疑似特發(fā)性震顫為什么要做基因檢測(cè)?
特發(fā)性震顫(Essential Tremor, ET)是一種常見(jiàn)的運(yùn)動(dòng)障礙,其主要臨床表現(xiàn)為雙側(cè)上肢的姿勢(shì)性或運(yùn)動(dòng)性震顫,盡管這種震顫也可能擴(kuò)展至身體的其他部位,如下頜或頭部。特發(fā)性震顫(Essential Tremor, ET的典型表型是在主動(dòng)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中表現(xiàn)出的震顫,震顫頻率通常介于4到12 Hz之間,且常呈輕度的不對(duì)稱性。除運(yùn)動(dòng)癥狀外,特發(fā)性震顫(ET)患者還可能伴隨多種非運(yùn)動(dòng)表現(xiàn),包括快速眼動(dòng)(REM)睡眠行為障礙、認(rèn)知功能下降、感覺(jué)異常、自主神經(jīng)系統(tǒng)癥狀以及抑郁等。
在成年人中,特發(fā)性震顫(ET)是最為常見(jiàn)的運(yùn)動(dòng)障礙之一,其發(fā)病年齡可從兒童期一直延續(xù)到老年。目前認(rèn)為,環(huán)境因素對(duì)特發(fā)性震顫(ET)的影響相對(duì)有限。一些潛在的環(huán)境危險(xiǎn)因素包括β-咔啉生物堿、咖啡因、酒精(如哈爾曼)、殺蟲(chóng)劑、鉛和其他重金屬的攝入或暴露。相反,一些研究則表明,抗氧化劑攝入以及吸煙可能在一定程度上對(duì)ET具有保護(hù)作用特發(fā)性震顫(ET)。不過(guò),在所有可能的影響因素中,最被廣泛接受的危險(xiǎn)因素是家族史和年齡的增長(zhǎng)。
目前,基因解碼已經(jīng)揭示了特發(fā)性震顫(ET)的確切病理生理機(jī)制。盡管某些環(huán)境因素可能在特發(fā)性震顫(ET)的發(fā)生中扮演一定角色,但越來(lái)越多的證據(jù)表明,遺傳因素同樣對(duì)特發(fā)性震顫(ET)的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)具有顯著影響。家系研究和雙胞胎研究揭示了特發(fā)性震顫(ET)具有明顯的遺傳傾向,而候選基因關(guān)聯(lián)研究(Candidate Gene Association Studies, CGAS)和全基因組關(guān)聯(lián)研究(Genome-Wide Association Studies, GWAS)也進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)了與ET相關(guān)的多個(gè)遺傳變異,支持了遺傳在ET發(fā)病機(jī)制中的重要性。
方法-基因解碼識(shí)別和選擇
在 PubMed 中搜索了用英語(yǔ)撰寫(xiě)的符合條件的基因解碼。佳學(xué)基因檢測(cè)搜索了從 PubMed 創(chuàng)建之初到 2019 年 7 月有關(guān)特發(fā)性震顫(ET)和基因變異的人類基因解碼文章。使用的術(shù)語(yǔ)是“特發(fā)性震顫”和“多態(tài)性”作為自由詞。完整的搜索算法可以在支持文件 1中訪問(wèn)。最后一次搜索 PubMed 是在 2019 年 7 月 20 日。此外,佳學(xué)基因檢測(cè)還掃描了檢索到的文章的參考文獻(xiàn)列表,以查找補(bǔ)充的符合條件的文章。圖1描繪了納入基因解碼的選擇過(guò)程流程圖。佳學(xué)基因檢測(cè)納入了 1997 年至 2019 年期間發(fā)表的文章。
圖 1.流程圖展示了當(dāng)前審查中所包含的基因解碼的選擇。
佳學(xué)基因檢測(cè)從每項(xiàng)基因解碼中盡可能提取以下數(shù)據(jù):1)作者,2)出版年份,3)人口種族,4)病例和對(duì)照數(shù)量,5)疾病發(fā)病年齡,6)檢查平均年齡,7)性別分布,8)基因型變異,9)參與者的家族史,10)診斷評(píng)估,11)多重比較校正,12)哈迪-溫伯格平衡(HWE)評(píng)估。
佳學(xué)基因檢測(cè)對(duì)LINGO1 rs9652490、LINGO1 rs11856808、SLC1A2 rs3794087、STK32B rs10937625 和PPARGC1A rs17590046 進(jìn)行了薈萃分析。佳學(xué)基因檢測(cè)納入了來(lái)自 CGAS 的數(shù)據(jù)。來(lái)自 GWAS(非發(fā)現(xiàn)階段或后續(xù)階段)的數(shù)據(jù)未被納入。使用 Cochran's Q 和 I2 指數(shù)計(jì)算異質(zhì)性。如果異質(zhì)性較高(PQ < 0.10 和/或 I2 > 75%),則應(yīng)用隨機(jī)效應(yīng)模型。否則,使用固定效應(yīng)模型。在可能的情況下,使用 Egger 檢驗(yàn)來(lái)評(píng)估出版偏倚,p < 0.10 提示存在出版偏倚。使用 Review Manager (RevMan) 5.3 版軟件 ( http://tech.cochrane.org/revman )計(jì)算等位基因模型的關(guān)聯(lián)度,以 p < 0.05 作為統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著閾值。如有必要,可從給出的百分比數(shù)據(jù)重新計(jì)算等位基因計(jì)數(shù)。對(duì)于 LINGO1 rs9652490 和 Vilarino-Guel 等人的基因解碼的分析,佳學(xué)基因檢測(cè)僅納入了較大基因解碼的數(shù)據(jù),以避免可能的重疊。佳學(xué)基因檢測(cè)還通過(guò)每次省略一項(xiàng)基因解碼對(duì) LINGO1 rs9652490 進(jìn)行了敏感性分析,以檢查每項(xiàng)單獨(dú)基因解碼的影響。
基因解碼過(guò)程的科學(xué)思考
基因解碼證據(jù)收集
這次基因解碼證據(jù)收集中納入了1997年至2019年間發(fā)表的74項(xiàng)基因解碼。這些基因解碼中關(guān)于LINGO1、LINGO2、LINGO4、SLC1A2、STK32B、PPARGC1A、CTNNA3、DRD3、ALAD、VDR、HMOX1、HMOX2、LRRK1、LRRK2、GBA、SNCA、MAPT、FUS、CYPs、IL17A、IL1B、NOS1、ADH1B、TREM2、RIT2、HNMT、MTHFR、PPP2R2B、GSTP1、PON1、GABA 受體和GABA 轉(zhuǎn)運(yùn)體、HS1BP3、ADH2、hSKCa3和CACNL1A4基因以及 ETM 基因位點(diǎn)的基線特征可在支持文件 2中找到。表 1 列出了與特發(fā)性震顫(ET)相關(guān)的基因、染色體位置、可能的功能機(jī)制、基因解碼總數(shù)(比較特發(fā)性震顫(ET)病例和對(duì)照組)、有關(guān)聯(lián)的基因解碼數(shù)量、無(wú)關(guān)聯(lián)的基因解碼數(shù)量以及樣本特征(LINGO1 、DRD3、SLC1A2、LRRK2、FUS/TLS、SNCA、MAPT、HMOX1、HMOX2)。
表 1.基因、染色體位置、可能的功能機(jī)制、基因解碼總數(shù)(比較特發(fā)性震顫(ET)病例和對(duì)照)、有關(guān)聯(lián)的基因解碼數(shù)量、無(wú)關(guān)聯(lián)的基因解碼數(shù)量以及與特發(fā)性震顫(ET)關(guān)聯(lián)的最常見(jiàn)基因的樣本特征(不包括來(lái)自 GWAS 的數(shù)據(jù))。
基因 | 染色體位置*1 | 可能的機(jī)制 | 基因解碼數(shù)量 | 關(guān)聯(lián)基因解碼 | 無(wú)關(guān)聯(lián)的基因解碼 | ||||||||
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全部的 | 與協(xié)會(huì) | 無(wú)關(guān)聯(lián) | 在白種人/北美人中 | 在亞洲人中 | 總病例數(shù) | 全面控制 | 在白種人/北美人中 | 在亞洲人中 | 總病例數(shù) | 全面控制 | |||
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LINGO1 | 15號(hào)染色體:77,613,027–77,820,900 | 神經(jīng)突生長(zhǎng)、軸突再生、髓鞘形成調(diào)節(jié)和神經(jīng)元存活 | 11 | 7 | 4 | 5 | 2 | 2,751 | 3,073 | 2 | 2 | 711 | 2,186 |
DRD3 | 3號(hào)染色體:114,128,652–114,199,407 | 多巴胺受體 | 8 | 3 | 5 | 3 | 0 | 507 | 516 | 4 | 1 | 919 | 1,266 |
SLC1A2 | 11號(hào)染色體:35,251,205–35,420,063 | 調(diào)節(jié)突觸間隙和細(xì)胞外的谷氨酸 | 5 | 2 | 3 | 0 | 2 | 630 | 2,204 | 2 | 1 | 749 | 1,657 |
LRRK2 | 12號(hào)染色體:40,196,744–40,369,285 | LRRK2激酶活性升高導(dǎo)致神經(jīng)元毒性 | 5 | 1 | 4 | 0 | 1 *2 | 450 | 827 | 1 | 3 | 1,165 | 3,650 |
FUS/TLS | 16號(hào)染色體:31,180,110–31,194,871 | ALS 和 FTD 通路 | 5* 3 | 1 | 4 | 0 | 1 | 513 | 6,169 | 3 | 1 | 729 | 1,251 |
SNCA | 4號(hào)染色體:89,724,099–89,838,315 | PD通路 | 3 | 1 | 2 | 1 | 0 | 46 | 100 | 2 | 0 | 767 | 1,406 |
MAPT | 17號(hào)染色??體:45,894,382–46,028,334 | PD通路 | 3 | 1 | 2 | 1 | 0 | 356 | 409 | 2 | 0 | 449 | 528 |
HMOX1 | 22號(hào)染色體:35,380,361–35,394,207 | 血紅素分解代謝、鉛毒性 | 3 | 1 | 2 | 1 | 0 | 202 | 747 | 1 | 1 | 427 | 447 |
HMOX2 | 16號(hào)染色體:4,474,690–4,510,347 | 血紅素分解代謝、鉛毒性 | 3 | 2 | 1* 4 | 2 | 0 | 404 | 965 | 0 | 1 | 225 | 229 |
*1 基于https://www.ensembl.org/index.html。
*2 90% 為亞洲人。
*3 Rajput 等人 (2014) 和 Merner 等人 (2012) 未包括在內(nèi)。
*4 ALAD rs1800435 與 HMOX2 rs1051308 的相互作用可能與家族性特發(fā)性震顫(ET)有微弱關(guān)聯(lián)。
1. LINGO(LINGO 1、LINGO 2 和 LINGO 4)基因
1.1. LINGO 1(富含亮氨酸重復(fù)序列和免疫球蛋白樣結(jié)構(gòu)域蛋白1)
LINGO1被認(rèn)為與神經(jīng)突生長(zhǎng)、軸突再生、髓鞘形成調(diào)節(jié)和神經(jīng)元存活有關(guān),而它的失活似乎可以防止神經(jīng)元退化并提高其存活率。已發(fā)表的數(shù)據(jù)表明,LINGO1功能缺陷可能導(dǎo)致浦肯野細(xì)胞丟失和軸突功能障礙,從而可能導(dǎo)致ET 。
rs9652490 和 rs11856808 位于LINGO1基因內(nèi)含子 3 內(nèi),是通過(guò)對(duì)特發(fā)性震顫(ET)患者進(jìn)行的首次 GWAS 基因解碼發(fā)現(xiàn)的兩個(gè)首批作為特發(fā)性震顫(ET)潛在危險(xiǎn)因素的變異。更詳細(xì)地說(shuō),rs9652490 的 G 等位基因在冰島人群的初步發(fā)現(xiàn)分析中與特發(fā)性震顫(ET)相關(guān),并在由奧地利、德國(guó)、美國(guó)和冰島數(shù)據(jù)集組成的合并后續(xù)樣本中也存在這種關(guān)聯(lián)。最重要的是,在發(fā)現(xiàn)和后續(xù)數(shù)據(jù)集的兩項(xiàng)分析中,它都達(dá)到了全基因組顯著關(guān)聯(lián)閾值。 rs9652490 與特發(fā)性震顫(ET)的關(guān)聯(lián)在少數(shù) CGAS 中得到進(jìn)一步證實(shí),包括北美白種人、北美人(非西班牙裔白種人)(在“確診”或“可能”特發(fā)性震顫(ET)患者中 (p = 0.03, OR = 1.41) 、亞洲人 (p = 0.00036, OR = 2.59) 、德國(guó)人 (p = 0.009, OR = 1.61) 和法國(guó)人 (p = 0.046, OR = 1.70) 樣本。然而,在西班牙人、中國(guó)人、亞洲人、拉脫維亞人和法裔加拿大人人群中未能重現(xiàn)這一結(jié)果。
Stefansson 等人通過(guò) GWAS 基因解碼發(fā)現(xiàn),rs11856808 的 T 等位基因是特發(fā)性震顫(ET)的另一個(gè)可能風(fēng)險(xiǎn)因素。在冰島人群的初步發(fā)現(xiàn)分析中,該等位基因與特發(fā)性震顫(ET)相關(guān)(OR = 1.51,p = 3 × 10 –6 ),但在后續(xù)樣本中,在調(diào)整 rs965249 后,并未發(fā)現(xiàn)這種與特發(fā)性震顫(ET)的關(guān)聯(lián)??傮w而言,此次 GWAS 之后的 CGAS 結(jié)果未能重復(fù)這些結(jié)果,這表明 rs11856808 不是特發(fā)性震顫(ET)的主要遺傳風(fēng)險(xiǎn)因素,因?yàn)榛蚪獯a發(fā)現(xiàn),它僅在德國(guó)和法國(guó)人群中導(dǎo)致特發(fā)性震顫(ET)易感性。
除了 rs9652490 和 rs11856808 之外,其他一些LINGO1變異也與特發(fā)性震顫(ET)相關(guān)。rs2271397(p = 0.017,OR = 2.139)、ss491228439(p = 0.038,OR = 1.812)和 A465-C474-C714 單倍型(p = 0.041,OR = 1.8)與中國(guó)漢族女性特發(fā)性震顫(ET)風(fēng)險(xiǎn)增加相關(guān)。在北美人(非西班牙裔白人)中,rs7177008、rs13313467 和 rs8028808 與早發(fā)性特發(fā)性震顫(ET)相關(guān)(分別為 p = 0.028,OR = 1.52;p = 0.0238,OR = 1.54;和 p = 0.0391,OR = 1.55),而 rs4886887(OR = 1.83,隱性模型 p = 0.018)、rs3144(OR = 1.48,隱性模型 p = 0.03)、rs8028808(OR = 0.49,隱性模型 p = 0.008)和 rs12905478(OR = 0.36,隱性模型 p = 0.02)與特發(fā)性震顫(ET)相關(guān),其中在北美白種人中,rs907396 影響特發(fā)性震顫(ET)發(fā)病年齡(p = 0.019)。最后,rs8030859 與德國(guó)人的特發(fā)性震顫(ET)相關(guān)(OR = 1.72,p = 0.00105)。
1.2. LINGO 2(富含亮氨酸重復(fù)序列和免疫球蛋白樣結(jié)構(gòu)域蛋白2)
LINGO2 蛋白與 LINGO1 具有高度同源性(超過(guò) 50%),但其旁系同源物特征鑒定較少。盡管 LINGO2 的功能未知,但人們認(rèn)為它與 LINGO1 具有一些共同功能,因此是特發(fā)性震顫(ET)CGAS 的靶標(biāo)。然而,基于小鼠基因解碼,LINGO2 似乎僅限于神經(jīng)元組織,這一特征可能使其有別于 LINGO3 和 LINGO4 的旁系同源物。
到目前為止,已有兩項(xiàng)基因解碼探討了 LINGO2 在特發(fā)性震顫(ET)中的作用,涉及幾個(gè)變異。其中,rs10812774 和 rs7033345 已被證明會(huì)影響特發(fā)性震顫(ET)的發(fā)病年齡,因?yàn)橐豁?xiàng)針對(duì)北美白種人的基因解碼表明,這些變異的攜帶者發(fā)病年齡似乎提前 4 至 5 歲,而它們也與新加坡亞洲人的特發(fā)性震顫(ET)有關(guān)(隱性模型中,rs7033345 的 OR = 1.50,p = 0.04,rs10812774 的 OR = 1.56,p = 0.01)。此外,rs1412229 與特發(fā)性震顫(ET)相關(guān)(隱性模型中,OR = 0.72,p = 0.015)。
1.3. LINGO 4(富含亮氨酸重復(fù)序列和免疫球蛋白樣結(jié)構(gòu)域的蛋白4)
LINGO4 蛋白是 LINGO1 蛋白的另一個(gè)旁系同源物,其氨基酸相似性與 LINGO 接近 50% 。目前,一項(xiàng)基因解碼已檢驗(yàn)了兩種變異[T>A 轉(zhuǎn)換 (rs61746299),導(dǎo)致 Thr444Ser 氨基酸變化,以及 C>T 轉(zhuǎn)換 (rs1521179),位于編碼區(qū)末端下游 12 bp 處]在中國(guó)大陸漢族患者LINGO4基因變異中的作用,但未能達(dá)到統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2. SLC1A2(溶質(zhì)載體家族1-膠質(zhì)親和谷氨酸轉(zhuǎn)運(yùn)體成員2)
溶質(zhì)載體家族 1-膠質(zhì)親和谷氨酸轉(zhuǎn)運(yùn)體成員 2 (SLC1A2) 基因[也稱為興奮性氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)體 2 (EATT2) 或谷氨酸轉(zhuǎn)運(yùn)體 1 (GLT-1)],編碼 SLC1A2,它是溶質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白組的一員。突觸間隙和細(xì)胞外谷氨酸水平升高具有神經(jīng)毒性,并與神經(jīng)退行性病變有關(guān)。SLC1A2 功能缺陷可導(dǎo)致谷氨酸水平升高,從而導(dǎo)致神經(jīng)毒性。在基因解碼特發(fā)性震顫(ET)中其他因素的病理生理學(xué)時(shí),可以發(fā)現(xiàn) SLC1A2 與特發(fā)性震顫(ET)之間的關(guān)系;乙醇可緩解 ET,同時(shí)增加 SLC1A2 的表達(dá),這一事實(shí)凸顯了該蛋白質(zhì)的重要??性,以及下橄欖體??中 SLC1A2 表達(dá)的升高,而下橄欖體是產(chǎn)生導(dǎo)致震顫的振蕩的地方。
第二項(xiàng) GWAS 基因解碼了德國(guó)、奧地利和丹麥參與者的特發(fā)性震顫(ET)遺傳學(xué),結(jié)果顯示SLC1A2基因中的 rs3794087與特發(fā)性震顫(ET)相關(guān)(OR = 1.46,p = 6.95 × 10 –5)。在 GWAS 的兩個(gè)階段以及在診斷“明確”的特發(fā)性震顫(ET)患者的亞組分析中,統(tǒng)計(jì)學(xué)意義均明顯,表明結(jié)果具有穩(wěn)健性。
此后,在中國(guó)、北美、臺(tái)灣和西班牙,又有 5 項(xiàng) GCAS 基因解碼嘗試重復(fù)此項(xiàng) GWAS 的結(jié)果?;谶@些結(jié)果,SLC1A2 rs3794087 A 等位基因在臺(tái)灣 和中國(guó)大陸的對(duì)照組中, ET 患者的出現(xiàn)頻率更高。然而,根據(jù)之前的報(bào)告, SLC1A2 rs3794087不太可能是特發(fā)性震顫(ET)的主要危險(xiǎn)因素。
3. STK32B(絲氨酸/蘇氨酸激酶32B)、PPARGC1A(PPARG輔激活因子1 Alpha)、CTNNA3(連環(huán)蛋白Alpha 3)
第三次全基因組關(guān)聯(lián)基因解碼(GWAS,兩階段)迄今為止已開(kāi)展,旨在探索ET的遺傳易感性,納入了2807例ET患者和6441例具有歐洲血統(tǒng)的對(duì)照者。兩個(gè)標(biāo)記:位于絲氨酸/蘇氨酸激酶STK32B基因上的rs10937625(OR = 0.77,p = 7.36 × 10 –4 )和位于轉(zhuǎn)錄輔激活因子PPARGC1A基因上的rs17590046(OR = 0.75,p = 6.81 × 10 –4 ) ,與ET相關(guān)。此外,細(xì)胞粘附分子CTNNA3 基因中的3 個(gè)標(biāo)記,即 rs12764057(OR = 1.17,p = 1.19 × 10 –8)、rs10822974(OR = 1.16,p = 1.65 × 10 –7)和 rs7903491(OR = 1.10,p = 2.49 × 10 –7 ),在兩個(gè)階段的聯(lián)合分析中被發(fā)現(xiàn)具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。STK32B 基因的rs10937625的C等位基因被指定為中國(guó)人特發(fā)性震顫(ET)的保護(hù)因素, CTNNA3基因的 rs7903491 的 G 等位基因被指定為中國(guó)人特發(fā)性震顫(ET)的危險(xiǎn)因素,而PPARGC1A基因也與亞洲人的特發(fā)性震顫(ET)相關(guān)。然而,其他基因解碼未能重復(fù)STK32B (rs10937625)、PPARGC1A (rs17590046) 和CTNNA3 (rs12764057 和 rs10822974)的結(jié)果。
4. DRD3(多巴胺D3受體)、ETM1、ETM2和ETM3基因座
rs6280(也稱為312G>A和Ser9Gly)代表非同義點(diǎn)突變,其中受體N末端9位的絲氨酸被甘氨酸(Ser9Gly)取代。Ser9Gly突變影響DRD3的胞外N末端,該N末端似乎不參與受體配體的結(jié)合,這可能是Ser9Gly DRD3變異與ET之間正相關(guān)性缺乏可重復(fù)性的原因。
rs6280 被認(rèn)為是特發(fā)性震顫(ET)的候選遺傳風(fēng)險(xiǎn)因素,因?yàn)樗挥?3q13 染色體上的 ETM1 基因座,該基因座是通過(guò)在冰島家族中進(jìn)行全基因組連鎖掃描發(fā)現(xiàn)的(ETM1;OMIM:190300)。事實(shí)上,ETM1 基因座的連鎖峰標(biāo)記,即 D3S1278 和 D3S1267,分別位于距離 DRD3 基因 1 和 10 Mb 處 。DRD3適合作為特發(fā)性震顫(ET)候選遺傳風(fēng)險(xiǎn)因素的另一個(gè)原因是,DRD3先前已與遲發(fā)性運(yùn)動(dòng)障礙、帕金森病 (PD) 的表型表現(xiàn)有關(guān),并且據(jù)報(bào)道其在 PD 患者中的表達(dá)降低。
按照這種思路,2006 年,Jeanneteau 等人報(bào)道稱,rs6280 與白種人群中特發(fā)性震顫(ET)的風(fēng)險(xiǎn)和發(fā)病年齡相關(guān),而在法國(guó)樣本中也發(fā)現(xiàn)了正相關(guān)性。最新的病例對(duì)照基因解碼涉及西班牙人群,其中 rs6280 與特發(fā)性震顫(ET)的風(fēng)險(xiǎn)和發(fā)病年齡以及聲音震顫的風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)。盡管匯總薈萃分析后結(jié)果仍然穩(wěn)健,但關(guān)聯(lián)的程度仍然較弱,這表明 rs6280 與特發(fā)性震顫(ET)之間的關(guān)聯(lián)可能代表假陽(yáng)性觀察結(jié)果,并且 rs6280 并不代表特發(fā)性震顫(ET)的強(qiáng)風(fēng)險(xiǎn)因素。后者可以部分解釋為什么在拉脫維亞人、俄羅斯人、白俄羅斯人、烏克蘭人、波蘭人、立陶宛人、亞洲人、意大利人、德國(guó)人、丹麥人、法國(guó)人以及所有白種人中,該標(biāo)記物與ET之間的關(guān)聯(lián)缺乏重復(fù)性。
除 ETM1 基因座外,ETM2(OMIM:602134)和 ETM3(OMIM:611456)也在全基因組連鎖掃描中被認(rèn)為是特發(fā)性震顫(ET)的致病遺傳因素,盡管與 ETM1 基因座不同,尚未鑒定出 ETM2 和 ETM3 基因座的基因和致病突變。Inashkina 等人對(duì)拉脫維亞特發(fā)性震顫(ET)患者的 ETM1 和 ETM2 基因座內(nèi)的短串聯(lián)重復(fù)序列 (STR) 標(biāo)記進(jìn)行了 CGAS 基因分型,發(fā)現(xiàn)標(biāo)記 D2S220 的 171 等位基因頻率差異最大(OR 0.13,95% CI 0.02-1.03,P=0.05)。Zahorakova 等人對(duì)61名有ET家族史的捷克患者和68名健康對(duì)照者進(jìn)行了ETM2候選區(qū)域內(nèi)的三個(gè)多態(tài)性基因位點(diǎn)(etm1231、etm1234和etm1240)的遺傳分析,發(fā)現(xiàn)病例組和對(duì)照組之間的等位基因頻率差異并不顯著。因此,這些多態(tài)性的重要性仍然難以評(píng)估,因?yàn)樗鼈兩形丛谄渌蚪獯a中出現(xiàn)。
5. ALAD(d-氨基乙酰丙酸脫水酶)、VDR(維生素D受體)、HMOX1(血紅素加氧酶1)和HMOX2(血紅素加氧酶2)
d-氨基乙酰丙酸脫水酶 (ALAD) 催化血紅素合成的第二步,生成鈷胺素-單吡咯-膽色素原,ALAD基因已被證明會(huì)影響鉛的毒代動(dòng)力學(xué)。ALAD基因具有一種多態(tài)性,產(chǎn)生兩個(gè)共顯性等位基因,即 ALAD-1 和 ALAD-2。非同義編碼變異 rs1800435(也稱為 K59N 和 G177C)產(chǎn)生了 ALAD-2 變異等位基因 ,ALAD-2 變異的攜帶者可能更容易受到鉛中毒的影響??傊珹LAD基因可能影響血紅素合成和鉛毒性。這在特發(fā)性震顫(ET)的背景下很有意義,因?yàn)殂U中毒會(huì)引發(fā)與震顫有關(guān)的綜合癥,而鉛已被指定為特發(fā)性震顫(ET)的環(huán)境易感因素。
維生素 D受體(VDR)基因編碼維生素 D 受體, VDR的遺傳變異似乎也可能影響鉛毒性。另一方面,血紅素加氧酶 (HMOX) 也參與血紅素分解代謝。有兩種同工酶,即誘導(dǎo)型血紅素加氧酶-1 (HMOX1) 和組成型血紅素加氧酶-2 (HMOX2),分別由 HMOX1 和 HMOX2 基因編碼。由于ET和 PD 有許多共同特征,據(jù)報(bào)道VDR、HMOX1和HMOX2基因的變異會(huì)導(dǎo)致對(duì) PD 的易感性,并且鉛暴露與 PD 相關(guān),因此這些基因的變異可以成為特發(fā)性震顫(ET)相關(guān) CGAS 的靶點(diǎn)是合理的。
就ALAD基因而言,與僅有血鉛濃度升高的個(gè)體相比,攜帶 ALAD-2 等位基因且血鉛濃度升高的個(gè)體罹患特發(fā)性震顫(ET)的幾率增加。一項(xiàng)針對(duì)西班牙高加索人的基因解碼表明,ALAD rs1800435 多態(tài)性與家族性特發(fā)性震顫 (FET) 風(fēng)險(xiǎn)無(wú)關(guān),但其與HMOX2 rs1051308 多態(tài)性的相互作用可能與 FET 存在弱關(guān)聯(lián)。HMOX1 (rs2071746) 和HMOX2 (rs4786504, rs1051308) 與中國(guó)人的特發(fā)性震顫(ET)無(wú)關(guān),而 rs2071746T (OR = 0.76,p = 0.015) 和 rs1051308G (OR = 0.71,p = 0.004) 的等位基因頻率在西班牙白人特發(fā)性震顫(ET)患者中較低。
對(duì)于VDR基因,rs2228570 的 TT 基因型與散發(fā)性特發(fā)性震顫(SET)相關(guān)(p = 0.033;OR = 0.453),同樣,C 等位基因與 SET 風(fēng)險(xiǎn)增加相關(guān)(p = 0.033;OR = 2.207),而 rs731236 與中國(guó)人的特發(fā)性震顫(ET)無(wú)關(guān)。
6. LRRK2(富含亮氨酸重復(fù)激酶2)、LRRK1(富含亮氨酸重復(fù)激酶1)、SNCA(淀粉??樣蛋白前體/α-突觸核蛋白的非A4成分)、GBA(葡萄糖腦苷脂酶)和MAPT(微管相關(guān)蛋白tau)
已經(jīng)對(duì)多種 PD / 帕金森病相關(guān)基因 [富含亮氨酸重復(fù)激酶 2 (LRRK2)、α-突觸核蛋白 (SNCA)、葡萄糖腦苷脂酶 (GBA)、微管相關(guān)蛋白 tau (MAPT) ] 進(jìn)行了基因解碼,以確定其是否與特發(fā)性震顫(ET)存在關(guān)聯(lián)。LRRK2 是一種大型多結(jié)構(gòu)域蛋白激酶,主要位于細(xì)胞質(zhì)中。LRRK2 的致病變異可能導(dǎo)致 LRRK2 激酶活性升高,這似乎會(huì)介導(dǎo)神經(jīng)元毒性,并且LRRK2基因突變也被認(rèn)為是家族性 PD 的誘因。此外,LRRK2 突變的 PD 患者的表型最初可能與特發(fā)性震顫(ET)表型相似。由于這些原因,LRRK2 已被列為特發(fā)性震顫(ET)CGAS 的靶點(diǎn)。富含亮氨酸重復(fù)激酶 1 (LRRK1)基因是 LRRK2 的旁系同源物,而其許多變異也與 PD 相關(guān)。LRRK2 R1628P變異此前已被證明與特發(fā)性震顫(ET)相關(guān)。更準(zhǔn)確地說(shuō),在一個(gè)主要由亞洲人 (90%) 組成的隊(duì)列中,R1628P 攜帶者患特發(fā)性震顫(ET)的風(fēng)險(xiǎn)似乎增加了兩倍 (p = 0.0035,OR = 2.20) 。然而,在亞洲和非西班牙裔白人隊(duì)列中檢測(cè)的其他 LRRK1 和 LRRK2 基因變異并未顯示與ET有任何關(guān)聯(lián)。
SNCA 是路易體、神經(jīng)突和膠質(zhì)細(xì)胞質(zhì)內(nèi)含體的主要成分,這些被認(rèn)為是 PD 和多系統(tǒng)萎縮 (MSA) 的關(guān)鍵病理特征。NACP-Rep1 多態(tài)性位于SNCA基因啟動(dòng)子區(qū)。已證明SNCA該基因座的變異與SNCA基因表達(dá)的調(diào)控有關(guān),并且 NACP-Rep1 的 263bp 等位基因在特發(fā)性震顫(ET)患者中的頻率高于健康對(duì)照組。然而,另外兩項(xiàng)關(guān)于SNCA變異性與特發(fā)性震顫(ET)關(guān)聯(lián)的基因解碼未能提供任何關(guān)聯(lián)。
GBA基因編碼葡萄糖腦苷脂酶,該酶是戈謝病的致病基因,戈謝病是一種具有常染色體隱性遺傳方式的溶酶體貯積癥。GBA基因的 L444P 突變是中國(guó)戈謝病最常見(jiàn)的致病突變。雖然在特發(fā)性震顫(ET)病例中已發(fā)現(xiàn) N370S、R496H、E326K 和 R44C 突變,但迄今為止關(guān)于特發(fā)性震顫(ET)和GBA 的基因解碼尚未提供證據(jù)表明GBA基因是特發(fā)性震顫(ET)的主要危險(xiǎn)因素。
MAPT基因突變會(huì)導(dǎo)致與 17 號(hào)染色體相關(guān)的額顳葉癡呆和帕金森病 (FTDP- 17),此外,MAPT 基因的 H1 單倍型與α-突觸核蛋白病理疾病的風(fēng)險(xiǎn)增加有關(guān)。迄今為止,已開(kāi)展了三項(xiàng)關(guān)于特發(fā)性震顫(ET)及其 MAPT 基因變異的基因解碼,但在北美白種人中,只有MAPT H1 與特發(fā)性震顫(ET)相關(guān)。
7. FUS/TLS(肉瘤融合/脂肪肉瘤轉(zhuǎn)化)
融合肉瘤/翻譯脂肪肉瘤 (FUS/TLS)的致病突變是肌萎縮側(cè)索硬化癥 (ALS)(4% 的家族性病例和 <1% 的散發(fā)性 ALS 病例)和額顳葉變性 (FTLD) 的致病因素。
Merner 等人在兩例特發(fā)性震顫(ET)病例(一組家族性,一組散發(fā)性)中檢測(cè)到了 p.Arg216Cys 變異,在一例家族性特發(fā)性震顫(ET)病例中檢測(cè)到了 p.Pro431Leu。在一名特發(fā)性震顫(ET)患者和兩例健康對(duì)照者中還發(fā)現(xiàn)了非致病突變 p.G174_G175del,在一名有陽(yáng)性家族史的患者中發(fā)現(xiàn)了新的 p.R377W。此外,據(jù)報(bào)道,F(xiàn)US 基因中的 Met392Ile 可增加中國(guó)樣本對(duì)特發(fā)性震顫(ET)的易感性。Ortega-Cubero 等人在西班牙人群中檢測(cè)到了一些FUS基因變異,然而,與千人基因組計(jì)劃的對(duì)照相比,這些變異均未發(fā)現(xiàn)與特發(fā)性震顫(ET)相關(guān)。最后,另外三項(xiàng)基因解碼報(bào)告了陰性結(jié)果。因此,文獻(xiàn)數(shù)據(jù)使佳學(xué)基因檢測(cè)相信FUS基因的罕見(jiàn)變異可能導(dǎo)致單基因特發(fā)性震顫(ET)的罕見(jiàn)病因。
8. CYPs(細(xì)胞色素P450)基因
細(xì)胞色素P450 (CYP) 是一個(gè)龐大的酶家族,能夠氧化類固醇、脂肪酸、外來(lái)化合物、藥物、殺蟲(chóng)劑和重金屬,主要目的是清除生物體中的各種化合物,同時(shí)也參與激素的合成和分解。人類 CYP 超家族包含 100 多個(gè)功能基因和假基因,而CYP遺傳變異似乎對(duì)各種疾病的風(fēng)險(xiǎn)和藥物遺傳學(xué)有影響。
撲米酮是一種在一定程度上可有效治療特發(fā)性震顫(ET)的藥物。撲米酮部分由 CYP2C19 代謝。缺陷等位基因的純合子被認(rèn)為是弱代謝者,而攜帶更多功能性等位基因的人則是強(qiáng)代謝者。CYP2C19*1/CYP2C19*2 雜合子與白種人患 ET的風(fēng)險(xiǎn)有關(guān), CYP2C8和CYP2C9基因的遺傳變異(與CYP2C19基因具有高度遺傳連鎖,尤其是在白種人中)也與特發(fā)性震顫(ET)風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)。
CYP2D6 (細(xì)胞色素 P450 2D6)基因似乎是CYP基因中表型變異性最大的。CYP2D6 基因的遺傳狀態(tài)影響異喹啉的代謝,因?yàn)槿毕莸任换虻臄y帶者代謝異喹啉較差,而攜帶功能性等位基因的有效代謝者則相反。由于CYP2D6基因與 PD 相關(guān),Agunez 等人對(duì) 91 名特發(fā)性震顫(ET)患者和 258 名對(duì)照者進(jìn)行了 8 種CYP2D6變異體的基因分型,但未發(fā)現(xiàn)任何關(guān)聯(lián)。
9. 其他基因
已對(duì)與不安腿綜合征 (RLS) 相關(guān)的基因多態(tài)性[白細(xì)胞介素 17A 基因 (IL17A)的 rs8193036、白細(xì)胞介素 1B (IL1B)基因rs1143643、rs1143634 和 rs1143633 、一氧化氮合酶 1 (NOS1)基因rs693534 和 rs7977109以及乙醇脫氫酶 (ADH1B)基因rs6413413 和 rs1229984 ] 進(jìn)行了檢查,以確定它們是否與特發(fā)性震顫(ET)存在關(guān)聯(lián)。在調(diào)整年齡和性別(隱性模型)并進(jìn)行多重比較校正后,僅IL1B的 rs1143633與特發(fā)性震顫(ET)風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)(OR = 2.63,p = 0.002)。
髓系細(xì)胞觸發(fā)受體 2 (TREM2) 由TREM2基因編碼,是一種跨膜信號(hào)蛋白,與酪氨酸激酶結(jié)合蛋白 (TYROBP/DP12) 配對(duì),參與先天免疫系統(tǒng)功能,如炎癥、增殖和吞噬作用。R47H (rs75392628) 是TREM2基因中基因解碼最廣泛的遺傳變異,它導(dǎo)致信號(hào)傳導(dǎo)、脂蛋白攝取和結(jié)合以及表面攝取減弱。rs75392628 與阿爾茨海默病、散發(fā)性 ALS、原發(fā)性進(jìn)行性失語(yǔ)癥的語(yǔ)言減少變異型以及額顳葉癡呆 - 行為變異型有關(guān)。 2015 年,Ortega-Cubero 等人基于神經(jīng)退行性假說(shuō),發(fā)現(xiàn)西班牙人群中 rs75392628 與特發(fā)性震顫(ET)之間存在關(guān)聯(lián)(OR = 5.97,p = 0.042),但未經(jīng)重復(fù)基因解碼。
另一種與特發(fā)性震顫(ET)相關(guān)的變異是另一個(gè) PD 相關(guān)基因Ras 樣基因(RIT2)的 rs12456492。此外,基因解碼發(fā)現(xiàn),組胺 N-甲基轉(zhuǎn)移酶 (HNMT)基因的錯(cuò)義變異 (rs11558538) 105Thr 基因型的純合性在西班牙裔高加索特發(fā)性震顫(ET)患者中更為常見(jiàn) 。
另外,與未接觸農(nóng)藥的特發(fā)性震顫(ET)患者相比,接觸農(nóng)藥的特發(fā)性震顫(ET)患者中谷胱甘肽 S-轉(zhuǎn)移酶 Pi 1 (GSTP1)基因 rs1695 出現(xiàn)的頻率明顯更高。對(duì)氧磷酶-1 (PON1)基因的非同義功能編碼變體 rs662 (Q192R) 和 rs854560 (L55M) (編碼同名血清鈣依賴性酯酶,主要水解某些有機(jī)磷農(nóng)藥(如二嗪農(nóng)、對(duì)硫磷和毒死蜱)的活性代謝物(氧磷)] ,與特發(fā)性震顫(ET)無(wú)關(guān)。特發(fā)性震顫(ET)與 γ-氨基丁酸 A 受體 (GABRA) 、γ-氨基丁酸受體 rho基因 [ GABRR1、GABRR2和GABRR3 ] 、GABA 轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因以及HS1 結(jié)合蛋白 3 (HS1BP3)基因的 A265G 變異(該基因曾在特發(fā)性震顫(ET)家族中發(fā)現(xiàn))之間存在負(fù)相關(guān)性基因解碼。最后,沒(méi)有跡象表明醇脫氫酶 2 (ADH2) 、人類小電導(dǎo)鈣激活鉀通道 (hSKCa3)和鈣電壓門(mén)控通道亞基 α1 A (CACNL1A4)基因?qū)儆谔匕l(fā)性震顫(ET)遺傳危險(xiǎn)因素。
薈萃分析
沒(méi)有發(fā)現(xiàn)出版偏倚(Egger 檢驗(yàn) p > 0.10)。STK32B rs10937625 存在邊際關(guān)聯(lián)(固定模型 OR:0.80;95% CI:0.65–0.99,pz = 0.04)的基因解碼(隨機(jī)模型 OR:1.16;95% CI:0.99–1.36,pz = 0.06)時(shí),均顯示出關(guān)聯(lián)的邊際趨勢(shì)。敏感性分析結(jié)果列于表3中,森林圖可在支持文件 3中查閱。
表 2.LINGO1 rs9652490、LINGO1 rs11856808、SLC1A2 rs3794087、STK32B rs10937625 和 PPARGC1A rs17590046 與特發(fā)性震顫(ET)關(guān)聯(lián)的薈萃分析結(jié)果。
基因 | 多態(tài)性 | 基因解碼數(shù)量參考。 | 人口 | 異質(zhì)性 | 元分析模型 | 測(cè)試整體效果 | ||
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I2 | 磷? | 或(95% 置信區(qū)間) | P 值 | |||||
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LINGO1 | rs9652490 | 10 | 混合 | 58% | 0.01 | 隨機(jī)的 | 1.12(0.97-1.30) | 0.11 |
LINGO1 | rs11856808 | 7 | 混合 | 53% | 0.05 | 隨機(jī)的 | 1.06(0.91-1.24) | 0.43 |
SLC1A2 | rs3794087 | 6 | 混合 | 67% | 0.01 | 隨機(jī)的 | 0.95(0.77-1.16) | 0.60 |
STK32B | rs10937625 | 二? | 亞洲 | 61% | 0.11 | 固定的 | 0.80(0.65-0.99) | 0.04 |
過(guò)氧化物酶體增殖物激活受體1A | rs17590046 | 二? | 亞洲 | 59% | 0.12 | 固定的 | 0.79(0.61-1.03) | 0.09 |
ET,特發(fā)性震顫;LINGO1,富含亮氨酸重復(fù)序列和含有 lg 結(jié)構(gòu)域的 nogo 受體相互作用蛋白 1;SLC1A2,溶質(zhì)載體家族 1 成員 2;PPARGC1A,過(guò)氧化物酶體增殖物激活受體γ輔激活因子 1-α;RIT2,Ras like without CAAX 2;STK32B,絲氨酸/蘇氨酸激酶 32B;OR,優(yōu)勢(shì)比;CI,置信區(qū)間。
圖 2.森林圖展示了元分析的結(jié)果。
表 3.LINGO1 rs9652490 與特發(fā)性震顫(ET)關(guān)聯(lián)的敏感性薈萃分析結(jié)果。
省略的基因解碼 | 異質(zhì)性 | 元分析模型 | 測(cè)試整體效果 | ||
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我2 | 磷? | 或(95% 置信區(qū)間) | P 值 | ||
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Clark等人,(2010) | 58% | 0.01 | 隨機(jī)的 | 1.10(0.94-1.29) | 0.22 |
Thier 等人,德國(guó)(2010) | 33% | 0.15 | 固定的 | 1.04(0.95-1.14) | 0.43 |
Thier 等人,F(xiàn)rench(2010) | 56% | 0.02 | 隨機(jī)的 | 1.10(0.95-1.26) | 0.21 |
Villarino-Guell 等人,2 (2010) | 52% | 0.04 | 隨機(jī)的 | 1.16(0.99-1.36) | 0.06 |
Zuo 等,(2010) | 62% | 0.007 | 隨機(jī)的 | 1.14(0.97-1.33) | 0.10 |
Tan 等人,(2010) | 59% | 0.01 | 隨機(jī)的 | 1.11(0.94-1.30) | 0.21 |
Lorenzo-Betancor 等人,(2011) | 57% | 0.02 | 隨機(jī)的 | 1.16(0.99-1.35) | 0.06 |
吳等人,(2011) | 62% | 0.008 | 隨機(jī)的 | 1.14(0.98-1.33) | 0.10 |
Bourasa等人,(2011) | 62% | 0.007 | 隨機(jī)的 | 1.14(0.97-1.34) | 0.11 |
Radovica等人,(2011) | 62% | 0.007 | 隨機(jī)的 | 1.13(0.97-1.33) | 0.11 |
ET,特發(fā)性震顫;LINGO1,富含亮氨酸重復(fù)序列和含有 lg 結(jié)構(gòu)域的 nogo 受體相互作用蛋白 1;OR,優(yōu)勢(shì)比;CI,置信區(qū)間。
已經(jīng)進(jìn)行了一些關(guān)于基因變異在特發(fā)性震顫(ET)中的作用的薈萃分析 ,但這些薈萃分析未報(bào)告任何關(guān)聯(lián)。最后, STK32B rs10937625 與 ET之間的邊際關(guān)聯(lián)應(yīng)謹(jǐn)慎解讀,因?yàn)樵摲治鰞H基于兩項(xiàng)針對(duì)亞洲人群的基因解碼。
佳學(xué)基因觀點(diǎn)
在本綜述中,佳學(xué)基因檢測(cè)全面回顧了74篇關(guān)于導(dǎo)致ET易感性的基因和基因位點(diǎn)的文章。基于佳學(xué)基因檢測(cè)的基因解碼結(jié)果,佳學(xué)基因檢測(cè)已對(duì)超過(guò)50個(gè)基因/基因位點(diǎn)進(jìn)行了基因解碼,以確定其與ET的可能關(guān)聯(lián)。佳學(xué)基因檢測(cè)的薈萃分析結(jié)果表明,LINGO1 rs9652490和STK32B rs10937625可能在一定程度上影響ET易感性。然而,盡管已開(kāi)展了大量基因解碼,并付出了巨大的努力來(lái)識(shí)別ET基因,但尚未出現(xiàn)一致且重復(fù)的結(jié)果。在某種程度上,這些可以歸因于診斷困難(因?yàn)樵\斷基于臨床評(píng)估)基因解碼中血統(tǒng)的異質(zhì)性、種族、樣本量功效的變化、基因解碼之間不同的統(tǒng)計(jì)和方法學(xué)方法以及其他混雜因素。
佳學(xué)基因檢測(cè)的基因解碼存在一些局限性。首先,為了呈現(xiàn)盡可能準(zhǔn)確的數(shù)據(jù),佳學(xué)基因檢測(cè)納入的基因解碼未進(jìn)行任何質(zhì)量評(píng)估。此外,雖然通過(guò)佳學(xué)基因檢測(cè)的檢索策略未能獲得部分符合條件的基因解碼的可能性不大,但也不能完全排除。最后,如果納入更多關(guān)于胚胎性胚胎(ET)的家族、雙胞胎和全外顯子組基因解碼,本綜述的穩(wěn)健性將更高。
鑒于上述考慮,需要開(kāi)展合作基因解碼,并調(diào)整其他可能的ET混雜因素(例如攝入β-咔啉生物堿、咖啡因和乙醇、哈爾曼、接觸殺蟲(chóng)劑、鉛和其他重金屬、抗氧化劑、吸煙和衰老等)。如此,才能揭示ET的病理生理機(jī)制以及遺傳和環(huán)境因素對(duì)ET的凈效應(yīng)。
(責(zé)任編輯:佳學(xué)基因)