进行性肌阵挛癫痫(progressive myoclonic epilepsy)是一种遗传性神经退行性疾病,临床表现和遗传学改变具有异质性;其主要临床特征包括肌阵挛、癫痫和不同程度的进展性神经功能退化。
该症可由多个不同的基因突变引起:Unverricht-Lundborg 病是由于 CSTB、PRICKLE1, 和 SCARB2 基因突变导致;神经元蜡样脂褐素沉积症是由于 CLN1、CLN2、CLN3、CLN5、CLN6、CLN7、CLN8 和 CLN10 基因突变导致;Lafora 病是由于 EPM2A 和 NHLRC1 基因突变导致。
在青少年和成年患者中,亦有报道称不同的线粒体转运 RNA(tRNA)基因突变(如 MT-TK、MT-TF、MT-TI)与肌阵挛的进展型相关,临床上分类为“伴破碎红纤维的肌阵挛性癫痫”( MERRF)综合征。
在近期出版的 Neurology 杂志上,一个德国研究团队报道了一个有 2 名临床症状与 MERRF 综合征极为相似患者的近亲婚配家系。2 名患者均为 CARS2 基因(该基因编码线粒体内半胱氨酰 tRNA 合成酶)剪切位点突变的纯合子。患者临床表现包括重度的肌阵挛癫痫、进展性痉挛性四肢瘫、进展性视力和听力损害、以及进展性认知功能损害。
图 1:患者家系图和测序图,可见 CARS2 基因 c.655 G>A 突变常染色体隐性遗传模式
图 2:在患者父母中 CARS2 产物的多种剪切产物。图 A 显示外显子 4 和外显子 8 信使 RNA 的逆转录 PCR 产物。患者父亲(III.5)和母亲(III.4)血 RNA 显示较短的剪切产物。(BL= 血 RNA;TS= 睾丸 RNA;FB= 对照组成纤维细胞 RNA)。图 B 显示野生型和突变型 CARS2 互补 DNA。突变型因为外显子 6 携带突变点导致被剪切缺失。
研究者从该家系中分离出 CARS2 基因的 c.655 G>A 纯合突变为致病性突变。该突变位于第 6 号外显子的最末一个碱基处,经对 CARS2 mRNA 进行分析明确异常剪切可导致第 6 号外显子完全缺失。这使得一段保守性序列上的 28 个氨基酸残基发生框内缺失,这段结构域与受体末端 tRNA 发夹结构的稳定性相关。
研究者总结称,本研究鉴定出了一种新的导致重度进展性肌阵挛癫痫的致病基因 CARS2。