PMP22 基因最近,故包括在重复区内的可能性最大。联合应用分布在重复区不同位置的标记物可以避免做出错误的判断〔15〕
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    在 3 个家系中检出亚临床型的基因重复者,他们与先证者有相同的基因重复,但表现型却相差很远。这种家系内的表型异质性在文献中已有报道,本文的结果进一步证实。提示在 CMT 的临床诊断中,家族史的判断不能只简单询问家族中有无类似的患者,对家属也应进行认真的查体,必要时对其家属也要进行 MNCV 检查。如果我们能对 CMT1A 家系中的无症状基因重复者及时作出诊断,并对其进行孕产咨询和产前诊断,就可以避免家族中再有 CMT 患者出生。

    基因重复的检测对 CMT 的诊断很有帮助,尤其对那些没有家族史的患者,基因重复的存在可以将 CMT1A 与其他脱髓鞘疾病,尤其是 CIPD 相鉴别。本文所建立的STR+定量分析 CMT1A 基因重复的方法具有简便、敏感、安全等优点,PCR方法对DNA样品的要求低, 2 μg DNA 即可检测,故可用于产前诊断。PAGE+银染操作方法易于掌握,整个过程不需特殊仪器,适于在临床推广。

    参考文献
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    (1999—02—14收稿,1999—04—20修回), http://www.100md.com