SOD1基因位于21q22.11，全长11kb，编码459bp-协作组.ppt

1、李晓光 武汉 2009-3-14,1,肌萎缩侧索硬化易感基因研究概况 中国医学科学院北京协和医学院北京协和医院神经科李晓光 崔丽英 刘明生,第六届ALS协作组会议 武汉 2009-3-14,李晓光 武汉 2009-3-14,2,1825-1893,William Osler 1890 首次描述家族性 ALS,1849-1919,Lou Gehrig 使大众注目ALS,1903-1941,Jean Martin Chart 1874 第一次将ALS描述为一种疾病,Rosen (Brown) 1993年首次将家族性ALS定位于SOD1,1994年第一个治疗药物力如太上市,2008年11月美国国会总

2、统布什批准ALS立法登记制度 由NIH，CDC, ALSA 负责登记,2007年NIH启动散发性ALS全基因组关联分析,李晓光 武汉 2009-3-14,3,上、下运动神经元变性,ALS,李晓光 武汉 2009-3-14,4,力如太 PEG BIPAP 家庭照料,李晓光 武汉 2009-3-14,5,ALS相关主要基因-家族性ALS,李晓光 武汉 2009-3-14,6,SOD1基因结构,SOD1蛋白结构,21q22.11,Annu Rev Biochem,2005,74:563-93,SOD1基因位于21q22.11，全长11kb，编码459bp，包含5个外显子和4个内含子，编码由153个氨

3、基酸组成的SOD1蛋白。其模式图如下：,李晓光 武汉 2009-3-14,7,1993年，美国的Rosen等发现18个ALS家系中有13个家系检测出SOD1突变 Nature,1993,261:1047-51. 迄今为止，共发现139种SOD1突变类型大多数是错义突变，少数是无义、插入、缺失突变,www.alsod.org.2007,SOD1基因突变,Alanine,Valine,AAG GTC GTG,AAG GCC GTG,丙氨酸,缬氨酸,A4V,只在北美发现占所有北美发现突变的50%临床表型几乎一致,GCT GCC AAA,GCT GAC AAA,Alanine,Aspartic aci

4、d,门冬氨酸,丙氨酸,欧洲最广泛分布不同人群有不同的遗传方式纯合子突变有典型临床表型,D90A,李晓光 武汉 2009-3-14,8,SOD1基因突变型与临床表型,李晓光 武汉 2009-3-14,9,散发性ALS患者筛查到NFH、EAAT2、NAIP、angiogeni、 peripherin、HFE、PON1、PON2和SPG4等基因突变点ALS患者进行SOD1基因筛查，可加速临床确诊速度，并为患者提供预后信息。为筛查新基因之必须。,ALS相关主要基因-散发ALS,李晓光 武汉 2009-3-14,10,肌萎缩侧索硬化SOD1基因突变检测,检测中国家族性及散发性ALS患者SOD1基因突变的

5、分布情况确定SOD1基因突变频率,与不同国家和地区患者人群比较，在中国SOD1基因突变人群中发现临床表型的规律性,142名SALS患者和7个FALS家系16名患者所有ALS患者诊断均符合国际Escorial 1998诊断标准,研究对象,李晓光 武汉 2009-3-14,11,家系1,家系2,在一个ALS家系的16名成员中，发现有5名成员存在位于5号外显子的E133V突变。 E133V中年起病快速进展的病程平均生存时间4/-1年,同时检测一名20岁的年轻男性患者及其父亲，发现都具有G72C突变。追溯家族史发现了一个新的家系。,G72C突变,较早起病迅速进展的病程生存时间只有1年,李晓光 武汉 2

6、009-3-14,12,先证者，女，54岁，左下肢萎缩无力4-5年，伴肌肉跳动，近2-3年右下肢出现无力，近1年上肢渐出现无力。查体：双上肢肌力V级，肌张力正常。上肢腱反射对称存在， 双Hoffmann征（+）；左下肢肌萎缩，肌力级（近端），左Babinski征（+）；右下肢级，双膝反射存在。肌电图示广泛神经源性损害其弟弟19，46岁，右下肢萎缩无力10年，蹲下不能自行起立4年，右上肢萎缩无力2年，左下肢及左上肢萎缩无力1年其哥哥6， 65岁，右下肢萎缩无力12年，渐累及左下肢，蹲下不能起立1年，否认上肢萎缩无力同母异父的姐姐的女儿17，42岁，右下肢无力2年，萎缩不明显，行走障碍1年父亲1为

7、非自然死亡，父亲3于60多岁去世，反复追问病史，其母亲因妇科疾病于46岁时去世,家系 3,李晓光 武汉 2009-3-14,13,家系系谱图,H46R突变,Histidine,ATTC CAT GTT,ATTC CGTGTT,Arginine,精氨酸,组氨酸,李晓光 武汉 2009-3-14,14,在142名散发性ALS患者中发现有3名患者存在3种杂合突变，均为新的错义突变类型V29A突变N86I突变V47A,结果 4,李晓光 武汉 2009-3-14,15,小结,三种突变（V29A、G72C、E133V）临床都有四肢的下运动神经元受损表现，两年内出现球部症状，有两例(G72C、E133V)因

8、呼吸衰竭死亡，另一例（V29A）在病程第二年开始使用呼吸机治疗，至今存活N86I突变 19岁男性以舌肌萎缩为首发症状G72C突变2005年Stewart等在加拿大家系发现。脊髓起病，发病年龄和生存时间有很大差异。本家系临床表型一致，较早发病，迅速进展，生存只有一年H46R突变，此家系4名患者均是以单侧下肢无力起病，渐波及对侧下肢，有或无上肢的受累，进展缓慢。起病年龄分别为36、40、43、52岁，平均起病年龄为42.76.8 岁，其弟及其兄的病程分别已达10和12年，生存期限较长。这是首次在我国发现具有SOD1-H46R突变ALS家系。国际上只有日本人(1993, 2002, 2003)有报道

9、，欧美多年多家中心均未报道此突变，推测可能为亚裔所特有,李晓光 武汉 2009-3-14,16,突变的分布,N86I 2006年,Modified from Annu Rev Biochem,2005,74:563-93,李晓光 武汉 2009-3-14,17,散发ALS全基因关联分析或通路或功能相关芯片筛查,关联分析,2-test,李晓光 武汉 2009-3-14,18,SNPs,Genome difference between any two people 0.1% of genomeThese differences are Single Nucleotide Polymorphism

10、s (SNPs).Total number of SNPs in human genome 107,李晓光 武汉 2009-3-14,19,全基因组关联分析,美国2007年NIH启动的一个由276名美国SALS患者以及275名神经系统正常的美国对照人群的全基因组关联分析。分析数据发现了34个SNP和增加ALS发病风险显著相关，但经过Bonferroni修正之后均未达到显著水平资料公开,李晓光 武汉 2009-3-14,20,全基因组关联分析,荷兰Van es ma对荷兰、瑞典、比利时及美国等ALS患者进行研究，爱尔兰Cronin S 同时发现DPP6中的单核苷酸多态位点与SALS易感性有关在1

11、,767例患者和 1,916位健康对照中P值为 5.04 x 10-8 ，OR 1.30 （CI :1.18-1.43）DPP6为神经元跨膜钾通道A型的成分之一，功能有待进一步研究,李晓光 武汉 2009-3-14,21,荷兰Van es ma对荷兰、瑞典、比利时及美国等ALS患者进行研究，发现ITPR2中单核苷酸多态位点与SALS的易感性有关ITPR2参与谷氨酸介导的神经传递，是细胞内钙浓度主要的调节因子之一，在细胞凋亡中起重要作用,全基因组关联分析,李晓光 武汉 2009-3-14,22,全基因组关联分析,美国对386例ALS患者及542例正常对照进行研究，发现rs6700125 and

12、rs6690993之间的FLJ10986基因和50个其他SNP位点与SALS的易感性有关,李晓光 武汉 2009-3-14,23,对英国，美国及比利时的782 患者和701个对照进行SNP筛查在英国患者中检测出2,336 微卫星标记，并发现12个热点，其中位于ELP3基因（RNA多聚酶复合体II的成分之一）内含子10上的D8S1820标记多态位点的变异可降低患ALS的风险。,全基因组关联分析-英国 Tripathi,李晓光 武汉 2009-3-14,24,研究背景,目前关于SALS的SNP分析研究基本以欧美人群为主，无亚洲人群资料。不同性别、地域、种族的人群由于其遗传背景的不同，有其特征的SN

13、P位点。目前我国无SALS多态性方面的资料。研究目的中国人群中RS6700125、RS 10260404是否和增加SALS发病风险相关？,李晓光 武汉 2009-3-14,25,研究方法-PCR-HRM,李晓光 武汉 2009-3-14,26,rs 6700125病例组-HRM非标记探针基因分型图（CC TT CT）,李晓光 武汉 2009-3-14,27,分型标本测序验证-rs 6700125病例组,李晓光 武汉 2009-3-14,28,rs 6700125对照组HRM非标记探针基因分型图（CC TT CT),李晓光 武汉 2009-3-14,29,rs 10260404病例组HRM非标记

14、探针基因分型图（CC TT CT）,李晓光 武汉 2009-3-14,30,rs 10260404对照组HRM非标记探针基因分型图（CC TT CT）,李晓光 武汉 2009-3-14,31,李晓光 武汉 2009-3-14,32,李晓光 武汉 2009-3-14,33,美国麻省总医院LANDERS报告其在1829例散发性ALS及2250例对照组中检测了288,357个SNP(1,176,208,203个基因型)，其中美国患者917例及912例对照，三组欧洲病例（904例ALS患者及1346例对照），观察易感性、发病部位、发病年龄及存活等四种表现型。发现一个SNP ？和14个月的存活益处相关（

15、P=0.02）。推断确实存在可影响患者的预后的遗传性因素，而且了解这一分子机制对减缓病情进展有重要意义。,李晓光 武汉 2009-3-14,34,伯明翰国际ALS会议,荷兰学者VAN 总结ALS全基因组关联研究，系列回顾了众多和ALS关联性较强的SNP以及FLJ10986、ITPR2、DPP6等ALS易感基因。针对目前各国研究结果重复性差，结论相反的原因及存在的问题提出发表阴性结果，在相对孤立的人群重复结果等措施。爱尔兰学者CRONIN S重复了自己之前发表的全基因组关联研究，在以往美国，荷兰，爱尔兰人群数据基础上又增加了人群数541人（其中ALS患者312人，对照259人）及波兰人群574人

16、（ALS患者218人，356人对照），第二步筛查发现有11个SNP在爱尔兰人群P0.05,但在波兰人群无显著差异。将这次数据和以往三个人群的数据合并后发现包括rs10260404均与ALS发病易感性无关。作者推断这可能因为人种或人群的差异。,李晓光 武汉 2009-3-14,35,Rs 6700125及Rs 10260404和中国人群SALS发病风险无关复杂疾病？最初全基因组关联分析过于严格修正？运用最新PCR产物后分析技术HRM大大减低了常规测序筛查突变的费用，并显著简化了SNP分型步骤目前的全基因组关联分析结果都不一致全基因组关联分析的筛出的易感基因没有发现以往传统方法确定的位点将临床表型细分比较各种族之间的差异,问题,李晓光 武汉 2009-3-14,36,最新的突破ALS6 定位FUS/TLS,李晓光 武汉 2009-3-14,37,谢谢各位专家！,欢迎浏览守望视野http:/中国运动神经元疾病专家协作网http:/www.alschina.org运动神经元疾病，神经遗传变性疾病,