新的CACNA1A基因缺失与偏头痛表型相关

DOI: https://doi.org/10.1186/s10194-018-0891-x

摘要总结

家族性偏瘫型偏头痛1型（FHM1）是一种由4个基因杂合突变引起的伴先兆偏头痛形式：CACNA1A、ATP1A2、SNC1A和PRRT2，但预计还存在进一步的异质性。

对CACNA1A和ATP1A2基因进行了TruSeq定制扩增子新一代测序。

所有遗传变异均通过Sanger测序确认，所有样本还使用MLPA分析检测ATP1A2-CACNA1A基因的重复或缺失。

MLPA分析显示9例散发性偏瘫型偏头痛中有3例缺失（18%），3例非偏瘫型偏头痛患者中有3例缺失（4.1%），3例发作性共济失调患者中有3例缺失（20%）。

两例散发性患者在第41-43号外显子显示缺失，而其余HM患者（5例）在CACNA1A基因末端部分显示缺失。

在偏头痛患者中，我们发现不同表型的受试者均存在第47号外显子缺失。

我们的研究表明CACNA1A基因的缺失也可能与不同的偏头痛表型相关。

扩展内容

对CACNA1A、ATP1A2、SCN1A、PRRT2基因进行了TruSeq定制扩增子新一代测序（Illumina），按照制造商说明进行操作。

所有遗传变异均通过Sanger测序确认，PCR扩增了CACNA1A（NC_000019.9）的47个外显子和80个碱基对的侧翼内含子序列。

文献中其他关于CACNA1A基因缺失的报道与这些发现一致，提示该基因的缺失与30岁前出现的临床表现发作相关[45, 46]。

背景

CACNA1A基因突变被发现导致三种常染色体显性遗传疾病：(a) 发作性共济失调2型（EA2; MIM: 108500），(b) 家族性偏瘫型偏头痛1型（FHM1; MIM: 141500），和(c) 脊髓小脑性共济失调6型（SCA6; MIM: 183086）。

有趣的是，Pradotto及其合作者[47]首次描述了CACNA1A基因中相同突变出现在不同表型中，例如EA2和SCA6，为同一CACNA1A突变导致不同表型的关联开辟了新视角。

关于CACNA1A相关疾病的最后一种——SCA6，CACNA1A通过电压依赖性钙通道基因α1A亚基中CAG重复扩增导致该疾病[48]。

为了对CACNA1A基因进行完整分析，我们还研究了与SCA6表型相关的CACNA1A α1A亚基CAG重复扩增。

方法

对CACNA1A、ATP1A2、SCN1A、PRRT2基因进行了TruSeq定制扩增子新一代测序（Illumina），按照制造商说明进行操作。

所有遗传变异均通过Sanger测序确认，PCR扩增了CACNA1A（NC_000019.9）的47个外显子和80个碱基对的侧翼内含子序列。

循环条件为40个循环：95°C 15秒，60°C 1分钟，按照Sybr Green实时PCR方案进行（引物可索取）。

相对基因表达数据分析使用实时定量PCR和2⁻ΔΔCT方法进行[49]，通过与校准样本的已知拷贝数比较确定未知样本的起始拷贝数，使用2⁻ΔΔCT方法。

在已发表方法[50]的基础上，所有样本通过测序仪DNA分析仪ABI 3031（微卫星分析）运行，并使用Gene Mapper软件分析。

结果

第一例FHM患者显示出错义突变E1015K，文献中已描述为致病的[51]。

使用Polyphen软件的计算机分析预测I1512T突变为可能有害的，评分为0.999。

散发性偏瘫型偏头痛：两例患者在第41-43号外显子显示缺失，而其余HM患者[52]在CACNA1A基因末端部分（第47号外显子）显示缺失。

发作性共济失调：在一例女性EA患者（及其受影响的儿子）中，我们在第12-15号外显子发现缺失，而另一例患者在第47号外显子显示缺失。

偏头痛：三例缺失患者均显示第47号外显子缺失，但表现为两种不同表型，即MA[53]和MO[54]。

讨论

我们报告了对137例患者的CACNA1A基因进行全面筛查的结果，这些患者具有四种临床表型：FHM1、散发性HM、EA2、MA和MO。

在我们的患者队列中，Sanger分析仅识别出CACNA1A基因中的三个点突变；E1015K先前已被描述与不同偏头痛表型相关[51]，在一例无家族史的临床诊断偏瘫型偏头痛患者中识别。

EA2和MA/MO表型患者的测序分析为阴性，提示其他已知与FHM相关的基因（如ATP1A2、SNC1A和PRRT2）可能参与其中，值得筛查。

在我们Sanger测序阴性的患者队列中，我们对CACNA1A基因进行了MLPA分析，发现基因C末端区域存在不同的缺失。

CACNA1A基因缺失在文献中已有报道，但仅与EA2表型相关。

结论

我们纳入本研究的四种临床表型（FHM1、散发性HM、EA2、MA和MO）应被视为同一疾病谱的一部分，对于这组疾病，应注意到遗传和等位基因异质性以及家族内/家族间临床变异性。

对于偏头痛表型和发作性共济失调患者，筛查CACNA1A基因的大片段重排对于完整的遗传学检查正变得越来越必要。

致谢

本文为Grieco, G. S.; Gagliardi, S.; Ricca, I.; Pansarasa, O.; Neri, M.; Gualandi, F.; Nappi, G.; Ferlini, A.; Cereda, C. 2018年发表于The Journal of Headache and Pain的机器生成摘要。