关键词:
帕金森病
Parkin
全外显子组测序
拷贝数变异
纵向进展
修饰基因
摘要:
背景:帕金森病(Parkinson’s disease,PD)是仅次于阿尔兹海默病(Alzheimer’s disease,AD)的第二大神经系统退行性疾病,除运动症状外,非运动症状因其发生率高已日益成为PD临床研究热点。早发型帕金森病(early-onset Parkinson’s disease,EOPD)是指发病年龄(age at onset,AAO)≤50岁的PD,AAO越早,与遗传因素越相关。日本学者1998年定位并克隆了Parkin基因,此后研究发现Parkin基因突变是常染色体隐性遗传性EOPD最常见的病因。Parkin基因的纯合或复合杂合突变均可致病,在一些PD患者中也报道了Parkin杂合突变的存在,但其是否会增加PD的发病风险和影响临床进展仍需要进一步探讨。有研究提示Parkin相关PD患者病情进展缓慢,对左旋多巴治疗反应良好,运动并发症出现较早,但仍缺乏临床纵向研究探索携带Parkin单/双等位基因突变EOPD的运动和非运动症状进展特点。另外,虽然大多数Parkin相关的患者表现为EOPD,但已报道的AAO范围较大,在3-81岁之间均有发病。关于Parkin相关PD患者AAO的修饰基因仍无相关报道,确定影响AAO的遗传因素有助于遗传咨询和发现新的治疗靶点。目的:在中国大陆人群中分析Parkin基因杂合变异是否与PD相关;利用纵向随访数据比较Parkin单/双等位基因突变的EOPD和基因未明的EOPD之间临床进展速度的差异;寻找Parkin相关PD患者AAO的遗传修饰因子。方法:1.共纳入2,231例PD患者完成多重连接探针扩增技术(Multiplex Ligation-dependent Probe Amplification,MLPA)和全外显子组测序(Whole-exome sequencing,WES),根据结果计算R软件中的“Exome Depth”包和XHMM两款拷贝数变异(copy number variations,CNVs)分析工具的检测效能,并将其应用于1,652例健康对照中;2.经测序质控后共纳入1,997例PD患者和1,652例健康对照,使用优化的序列核关联性检验(optimized sequence kernel association tests,SKAT-O)和线性回归分析,评估Parkin基因杂合变异与PD发病风险和AAO的关联;3.根据基因检测结果将患者分成三组:携带Parkin基因纯合或复合杂合突变的EOPD(CH/H-EOPD,n=143)、携带Parkin基因杂合突变的EOPD(Het-EOPD,n=65)和不携带其他PD已知致病基因突变、GBA基因变异或LRRK2基因风险位点,即基因未明的EOPD(GU-EOPD,n=1,133)。采用Kaplan-Meier生存曲线用于分析三组间左旋多巴诱导的异动症(levodopa-induced dyskinesias,LID)和冻结步态(freezing of gait,FOG)的累积事件风险,Cox比例风险模型用于评估与事件发生有关的潜在临床变量;4.前瞻性地收集了EOPD患者的运动和非运动症状量表数据,共274例患者完成2次或2次以上随访(CH/H-EOPD,n=38;Het-EOPD,n=20,GU-EOPD,n=216)。采用线性混合效应模型比较三组间临床症状随病程进展的速度差异;5.应用基于家系的连锁分析和关联研究结合的方法来探索Parkin相关PD患者AAO的遗传修饰因子,并使用实时定量PCR(quantitative Real-time PCR,q RT-PCR)检测候选基因转录水平的变化。结果:***检测共发现156例PD患者携带Parkin基因CNVs(7.00%),结合两款软件结果,在最适参数下鉴定CNVs的灵敏度为92.95%,特异度为99.95%,阳性预测值为99.32%,阴性预测值为99.47%,阳性似然比为1859.00,阴性似然比为0.07,约登指数为0.93。随后利用两款软件在健康对照中共发现2例杂合CNVs携带者(0.12%),分别为2-7号外显子缺失和5号外显子缺失,且结果经MLPA验证为阳性。但由于缺乏健康对照的家庭成员DNA样本,故未行家系共分离验证;2.与健康对照相比,Parkin基因杂合CNVs的频率在PD患者中显著增高(1.25%vs.0.12%),经多重比较校正后仍存在显著差异(p=0.046)。但Parkin杂合变异并不影响PD患者的AAO;3.与GU-EOPD组相比,CH/H-EOPD组较早出现LID(p <0.001;p <0.001),FOG出现较晚(p =0.041;p =0.040),但Het-EOPD组的LID和FOG发生时间与之无明显差别(p>0.05)。