青少年肌陣攣癲癇(Juvenilemyoclonicepilepsy，JME)是特發(fā)性全面性癲癇中最常見(jiàn)的癲癇綜合征之一，個(gè)體之間臨床表型差異很大。遺傳因素在JME發(fā)病中起重要作用，個(gè)體之間存在遺傳異質(zhì)性，隨著JME相關(guān)基因不斷被發(fā)現(xiàn)，JME在分子層面的發(fā)病機(jī)制也在不斷進(jìn)展，基因型與表現(xiàn)型的關(guān)系也在進(jìn)一步研究。檢索OMIM和Pubmed，就JME相關(guān)基因、基因相關(guān)致病機(jī)制的研究進(jìn)展進(jìn)行回顧總結(jié)，同時(shí)對(duì)基因型和表現(xiàn)型相關(guān)性的研究進(jìn)展進(jìn)行介紹。

一致病基因及機(jī)制

JME的遺傳背景復(fù)雜且遺傳因素在疾病的發(fā)生中起決定性作用，少數(shù)是單基因遺傳，大多數(shù)是多基因遺傳，有很強(qiáng)的遺傳異質(zhì)性。致病單基因有6個(gè)：CACNB4、GABRa1、GABRD、EFHC1、CASR、CPA6；JME相關(guān)易感基因有3個(gè)：BRD2、Cx-36、ME2，現(xiàn)就上述致病基因及其發(fā)病機(jī)制進(jìn)行介紹。

1、單基因遺傳JME

CACNB4(Calciumchannelbeta4subunit)定位于2q22-q23，編碼電壓門(mén)控鈣通道β4亞基，能增加電流的振幅和電壓依賴性，在小腦、海馬等組織中表達(dá)。CACNB4基因13號(hào)外顯子一處無(wú)義突變(arg482toter，RtoX)在一例JME患者中報(bào)道過(guò)。這個(gè)突變使C’端缺失了38個(gè)氨基酸，其中包含部分蛋白功能相關(guān)結(jié)構(gòu)域。同期實(shí)驗(yàn)證實(shí)突變型鈣通道的失活時(shí)間較正?？s短，還有報(bào)道稱(chēng)通道通過(guò)Ca2+內(nèi)流使細(xì)胞膜去極化并觸發(fā)β亞基特定位點(diǎn)偶聯(lián)磷酸酶，激活特定信號(hào)傳導(dǎo)通路來(lái)抑制一些基因表達(dá)，而上述突變正是阻斷了這一信號(hào)通路。

GABRa1(GABAreceptoralphaonesubunit)位于5q31.1-q33.2，編碼GABA-A型受體α1亞單位，在中樞神經(jīng)系統(tǒng)廣泛分布，且隨著神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育成熟，含量逐漸增多。2002年Cossette在一個(gè)常染色體顯性JME家系患者的該基因發(fā)現(xiàn)9號(hào)外顯子有一處雜合突變A322D(ala322-to-asp)。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，純合子突變受體活化時(shí)離子電流振幅減小、與GABA受體的親和力降低，推測(cè)其可能降低、縮短了抑制性突觸后電位，使細(xì)胞間抑制減弱，皮質(zhì)興奮性增高。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)突變位點(diǎn)改變了受體耦聯(lián)離子通道作用部位的氨基酸的理化性質(zhì)，影響了GABA與受體結(jié)合后解耦聯(lián)離子通道開(kāi)放的過(guò)程，從而弱化了GABA受體功能。突變亞基在GABA受體空間位置不同，其對(duì)整個(gè)受體功能的影響程度也不同，推測(cè)突變位點(diǎn)還通過(guò)相鄰亞基的相互作用影響通道功能。同時(shí)，突變體還可在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中與正常的α1亞基或者GABA受體其他亞基結(jié)合，使其降解，抑制蛋白轉(zhuǎn)運(yùn)，使膜表面正常的GABA受體減少。因此，此位點(diǎn)突變不僅鈍化受體功能，也減少正常GABA受體的數(shù)量。

GABRD(GABAreceptordeltasubunit)位于1p36.33，編碼GABA-A型受體δ亞基。2004年Dibbens對(duì)全面性癲癇患者GABRD基因篩查時(shí)發(fā)現(xiàn)JME患者該基因6號(hào)外顯子有一純合突變R220H(Arg220His)。實(shí)驗(yàn)證實(shí)突變體受體激動(dòng)產(chǎn)生的電流振幅降低。δ亞基構(gòu)成的GABA受體介導(dǎo)緊張性抑制而增加細(xì)胞膜的電導(dǎo)率，突變?nèi)趸耸荏w介導(dǎo)緊張性抑制，但隨后進(jìn)行的人群基因頻率分析發(fā)現(xiàn)上述突變?cè)贘ME、其他IGE和普通人群中的基因頻率沒(méi)有顯著差異，推斷上述突變只是JME的一個(gè)促發(fā)因素或少見(jiàn)病因。

EFHC1(EF-handcontaining1)位于6p12.2上，編碼一個(gè)能與Ca2+結(jié)合的EF手型結(jié)構(gòu)域，在腦和多種組織中表達(dá)。EFHC1是目前與JME發(fā)病最相關(guān)的基因，墨西哥、日本分別有9%和3%患者攜帶此基因的突變。Suzuki首先在JME人群中發(fā)現(xiàn)了EFHC1致病突變：F229L(phe229-to-leu)、D210N(asp210-to-asn)、D253Y(asp253-to-tyr)、P77T(pro77-to-thr)和R221H(arg221-to-his)。之后，Medina又發(fā)現(xiàn)5個(gè)新的變異：c.755C＞A、c.1523C＞G、c.829C＞T、C.789del,p.AV264fsx(核苷酸缺失導(dǎo)致的開(kāi)放閱讀框架的改變)、-364_-362delGAT(上游堿基片段缺失)。此后，在墨西哥JME家系患者中又發(fā)現(xiàn)3個(gè)新突變：R118C(arg118-to-cys)、R182L(arg182-to-leu)、R153Q(arg153-to-gln)。EFHC1蛋白有與Ca2+、微管蛋白作用的結(jié)構(gòu)域，近年來(lái)的影像學(xué)研究發(fā)現(xiàn)JME患者的皮層結(jié)構(gòu)存在微小的發(fā)育異常、皮層及皮層下聯(lián)系纖維分布異常，推測(cè)EFHC1基因突變可能通過(guò)影響神經(jīng)元分裂、凋亡、遷移過(guò)程，導(dǎo)致皮層發(fā)育異常而引起癲癇。EFHC1可以影響Cav2.3(R型電壓門(mén)控鈣通道)和TRPM2(鈣離子通透性陽(yáng)離子通道)的電流調(diào)控腦發(fā)育過(guò)程中神經(jīng)元的凋亡過(guò)程。突變型通道鈣內(nèi)流減少，使細(xì)胞凋亡減少，皮層神經(jīng)元密度增加，可能導(dǎo)致興奮性增加和異常環(huán)路的產(chǎn)生。另有研究表明，EFHC1蛋白在室管膜細(xì)胞的纖毛中表達(dá)，室管膜細(xì)胞纖毛擺動(dòng)引發(fā)的腦脊液流動(dòng)可指引側(cè)腦室旁的成神經(jīng)細(xì)胞的正常遷移到皮層相應(yīng)位置，突變可能影響正常的神經(jīng)元遷移導(dǎo)致發(fā)育異常。EFHC1蛋白可在脈絡(luò)膜細(xì)胞中高度表達(dá)，脈絡(luò)膜細(xì)胞決定腦脊液中組分，因此，EFHC1突變可能通過(guò)改變腦脊液組分影響神經(jīng)元的分化、遷移。EFHC1表達(dá)一種微管相關(guān)蛋白，可調(diào)節(jié)腦發(fā)育過(guò)程中神經(jīng)元的分裂和向皮層的遷移。

CASR(Calciumchannelsensorreceptor)位于3q12，編碼G蛋白偶聯(lián)的鈣敏受體，感受體內(nèi)Ca2+濃度轉(zhuǎn)化為細(xì)胞信號(hào)調(diào)控甲狀旁腺激素分泌和腎臟對(duì)Ca2+的重吸收，維持體內(nèi)鈣穩(wěn)態(tài)。在JME患者中發(fā)現(xiàn)4個(gè)可疑致病突變，分別是E354A(Glu354-to-Ala)、I686V(Ile686-to-Val)、A988V(Ala988-to-Val)、A988G(Ala988-to-Gly)，但所有患者均無(wú)Ca2+濃度異常，推測(cè)突變可能通過(guò)影響Ca2+信號(hào)影響神經(jīng)元的興奮性。

另外，JME人群新發(fā)現(xiàn)CPA6(carboxypeptidaseA6)基因2個(gè)突變位點(diǎn)R36H(arg36-to-his)、N271S(asn271-to-ser)，CPA6基因位于8q13.2，編碼催化多肽分解的酶，在神經(jīng)系統(tǒng)中參與神經(jīng)多肽代謝，進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)證實(shí)這2個(gè)突變位點(diǎn)均使酶的活性降低。

2、JME易感基因

BRD2(Bromodomain-containing2)位于6p21.3，編碼與細(xì)胞分裂有關(guān)的轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子。目前發(fā)現(xiàn)BRD2啟動(dòng)子區(qū)域兩個(gè)SNP位點(diǎn)(rs3918148、rs3918150)與常染色體隱性JME發(fā)生高度相關(guān)。Greenberg等的研究中50%患者攜帶上述SNP位點(diǎn)。BRD2基因敲除的純合子小鼠胚胎期即死亡，雜合子雖然可以正常發(fā)育，但是相比正常小鼠發(fā)生肌陣攣和強(qiáng)直的閾值降低，雜合子小鼠腦電圖(EEG)可見(jiàn)癲癇樣放電，進(jìn)一步闡明BRD2基因的致癇性。

CX-36(Connexin36)位于15q14，編碼結(jié)合素的一種亞型，組成神經(jīng)元之間的電突觸。CX-36基因2號(hào)外顯子的SNP位點(diǎn)(rs3743123)與JME發(fā)生相關(guān)，攜帶588T多態(tài)性位點(diǎn)的純合子在JME人群中的比例明顯高于正常人。對(duì)相應(yīng)的mRNA的二級(jí)結(jié)構(gòu)和剪切效率進(jìn)行預(yù)測(cè)，發(fā)現(xiàn)含有588T的mRNA結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定、剪切效率降低，推測(cè)這可能導(dǎo)致相應(yīng)的蛋白產(chǎn)物減少進(jìn)而導(dǎo)致JME發(fā)生。

ME2(Malicenzyme2)位于18q21，編碼線粒體內(nèi)催化蘋(píng)果酸轉(zhuǎn)化為丙酮酸酶，此反應(yīng)參與GABA合成。有研究表明ME2基因的特定SNP單體型在特發(fā)性癲癇當(dāng)中的比例明顯高于正常人。另外兩項(xiàng)關(guān)聯(lián)分析發(fā)現(xiàn)5HTT(Solutecarrierfamily6,member4)、GRM4(Glutamatereceptor,metabotropic4)基因多態(tài)性與JME發(fā)生相關(guān)。

二表現(xiàn)型、基因型的聯(lián)系

JME基因致病基因眾多，在今后的研究中可能還會(huì)不斷發(fā)現(xiàn)JME致病基因。而JME患者的臨床表型也有明顯的異質(zhì)性。JME根據(jù)臨床表現(xiàn)可分為4種亞型：①經(jīng)典型，15歲左右發(fā)病，有肌陣攣和全面強(qiáng)直陣攣，鮮少有失神發(fā)作；②兒童失神(Childrenabsenceepilepsy，CAE)演變?yōu)镴ME，兒童期出現(xiàn)CAE并演變?yōu)镴ME，失神發(fā)作在此亞型中常見(jiàn)；③伴失神的JME，肌陣攣和(或)全面強(qiáng)直陣攣的發(fā)病年齡早于失神發(fā)作；④JME合并跌倒發(fā)作。JME具有高度的表現(xiàn)型異質(zhì)性，每例JME患者的臨床表型又有其各自特征，即使同一家族內(nèi)也可有多種特發(fā)性癲癇表型。

盡管JME基因型和臨床表型存在很強(qiáng)異質(zhì)性，但目前關(guān)于JME表現(xiàn)型和基因型的關(guān)聯(lián)仍處于探索階段，僅有一項(xiàng)針對(duì)EHFCI基因的小樣本研究。研究發(fā)現(xiàn)攜帶F229L突變的患者表現(xiàn)為早發(fā)的全面強(qiáng)直陣攣，攜帶R294H突變的患者則表現(xiàn)為CAE演變成JME?？梢?jiàn)不同位點(diǎn)的基因突變可產(chǎn)生不同的臨床亞型，或可借此指導(dǎo)治療和預(yù)后。但這項(xiàng)研究的樣本量過(guò)少，仍需大樣本的臨床數(shù)據(jù)證實(shí)上述結(jié)論，而且忽略了其他基因在產(chǎn)生臨床表型中的作用。

結(jié)語(yǔ)

在JME發(fā)病過(guò)程中，遺傳基因扮演重要角色，隨著研究深入，會(huì)有更多的JME致病基因被發(fā)現(xiàn)。JME存在基因型和表現(xiàn)型的異質(zhì)性，如何在復(fù)雜的臨床表型和基因型之間尋找并建立對(duì)應(yīng)關(guān)系，通過(guò)基因表型預(yù)測(cè)臨床表型，進(jìn)而進(jìn)一步指導(dǎo)個(gè)體化的臨床治療是我們研究癲癇致病基因的另一個(gè)目的所在。