家族性皮质肌阵挛性震颤癫痫致病基因的克隆及功能研究

Familial cortical myoclonic tremor with epilepsy （FCMTE）is one kind of autosomal dominant epilepsy syndrome with considerable clinical and genetic heterogeneity. Its major clinical manifestations include adult onset, cortical myoclonic tremor, with or without epileptic seizures. Four loci have been found since 1999, while only one probable causative gene - ADRA2B was reported. With the supporting of NSFC, We have collected nine FCMTE pedigrees (none of wihch was detected variation in the coding-region of ADRA2B by Sanger sequencing) and localized two large pedigrees on locus 8q24 (causative gene in this locus has not been identified). By using whole-exome sequencing, we found a possible causative gene in one pedigree. By combining whole-genome scan, whole-exome sequencing and whole-genome sequencing, we hope to identify the causative genes in the FCMTE pedigrees collected. Identification of the causative genes of FCMTE and genes’ functional studies will help us understand the pathogenesis of this disorder. It may also shed light on the diagnosis, treatment, and prevention of Epilepsy, one of the most common neurological disorders.

家族性皮质肌阵挛性震颤癫痫是一组罕见的、具有明显临床异质性和遗传异质性的常染色体显性遗传性癫痫综合征，以成年起病、皮质肌阵挛性震颤、伴或不伴癫痫发作为主要临床表现。1999年至今已定位4个疾病基因位点，目前仅报道一个可能的致病基因ADRA2B。本课题组在前一个国家自然科学基金项目支持下，目前已收集到9个家系，Sanger测序未在ADRA2B基因编码区发现有意义突变，通过全基因组扫描及单体型分析将其中两个大家系的致病基因区间定位于8q24上（该位点致病基因暂未克隆），全外显子组测序在其中一个家系发现可能的致病基因X（文章尚未发表，基因名字以X替代）。下一步，我们将继续结合全基因组扫描、全外显子组测序、全基因组测序等技术，鉴定克隆已收集家系的致病基因，同时对X基因及可能新克隆的其他基因进行相关功能研究，为揭示该疾病的发病机制奠定基础，更有可能为癫痫这一常见病的诊断、治疗和预防开辟一条新的道路。

本项目在前期研究的基础上，到目前为止共收集了30个家族性皮质肌阵挛性震颤癫痫（Familial cortical myoclonic tremor with epilepsy，FCMTE）家系，140名患者，采集了患者及其家系成员的DNA样本及详细的临床、电生理资料。在项目研究计划和研究内容的引导下，顺利完成了相关研究目标，主要如下：1）总结了55名FCMTE患者的临床及电生理特点，经过系统的统计学分析发现：FCMTE存在“遗传早现”现象，即相比于亲代患者，子代患者的发病年龄明显提早，且存在统计学差异，提示FCMTE很可能为多核苷酸重复扩增突变致病；2）利用8个FCMTE患者的全基因组测序数据，在前期研究发现“遗传早现”现象提示FCMTE可能为多核苷酸重复突变致病的线索提示下，创新性应用 ExpansionHunter分析策略，针对性检测4.9Mb的最小致病基因区间内可能的多核苷酸重复扩增突变，并通过Repeat-primed PCR和Long-range PCR等分子遗传学检测手段多重验证，鉴定了首个FCMTE致病基因SAMD12及其致病突变-内含子区(TTTCA)n五核苷酸重复插入；3）通过最新的长读长测序（三代测序）技术，鉴定了同样位于SAMD12基因内含子区的(TTTGA)n五核苷酸重复插入为FCMTE的新致病突变，并申请了专利“基于长片段PCR和单分子测序解析多核苷酸重复突变疾病突变结构的方法”，为更多神经系统遗传性疾病的致病基因鉴定提供了新的方法学技术和方向。在本项目资助下发表FCMTE相关SCI论文4篇，其中1篇论文发表于神经科学顶级期刊Brain（IF: 11.814），2篇论文发表于运动障碍疾病顶级期刊Movement Disorders（IF: 8.222）。另有9篇SCI论文受到该项目的部分资助，发表于Movement Disorders、Prakinsonism & Related Disorders等期刊。