Neurology杂志近期发表了Burkhard等学者的HSJ1基因相关性遗传神经病研究。此项研究旨在了解遗传性运动及运动感觉神经病患者中HSJ1基因突变的特点和频率。研究者们通过基因组范围研究、目标连锁及遗传纯合度研究、全外显子测序及桑格测序(又称为双脱氧链终止法,是现在应用最多的核酸测序技术,由Sanger等1977年提出)来筛选病人。为使功能特征化,还运用了表皮成纤维细胞的RNA及蛋白研究技术。
末端性遗传运动神经病变(dHMN,也称为远端脊肌萎缩症dSMA),属于遗传性神经病的罕见类型,以远端运动症状为特征。典型的临床表现包括腓骨肌及腓肠肌萎缩、足和趾伸无力。可出现轻微感觉症状或者亚临床感觉受累,但并不典型。这点足以 区分dHMN与Charcot-Marie-Tooth 病(CMT病,又称为遗传性运动感觉神经病HMSN)。CMT病除了远端肌肉废用性萎缩无力外,尚有可检测的远端感觉缺失。
在过去20年,研究已发现dHMN的多种基因(包括AARS、ATP7A、BICD2、BSCL2、DCTN1、HSJ1等),但多数病例仍未明确。HSJ1(即热休克蛋白J1,也成为DNAJB2)近来被学者们认为是一犹太MOROCCAN家族常染色体显性dHMN的致病基因。全部dHMN患者中HSJ1的突变情况尚且未知,考虑到dHMN和CMT2的临床表现重叠,研究者们提出假设,HSJ1突变可能导致CMT2。该假设有待在更多独立家系中验证。
学者们针对90位常染色体隐性dHMN和CMT2患者群体中HSJ1基因的两个突变位点进行了研究。存在dHMN表现的一家系出现了纯合的剪切位点突变c.22911G.A,该突变导致HSJ1的mRNA中保留了4号外显子,伴有密码子提前终止,部分蛋白质表达缺失。
另一具有CMT2表现型的家系,携带有纯合错义突变c.14A.G,导致5号位酪氨酸被替换为胱氨酸。该突变经数种计算预测,氨基酸替换可能导致蛋白质结构和弓能改变。两个突变均分离自该常染色体隐性遗传疾病,在正常人群中不存在。
(A)家谱图所示为常染色体隐性遗传的dHMN家系。受累姐妹的父母属于近亲。箭头所指为先证者。(B)先证者DNA的全基因组范围纯合子定位结果(V.1)。考虑到其父母亲缘关系,研究使用MERLIN进行连锁分析。箭头所指为HSJ1基因位点。(C)先证者DNA电泳显示,HSJ1基因c.22911位点的纯合核苷酸改变(鸟嘌呤变为腺嘌呤),导致供体剪切位点(4号内含子与外显子交界处)受影响。
综上,研究证实HSJ1突变为罕见且可检测的常染色体隐性dHMN和CMTb病2型的致病基因。HSJ1剪切位点突变的临床和蛋白功能信息,以及详细的CMT2患者表现型信息,拓宽了HSJ1相关神经病的表现型认知。