福建医科大学博士研究生学位论文

遗传性痉挛性截瘫患者致病基因突变特征

及其与临床表型的关系

摘要

目的筛查并分析１９９６年至２００８年我院神经内科所收集的来自全国的２４例遗传

性痉挛性截瘫（ＨＳＰ）家系的先证者和３２例散发性ＨＳＰ患者ｓｐａｓｔｉｎ、

ａｔｌａｓｔｉｎ、ＮＩＰＡＩ和ＲＥＥＰｌ基因的突变，了解中国人这四个基因的突变特点

和基因型一表型关系，为该病的基因诊断奠定基础。进一步对以上患者行ＭＪＤ

基因的筛查研究，明确是否存在Ｍ３Ｄ的痉挛性截瘫亚型。

方法联合应用变性高效液相色谱分析（ＤＨＰＬＣ）和ＤＮＡ序列分析方法对以上ＨＳＰ

患者的ｇＤＮＡ进行ｓｐａｓｔＪｎ、ａｔｌａｓｔｉｎ和ＮＩＰＡＩ基因的突变筛查，并对２４例ＨＳＰ家系的先证者进一步直接测序行以上３个基因的ＤＮＡ序列分析：另

外直接应用测序方法筛查以上全部患者的ＲＥＥＰＩ基因突变。采用ＰＣＲ扩增

后产物分别进行２％琼脂糖凝胶电泳和变性聚丙烯酰胺凝胶（ＰＡＧＥ）电泳的

方法检测上述患者的ＭＪＤ基因，条带异常的行测序证实。

结果在１个ＡＤ—ＨＳＰ家系中发现１个位于ｓｐａｓｔｉｎ基因上的１６１６＋１９—ｔ杂合突

变，是一个新型突变；未发现ａｔｌａｓｔｉｎ基因突变；在１个ＡＤ—ＨＳＰ家系中

发现１个位于ＮＩＰＡＩ基因上的Ｃ．３１６Ｇ＞Ａ杂合突变，是一个已知突变；未发

现ＳＰＧ３１基因突变。此外，我们还发现８种ｓｐａｓｔｉｎ基因多态、１０种ａｔｌａｓｔｉｎ

基因多态、１种ＮＩＰＡＩ基因多态，还有５种ＲＥＥＰＩ基因多态。另外我们发现

４个家系存在ＭＪＤ基因变异，大片段ＣＡＧ重复数分别为８０／２８、８６／２８、８３／３３

和７６／２９。

结论（ｉ）首次在国内外报道ｓｐａｓｔｉｎ基因上的１６１６＋１９—ｔ杂合突变。

（２）提示ａｔｌａｓｔｉｎ基因型在中国人中可能少见，其突变频率可能存在一定

的种族差异。（３）报道ＮＩＰＡＩ基因上的已知杂合突变ｃ．３１６Ｇ＞Ａ，提示为一突变热点；

ＮＩＰＡＩ基因型在中国人中可能少见，其突变频率与国外报道的基本一致。

（４）首次在国内开展ＲＥＥＰＩ基因突变分析，提示ＲＥＥＰＩ基因型在中国人中

可能少见，其突变频率可能存在一定的种族差异。福建医科大学博士研究生学位论文

（５）发现了以上４个基因的大量多态，丰富了其多态库；但突变在本组ＨＳＰ

患者中较少见，需要继续筛查ＨＳＰ的其他基因。

（６）４例临床诊断ＨＳＰ的患者通过基因诊断可以确诊为ＭＪＤ，证实了ＨＳＰ和

ＳＣＡｓ临床表现的复杂性和基因诊断的意义。

（７）ＤＨＰＬＣ结合ＤＮＡ序列分析是一种有效、经济的筛查突变的方法。

关键词：遗传性痉挛性截瘫，ｓｐａｓｔｉｎ基因，ａｔｌａｓｔｉｎ基因，ＮＩＰＡｌ基因，ＲＥＥＰｌ

基因，交性高效液相色谱分析，ＤＮＡ序列分析，突变，多态，脊髓小脑

性共济失调，ＭＪＤ病，ＡＴＸＮ３基因；ＣＡＧ重复福建医科大学博士研究生学位论文

ＣｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆＭｕｔａｔｉｏｎｏｆＤｉｓｅａｓｅ－ｃａｕｓｉｎｇＧｅｎｅｓｉｎＣｈｉｎｅｓｅ

ＰａｔｉｅｎｔｓＤｉａｇｎｏｓｅｄａｓＨｅｒｅｄｉｔａｒｙＳｐａｓｔｉｃＰａｒａｐｌｅｇｉａａｎｄｉｔｓ

ＲｅｌａｔｉｏｎｔｏＣｌｉｎｉｃａｌＰｈｅｎｏｔｙｐｅ

Ａｂｓｔｒａｃｔ

ｏｂｊｅｃｔｉｖｅｓ

ＴｏｄｅｔｅＣｔｔｈｅｍｕｔａｔｉｏｎｓｏｆｓｐａｓｔｉｎ，ａｔｌａｓｔｉｎ，ＮＩＰＡｌａｎｄＲＥＥＰｌＧｅｎｅｉｎＣｈｉｎｅｓｅ

ｐａｔｉｅｎｔｓｗｉｔｈｈｅｒｅｄｉｔａｒｙｓｐａｓｔｉｃｐａｒａｐｌｅｇｉａ（ＨＳＰ）ａｎｄｅｓｔａｂｌｉｓｈｔｈｅｂａｓｅｏｆｔｈｅｇｅｎｅ

ｄｉａｇｎｏｓｉｓｏｆｌｉＳＰ．ＴｏｓｃｒｅｅｎｔｈｅＭＪＤｇｅｎｅｃｈａｎｇｅｓｆｏｒｔｈｅｐａｔｉｅｎｔｓａｂｏｖｅａｎｄａｓｃｅｒｔａｉｎ

ｔｈｅｓｐａｓｔｉｃｐａｒａｐｌｅｇｉａｓｕｂｔｙｐｅｏｆＭＪＤ．ＭｅｔｈｏｄｓＭｕｔａｔｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓｏｆｓｐａｓｔｉｎ，ａｔｌａｓｔｉｎａｎｄＮＩＰＡ１ｇｅｎｅ，ｃａｒｒｉｅｄｏｕｔｂｙｐｏｌｙｍｅｒａｓｅｃｈａｉｎｒｅａｃｔｉｏｎａｎｄＤＨＰＬＣｃｏｍｂｉｎｅｄｗｉｔｈｓｅｑｕｅｎｃｉｎｇｉｎ５６ｕｎｒｅｌａｔｅｄＨＳＰｉｎｄｉｖｉｄｕａｌｓ

ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇｏｆｔｈｅｉｎｄｅｘｅｓｆｒｏｍ２４ＨＳＰｆａｍｉｌｉｅｓａｎｄ３２ｓｐｏｒａｄｉｃｃａｓｅｓ．Ｔｈｅｎｓｐａｓｔｉｎ，ａｔｌａｓｔｉｎａｎｄＮＩＰＡｌｇｅｎｅｓｏｆｔｈｅｓｅ２４ｉｎｄｅｘｅｓ，ｗｈｉｌｅＲＥＥＰ１ｇｅｎｅｏｆａｌｌ５６ｉｎｄｉｖｉｄｕａｌｓ

ｗｆｆｒｅｓｃｒｅｅｎｅｄｂｙｐｏｌｙｍｅｒａｓｅｃｈａｉｎｒｅａｃｔｉｏｎｃｏｍｂｉｎｅｄ、析ｔｌｌｄｉｒｅｃｔｓｅｑｕｅｎｃｉｎｇ．ＭＪＤｇｅｎｅｏｆｉｎｄｉｖｉｄｕａｌｓａｂｏｖｅｗｅｒｅｓｅｇｒｅｇａｔｅｄｂｙｍｅａｎｓｏｆＡｇｒｏｓｅＧｅｌＥｌｅｃｔｒｏｐｈｏｒｅｓｉｓａｓｗｅｌｌａｓＰｏｌｙａｅｒｙｌａｍｉｄｅＧｅｌＥｌｅｃｔｒｏｐｈｏｒｅｓｉｓａｆｔｅｒｐｏｌｙｍｅｒａｓｅｃｈａｉｎｒｅａｃｔｉｏｎｐｒｏｃｅｅｄｅｄ，

ａｎｄｔｈｅｎＣｈａｎｇｅｓｏｆｔｈｅｍｄｅｔｅｃｔｅｄｗｅｒｅｃｏｎｆｉｒｍｅｄｂｙｓｅｑｕｅｎｃｉｎｇ．ＲｅｓｕｌｔｓＯｎｅｎｏｖｅｌｍｕｔａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｓｐａｓｔｉｎｇｅｎｅＷａｓｉｄｅｎｔｉｆｉｅｄ（１６１６＋１ｇ＞０ｉｎｏｎｅａｕｔｏｓｏｍａｌｄｏｍｉｎａｎｔｆａｍｉｌｙ；ｎｏｄｉｓｅａｓｅｃａｕｓｉｎｇｍｕｔａｔｉｏｎｏｆｔｈｅａｔｌａｓｔｉｎｇｅｎｅＷａｓ

ｄｅｔｅｃｔｅｄｉｎａｌｌｃａｓｅｓ；ＡｒｅｐｏｒｔｅｄｍｕｔａｔｉｏｎｏｆｔｈｅＮＩＰＡｌｇｅｎｅ（ｃ．３１６Ｇ＞Ａ）Ｗａｓｉｄｅｎｔｉｆｉｅｄ

ｉｎａｎａｕｔｏｓｏｍａｌｄｏｍｉｎａｎｔｆａｍｉｌｙ；ｎｏｍｕｔａｔｉｏｎＷａｓｉｄｅｎｔｉｆｉｅｄｉｎＲＥＥＰ１ｇｅｎｅｏｆａｌｌｃａｓｅｓ．８ｐｏｌｙｍｏｒｐｈｉｓｍｓｉｎｔｈｅｓｐａｓｔｉｎｇｅｎｅ，１０ｐｏｌｙｍｏｒｐｈｉｓｍｓｉｎｔｈｅａｔ］ａｓｔｉｎｇｅｎｅ，１

ｐｏｌｙｍｏｒｐｈｉｓｍｉｎｔｈｅＮＩＰＡ１ｇｅｎｅａｎｄ５ｐｏｌｙｍｏｒｐｈｉｓｍｓｉｎｔｈｅＲＥＥＰ１ｇｅｎｅｗｅｒｅｉｄｅｎｔｉｆｉｅｄ．

Ｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎｓ

（１）Ｔｈｅｍｕｔａｔｉｏｎｏｆｓｐａｓｔｉｎｇｅｎｅ，１６１６＋ｌｇｑ，ｈａｖｅｎｏｔｂｅｅｎｒｅｐｏｒｔｅｄｐｒｅｖｉｏｕｓｌｙｉｎｔｈｅ

ｗｏｒｌｄ．

３福建医科大学博士研究生学位论文

（２）ＴｈｅｍｕｔａｔｉｏｎｏｆａｔｌａｓｔｉｎｇｅｎｅｉｎＣｈｉｎｅｓｅＨＳＰｐａｔｉｅｎｔｓｍａｙｂｅｒａｒｅ．Ｔｈｅｌｏｗｅｒｍｕｔａｔｉｏｎｒａｔｅｍａｙｂｅｃｏｒｒｅｌａｔｅｄｗｉｔｈｒａｃｉａｌｄｉｆｅｒｅｎｔａｔｉｏｎ．

（３）Ｗｅｉｄｅｎｔｉｆｉｅｄｅ．３１６Ｇ＞Ａ，ａｍｕｔａｔｉｏｎｏｆＮＩＰＡ１ｇｅｎｅｉｎａｌｌａｕｔｏｓｏｍａｌｄｏｍｉｎａｎｔＨＳＰ

ｆａｍｉｌｙ，ｗｈｉｃｈｉｓａｈｏｔｓｐｏｔ．（４）ＴｈｅＲＥＥＰ１ｇｅｎｅｗｅｒｅｆｉｒｓｔｓｃｒｅｅｎｅｄｉｎＣｈｉｎｅｓｅｐａｔｉｅｎｔｓ，ｍｕｔａｔｉｏｎｓｏｆｗｈｉｃｈｍａｙｂｅｒａｒｅ．

（５）Ｗｅａｌｓｏｆｏｕｎｄａｌｏｔｏｆｐｏｌｙｍｏｒｐｈｉｓｍｓｉｎｔｈｅｆｏｕｒｇｅｎｅｓ．ＰｏｌｙｍｏｒｐｈｉｓｍｓａｒｅｃｏｌｎｌｉｌｏｎｉｎＨＳＰｐａｔｉｅｎｔｓ，ｂｕｔｍｕｔａｔｉｏｎｓａｇｅｌｅｓｓｉｎｔｈｅｆｏｕｒｇｅｎｅｓ．ＷｅｓｈｏｕｌｄｄｅｔｅｃｔｏｔｈｅｒｇｅｎｅｓｏｆｌｉＳＰ．（６）ＷｅｆｏｕｎｄｃｈａｎｇｅｓｏｆｔｈｅＭＩＤｇｅｎｅｏｃｃｕｒｅｉｎ４ｐｒｅｖｉｏｕｓｌｙｄｉａｇｎｏｓｅｄＨＳＰｆａｍｉｌｉｅｓ，ｓｕｇｇｅｓｔｉｎｇｔｈｅｉｍｐｏｒｔａｎｃｅｏｆｇｅｎｅｓｃｒｅｅｎｉｎｇ．

（７）ＤＨＰＬＣｔｏｇｅｔｈｅｒ谢ｍＤＮＡｓｅｑｕｅｎｃｉｎｇｉｓａＩｌｅｆｆｉｃｉｅｎｔａｎｄｅｃｏｎｏｍｉｃａｌｍｅｔｈｏｄｆｏｒ

ｓｃｒｅｅｎｉｎｇｍｕｔａｔｉｏｎｓ．

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｈｅｒｅｄｉｔａｒｙｓｐａｓｔｉｃｐａｒａｐｌｅｇｉａ；ｓｐａｓｔｉｎｇｅｎｅ；ａｔｌａｓｔｉｎｇｅｎｅ；ＮＩＰＡｌｇｅｎｅ；ＲＥＥＰｌｇｅｎｅ；ｄｅｎａｔｕｒｉｎｇｈｉｇｈ－ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｌｉｑｕｉｄｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ；ＤＮＡ

ｓｅｑｕｅｎｃｉｎｇ；ｍｕｔａｔｉｏｎ；ｐｏｌｙｍｏｒｐｈｉｓｍ；ｓｐｉｎｏｃｅｒｅｂｅｌｌａｒａｔａｘｉａ；Ｍａｃｈａｄｏ－Ｊｏｓｅｐｈ

ｄｉｓｅａｓｅ；ＡＴＸＮ３ｇｅｎｅ；ＣＡＧｒｅｐｅａｔｓ

４英文缩略词表

ＨＳＰ／ＳＰＧＨｅｒｅｄｉｔａｒｙｓｐａｓｔｉｃｐａｒａｐｌｅｇｉａ遗传性痉挛性截瘫

ＡＤＡｕｔｏｓｏｍａｌｄｏｍｉｎａｎｔ常染色体显性遗传

ＡＲＡｕｔｏｓｏｍａｌｒｅｃｅｓｓｉｖｅ常染色体隐性遗传

ＸＲＸ－ｌｉｎｋｅｄｒｅｃｅｓｓｉｖｅ性连锁隐性遗传

Ｌ１ＣＡＭＣｅｌｌａｄｈｅｓｉｏｎｍｏｌｅｃｕｌｅＬ１细胞粘附分子Ｌｌ

ＰＬＰＩＰｒｏｔｅｏｌｉｐｉｄｐｒｏｔｅｉｎ１蛋白脂蛋白１

ＮＩＰＡｌＮｏｎｉｍｐｒｉｎｔｅｄｉｎＰｒａｄｅｒ－Ｗｉｌｌｉ／Ａｎｇｅｌｍａｎｓｙｎｄｒｏｍｅ１普莱德一威利综

合征／安琪儿综合征非印迹蛋白１

ＫＩＦ５Ａｋｉｎｅｓｉｎｆａｍｉｌｙｍｅｍｂｅｒ５Ａ驱动蛋白家族成员５Ａ

ＨＳＰ６０／ＨＳＰＤＩＨｅａｔＳｈｏｃｋ６０ｋＤａＰｒｏｔｅｉｎ１热休克６０ｋＤａ蛋白１

ＢＳＣＬ２Ｂｅｒａｒｄｉｎｅｌｌｉ—Ｓｅｉｐｃｏｎｇｅｎｉｔａｌｌｉｐｏｄｙｓｔｒｏｐｈｙ２先天性脂肪代谢障碍２

ＲＥＥＰＩｒｅｃｅｐｔｏｒｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ—ｅｎｈａｎｃｉｎｇｐｒｏｔｅｉｎ１受体表达增强蛋白一１

ＺＦＹＶＥ２７ｚｉｎｃｆｉｎｇｅｒ，ＦＹＶＥｄｏｍａｉｎｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ２７锌指，含ＦＹＶＥ域２７

ＰＥＲｐｏｌｙｍｅｒａｓｅｃｈａｉｎｒｅａｃｔｉｏｎ聚合酶链反应

ＤＨＰＬＣｄｅｎａｔｕｒｉｎｇｈｉｇｈ－ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｌｉｑｕｉｄｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ变性高效液相

色谱分析

ＳＳＣＰＳｉｎｇｌｅｓｔｒａｎｄｃｏｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｐｏｌｙｍｏｒｐｈｉｓｍ单链构象多态性

ＡＳＯａｌｌｅｌｅ—ｓｐｅｃｉｆｉｃ０１ｉｇｏｎｕｃｌｅｏｔｉｄｅ等基因特异的寡核苷酸探针

ＡＡＡＡｎＡＴＰａｓｅｗｉｔｈｖａｒｉｏｕｓｃｅｌｌｕｌａｒａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ与多种细胞活性相关的ＡＴＰ

酶

ＧＢＰ３Ｇｕａｎｙｌａｔｅｂｉｎｄｉｎｇｐｒｏｔｅｉｎ一３鸟苷酸连接蛋白３

ｇＤＮＡＧｅｎｏｍｅＤＮＡ基因组ＤＮＡ

ＣＴＣｏｍｐｕｔｅｄｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ电子计算机断层扫描

ＭＲＩＭａｇｎｅｔｉｃｒｅｓｏｎａｎｃｅｉｍａｇｅ磁共振成像

ＮＩＩｓｎｅｕｒｏｎａｌｉｎｔｒａｎｕｃｌｅａｒｉｎｃｌｕｓｉｏｎｓ核内包涵体

ＳＮＰｓｉｎｇｌｅｎｕｃｌｅｏｔｉｄｅｐｏｌｙｍｏｒｐｈｉｓｍ单核苷酸多态性

ＳＣＡｓｓｐｉｎｏｅｅｒｅｂｅｌｌａｒ

ａｔａｘｉａ脊髓小脑性共济失调