低钾型周期性麻痹家系基因CACNA1S和SCN4A突变分析

研究背景:在转移性低钾型周期性麻痹中,具有代表性的两个疾病是原发性低钾型周期性麻痹(hypokalemicperiodicparalysis,HOKPP),包括家族性低钾型周期性麻痹(familialhypokalemicperiodicparalysis,FHOKPP)及散发性低钾型周期性麻痹(sporadicalhypokalemicperiodicparalysis,SHOKPP),和继发于甲亢的甲亢性低钾型周期性麻痹(thyrotoxichypokalemicperiodicparalysis,THOKPP),简称甲亢周麻。甲亢周麻是在高甲状腺素血症的基础上诱发,是我国的主要类型,发病年龄多在20-40岁,华裔和其他东亚人种的男性甲亢患者约13％罹患此病。原发性低钾型周期性麻痹(HOKPP)是常染色体显性遗传性肌肉病。这两者临床特征相似,都是以突然发作的低血钾和肌肉无力为共同特征的一组钾代谢失调性疾病,重者可发生呼吸肌麻痹、恶性心律失常,甚至猝死。常由剧烈运动后休息、大量高碳水化合物饮食、饮酒、情绪紧张或寒冷等因素激发,细胞外的K+突然转移至细胞内而导致低血钾和肌肉麻痹。在之前的研究中,国内外的学者通过遗传学、分子生物学和电生理学的联合研究发现HOKPP是由离子通道基因突变所致的离子通道病,与之相关的离子通道基因主要有CACNA1S、SCN4A、KCNE3(分别编码骨骼肌电压门控钙通道a1亚单位,钠通道a亚单位,钾通道辅助亚单位)。CACNA1S突变相关的HOKPP被定义为I型,SCN4A突变相关的HOKPP被定义为II型。西方国家统计I型HOKPP约占患病人数的69%,II型约占8.6%,约22.4%没有找到相关突变。HOKPP不仅具有基因异质性,同时具有表型异质性。目前我国在本病的研究中存在的不足或尚未解决的问题是:突变导致疾病发生的机制不明;与国外相比,我国所发现家系分散、突变位点少、报道例数少,尚不能形成相对完善的分子流行病学资料。
　　目的:结合我们之前的研究,对新搜集的3个家系在CACNA1S和SCN4A基因上进行检测,与既往文献报道西方白种人群HOKPP患者基因突变情况进行比较并分析突变位点的特点,总结本病的分子流行病学规律。同时与我们目前正在进行的动物实验相结合,为探索低钾周期性麻痹发病机制及甲亢周麻的研究提供借鉴。
　　方法:应用PCR和DNA测序技术,对2个家族性HOKPP家系、1个甲亢性HOKPP家系和4例散发性HOKPP患者的CACNA1S基因和SCN4A基因按照常见突变位点→少见突变位点→其他未报道突变的外显子的顺序进行测序,与基因库中的参考序列比对,以确定是否存在突变。在PubMed数据库中,搜集1999年1月—2012年12月公开发表的关于HOKPP家系CACNA1S、SCN4A基因突变的相关文献,最终纳入9篇文献。
　　结果:患者均有发作性四肢近端肌无力,腱反射减弱等典型HOKPP的临床表现,辅助检查证实血清钾降低,心电图低钾性改变,诊断明确。3个家系的先证者和家族成员以及4例散发性HOKPP患者的CACNA1S和SCN4A基因中未发现突变位点,既往文献显示,西方白种人群中HOKPP患者CACNA1S及SCN4A基因的突变阳性率远高于中国人群。这和国内其他学者的报道一致。
　　结论:
　　1、中国人低血钾周期性麻痹患者CACNA1S和SCN4A基因的突变率极低,且明显低于西方白人患者。
　　2、中国人中CACNA1S基因及SCN4A基因的突变阳性率远低于西方白种人的原因为:导致HOKPP的突变基因存在种族差异;除了目前报道的突变基因外,中国人还存在其他致病基因。因此在今后的研究中除了筛查已知突变基因外,还需要筛查与K+调节关系最密切的基因,对已知突变导致HOKPP的机制进行研究从而促进本病的研究。