劉雪瑩 班 昕 王 勛 代大偉 張黎明

哈爾濱醫(yī)科大學附屬第一醫(yī)院，黑龍江 哈爾濱 150001

運動障礙學會關于震顫的共識（1998年）將特發(fā)性震顫定義為“一種雙側的、大體對稱的姿勢性或運動性震顫，涉及手和前臂，可見且持續(xù)存在”，可能會出現(xiàn)額外的或孤立的頭部震顫，但無異常姿勢，必須排除其他原因的震顫（如肌張力障礙、藥物性、精神性震顫，任務特異性、位置特異性震顫，原發(fā)性直立性震顫、孤立性聲音震顫、孤立性舌頭或下巴震顫等）［1］。19 世紀末和20 世紀初，ET 的概念在醫(yī)學文獻中出現(xiàn)，但其作為單癥狀疾病的觀點現(xiàn)在被具有多種運動和非運動特征的異質性疾病這一概念所取代，其中額外的運動特征包括步態(tài)共濟失調、姿勢不穩(wěn)定和眼球運動異常；非運動特征包括認知、精神和感覺異常（嗅覺缺陷、聽力損失），影響ET 患者的生活質量［2］。目前，根據(jù)不同特發(fā)性震顫患者的具體因素，選擇個體化治療方案，能取得相對滿意療效［3］。

ET 具有高度的家族性，其一級親屬發(fā)病的可能性約為對照者一級親屬的5 倍［4］。通過流行病學研究評估單卵和雙卵雙胞胎的遺傳率，顯示ET遺傳率很高［5-6］。關于遺傳模式，一些研究報道受影響的一級親屬比例遠低于具有完全外顯率的常染色體顯性遺傳的50%預期值，也略低于常染色體隱性遺傳的25%預期值，表明可能是由外顯率低的常染色體顯性基因引起。一些家族中ET 親屬發(fā)病的概率高于典型常染色體顯性遺傳的預期，說明可能存在非孟德爾遺傳。另外，非家族性或復雜遺傳性ET的遺傳原因可以用復雜的遺傳模式解釋，如散發(fā)性ET 中，遺傳模式可能包括低外顯率的常染色體顯性基因突變、非孟德爾、多因子遺傳［7-9］，也不能排除常染色體隱性和X 連鎖遺傳模式的可能性，同時還應考慮多因素遺傳模式，如基因和環(huán)境因素相互作用。

1 連鎖研究

遺傳研究可分為檢查受影響的家族（連鎖研究和全外顯子測序研究）及評估散在病例（單核苷酸多態(tài)性的全基因組基因分型和候選基因研究）。

1.1 3 個經典基因座 連鎖分析確定了3 個參與家族性ET的基因座，第一個即冰島家系中染色體3q13（ETM1）。研究還發(fā)現(xiàn)，DRD3基因的多態(tài)性312G＞A（rs6280）導致非同步Ser9Gly 氨基酸變化，被定位在染色體3q13的ETM1位點，DRD3基因編碼多巴胺D3受體，其可能參與運動調節(jié)，因DRD3 蛋白在大鼠小腦浦肯野細胞中表達，與ET 的發(fā)病機制有關［10］；另外，確定了美國家系中染色體2p22-25（ETM2），并在該區(qū)域明確了HS1BP3基因［11］，以及北美家系中染色體6p 23（ETM3）基因區(qū)域的易感位點。

1.2 5 號染色體的GABRP 對49 個家族中的5 個進行了連鎖和全基因組同源片段的篩選，其中一個家族信息豐富，可以提供全基因組范圍內與5 號和18號染色體區(qū)域連鎖的重要證據(jù)。通過全基因組高分辨率及共享分析，排除了18號染色體上的區(qū)域，并于5號染色體發(fā)現(xiàn)了一個共有區(qū)域，這是家庭中所有成對受影響的個體共享的唯一區(qū)域，這一區(qū)間包含41個基因，包括GABRP，它編碼一個單位的GABA-A受體，是一個有希望的ET候選基因［12］。

2 全基因組關聯(lián)研究

單核苷酸多態(tài)性的全基因組基因分型用于測試常見的脫氧核糖核酸變體與散發(fā)性常見疾病的相關性。

2.1 LINGO1基因 它是中樞神經系統(tǒng)特異性蛋白成分，在神經細胞和少突膠質細胞中表達，抑制少突膠質細胞前體向成熟少突膠質細胞的分化，干擾髓鞘本身形成和髓鞘再形成神經元過程。在冰島和北美人群確定了LINGO1基因的SNPs與ET之間存在很強的統(tǒng)計學關聯(lián)［13］，rs9652490 在大多數(shù)復制研究中得到證實，包括全基因組和候選基因研究。在歐洲、北美和新加坡人群中發(fā)現(xiàn)標記rs9652490 的次要G等位基因與ET相關，而在中國和法裔加拿大人群未發(fā)現(xiàn)。

2.2 LINGO2 及其變異體 LINGO2 富含亮氨酸的重復序列和含兩個基因的Ig 結構域，可能只在神經元組織中表達。通過基因測序研究和在單核苷酸多態(tài)性的關聯(lián)研究確定了LINGO1和LINGO2中可能致病的6 種新編碼變體，以及與ET 相關的多態(tài)性［14］。在兩個獨立的亞洲國家調查了LINGO2變異體與ET和PD的關系，首次證明亞洲人中rs7033345與PD和ET相關，rs10812774與ET相關，表明LINGO2可能是這兩種疾病易感基因［15］。

2.3 SLC1A2 基因 SLC1A2 位于染色體11p12-13上，編碼膜結合興奮性氨基酸轉運蛋白2（excitatory amino acids 2，EAAT2），從突觸間隙清除谷氨酸，谷氨酸是中樞神經系統(tǒng)中的興奮性神經遞質，突觸間隙谷氨酸濃度長期升高具有神經毒性，已知EAAT2的功能障礙和過量的谷氨酸積累與神經退行性疾病相關［16］。之前研究發(fā)現(xiàn)，SLC1A2基因中的rs3794087與德國ET 病例相關。中國臺灣的一項病例對照研究調查ET隊列中的SLC1A2變體，表明rs3794087與中國臺灣人ET 相關，證實了SLC1A2 可能是ET 候選基因［17］。

3 全外顯子組測序

全外顯子組測序被認為是鑒定單基因疾病罕見致病編碼變異體的一種方法，它允許研究人員對不同群體的基因組編碼區(qū)進行大規(guī)模測序，其優(yōu)勢在于使用少數(shù)幾個選定的受影響個體和對照鑒定疾病相關基因，應用于受影響個體較少、可用于基因檢測的世代較少的家族［18］。

3.1 FUS/TLS 中的無義突變 全外顯子組測序發(fā)現(xiàn)了ET 患者FUS 基因突變，即FUS/TLS 中的無義突變與疾病相關（染色體16p11.2，ETM4），這種突變導致FUS 基因第9 外顯子的終止密碼子，在對照隊列中未檢測到。對ET 病例進行的FUS 編碼變異體的進一步篩選顯示，在外顯子6 和外顯子12 中發(fā)現(xiàn)了額外兩個罕見的錯義變異體，并導致氨基酸的取代。

3.2 HTRA2 蛋白 HTRA2 是一種線粒體蛋白，在線粒體穩(wěn)態(tài)和細胞凋亡調控中發(fā)揮作用，其缺乏會導致線粒體DNA 的損傷和突變［19］，即線粒體功能障礙、線粒體形態(tài)改變和蛋白酶活性降低。研究發(fā)現(xiàn)HTRA2p.G399S 負責遺傳性ET，通過檢查一個ET 和PD共存的六代家系，家族中所有受影響的個體都是HTRA2 變異體的雜合子或純合子，且純合子與震顫發(fā)病年齡早、更嚴重的姿勢性和運動性震顫相關［20］。

3.3 TENM4 錯義突變 Teneurin 基因家族編碼主要在神經元中表達的跨膜蛋白，TENM4 是唯一也在成年小鼠小腦白質中表達的［21］，是中樞神經系統(tǒng)少突膠質細胞成熟和小直徑軸突髓鞘形成的調節(jié)因子。之前一個關于小鼠TENM4敲除的模型，顯示中樞神經系統(tǒng)中小直徑軸突的髓鞘形成不足和嚴重的動作性震顫［22］。有研究通過外顯子組合和靶向重測序的組合以及體外、體內測定的功能測試鑒定ET的新基因［23］，在西班牙家族性ET患者中，來自3個多代ET 家系的個體提供了TENM4 突變的證據(jù)，在一個ET 家族中以常染色體顯性方式分離的TENM4 中有一個錯義突變，隨后對TENM4的靶向重測序發(fā)現(xiàn)了兩個新的錯義突變。

4 特發(fā)性震顫（essential tremor，ET）和帕金森病（Parkinson’s disease，PD）相關性

兩種最常見的震顫疾病，在流行病學、臨床特征、影像學、遺傳學和病理學方面有明顯重疊，如PD患者親屬中ET患病率的增加［24］，以及流行病學的研究表明ET 患者患PD 的風險增加了4 倍［25］。需要進一步的研究ET 基因和PD 或PD 基因和ET 之間的聯(lián)系，明確PD相關基因是否與ET相關。

4.1 MAPT H1 基因 MAPT 基因的變異與額顳葉癡呆、進行性核上性麻痹、阿爾茨海默病有關，還與PD以及ET有關［26］。既往研究表明，rs8030859T等位基因與德國人群ET 風險之間的關聯(lián)，還發(fā)現(xiàn)了rs177008、rs12213467 和rs8028808 與早發(fā)性ET（發(fā)病年齡＜40歲）之間存在微弱的關聯(lián)。西班牙一項研究未發(fā)現(xiàn)家族性ET與MAPT H1單倍型相關的證據(jù)［27］，但有研究表明MAPT H1 單倍型與北美人群中ET 風險增加相關［28］。

4.2 LRRK2 及相關變體 富含亮氨酸重復激酶-2（leucine-rich repeat kinase 2，LRRK2）突變的PD患者最初可能表現(xiàn)為ET，表明可能存在病因聯(lián)系［29］。LRRK2 R1628P變異體是亞洲人群中公認的PD風險因素［30］。病例對照研究證明已知的帕金森病風險變體LRRK2 與ET 之間的關聯(lián)，攜帶R1628P 變異體的受試者患ET的風險是正常人的2倍［31］。

4.3 MC1R 基因 MC1R 基因位于染色體16q24.3，編碼一種G蛋白偶聯(lián)受體，主要在黑素細胞中表達，也能包括神經元在內的非黑素細胞中檢測到，有神經保護作用，它誘導核受體亞家族NR4A2 的下游表達，這是一種主要在中樞神經系統(tǒng)表達的轉錄因子，對晚期多巴胺能前體神經元存活至關重要［32］。通過病例對照方法觀察到ET 患者和對照組之間基因型分布的顯著統(tǒng)計學差異，表明MC1R rs34090186 變異體可能與中國漢族人群中ET相關［33］。

4.4 FGF20 基因 FGF20 基因定位于8p21.3-p22，具有保守的FGF核心結構域，在正常生長發(fā)育、代謝和神經活動中具有不同功能［34］。FGF20基因可以破壞microRNA-433的結合位點并增加α-突觸核蛋白的表達，導致發(fā)展為PD風險增高。通過病例對照評估FGF20 基因與ET 易感性之間的關系，結果表明，F(xiàn)GF20 在中國漢族人群ET 遺傳中可能不占主導地位［35］。

4.5 PITX3變異體 研究未檢測到兩個PITX3變異體（rs3758549和rs4919621）和ET之間有任何顯著關聯(lián)，單倍型分析顯示任何單倍型與ET之間都無潛在聯(lián)系，結果為陰性的原因可能是ET 和PD 之間的臨床特征和遺傳因素的重疊，可能發(fā)生在小部分患者，重點篩查出現(xiàn)PD或震顫主導型PD的長期ET患者，進一步研究調節(jié)PITX3 表達的其他基因，有可能為ET的致病機制提供新的線索［36］。

5 其他相關遺傳病因學研究

5.1 血紅素加氧酶同工酶 血紅素加氧酶是血紅素分解代謝中的一種必需酶，它以兩種主要同工酶的形式存在，一種誘導型血紅素加氧酶-1（heme oxygenase-1，HMOX1），一種組成型血紅素加氧酶-2（heme oxygenase-2，HMOX2），分 別 由 指 定 為HMOX1、HO-1、HSP32（染色體22q13.1）和HMOX2 或HO-2（染色體16p13.3）的基因編碼。在大腦中HMOX途徑在氧化應激的神經元的防御機制中非常重要，特別是在PD和AD患者大腦中發(fā)現(xiàn)HMOX1表達的上調。對HMOX1 rs2071746、HMOX1 rs2071747、HMOX2 rs2270363和HMOX2 rs1051308單核苷酸多態(tài)性的等位基因和基因型頻率的分布進行分析，表明HMOX1 rs2071746和HMOX2 rs1051308多態(tài)性與西班牙人群中發(fā)生ET的風險之間存在微弱關聯(lián)［37］。

5.2 歐洲人群全基因組病例對照研究 STK32B 編碼一種絲氨酸/蘇氨酸激酶，基因座數(shù)據(jù)庫顯示rs10937625 的保護性次要等位基因與小腦皮質表達減少之間存在關聯(lián)。第二個是rs17590046，位于PPARGC1A 的內含子區(qū)域，編碼參與能量代謝和線粒體功能的基因轉錄輔激活子。第三個基因CTNNA3 變 異 體，含 有rs7903491、rs12764057 和rs10822974，是一種與AD 遺傳相關的細胞間黏附分子。在全基因組關聯(lián)研究中，在復制階段對59 個最顯著的相關標記進行了基因分型，經過校正后，一個（rs10937625）位于STK32B，一個（rs17590046）位于PPARGC1A，與ET 相 關；CTNNA3 中 的3 個 標 記（rs12764057、rs10822974、rs7903491）在兩個階段聯(lián)合分析中都是顯著的［38］。

5.3 家族中的4個候選基因 對常染色體顯性遺傳的早發(fā)性ET 家族進行研究，在5 個家族中鑒定了4個有希望的候選基因［39］。NOS3在中樞神經系統(tǒng)、神經元中高度表達，NOS 通路與AD、PD 的發(fā)病機制有關［40-41］。家族A 中，位于NOS3 的雜合子變異體出現(xiàn)在所有受影響ET 病例中；家族B 中，在3 例ET 病例中發(fā)現(xiàn)一種雜合子變異體；家族C中，在基因KCNS2中鑒定出一個雜合子變異體，導致一個錯義氨基酸替代，這種變異存在于所有ET患者中；家族D中，透明質酸和蛋白多糖連接蛋白4（HAPLN4）在3 例ET病例中發(fā)現(xiàn)；家族E中，鑒定了泛素特異性蛋白酶46（USP46）中的一個雜合變異體，USP46屬于去泛素酶家族，通過從特定蛋白質底物切割泛素調節(jié)多種細胞功能，與神經退行性疾病相關［42］，該變異體出現(xiàn)在5例ET病例中。

5.4 西班牙多代家族全外顯子組測序 通過病例對照關聯(lián)對8個ET家系的40人進行了研究［43］，其中一個家族在CCDC183基因中鑒定的變異導致無意義氨基酸替代被預測為致病基因，通過未受影響的親屬證實該變異體僅存在于家族中受影響個體中；基質金屬蛋白酶10在人類中由MMP10基因編碼，在各種病理條件下的細胞外基質降解中起重要作用，它可能參與AD 的病理生理，且腦脊液水平與PD 進展呈正相關［44］。MMP10 中可能存在致病性移碼變體，在所有受影響ET個體中都存在。SNV 家族在GPR151中被發(fā)現(xiàn)，導致的無意義氨基酸替代也被預測為致病。

5.5 GABA 能神經元相關轉運蛋白及受體 GABA是大腦抑制性神經遞質，有人認為茶堿和乙醇對ET的有益作用與GABA能機制有關。此外，GABAa1亞單位敲除小鼠表現(xiàn)出姿勢性和酒精反應性震顫，GAT-1敲除小鼠表現(xiàn)出運動障礙，包括25～32 Hz的震顫。但在一項病例對照研究中進行兩階段分析，在第二階段（假設驗證）對驗證概率最高的5個SNPs進行了基因分型，并未達到統(tǒng)計學差異［45］。

不能成功進行基因分析是由于缺乏嚴格的診斷標準和生物標志物，使得不同病因的不同群體被納入研究，阻礙了ET基因的研究。盡管已有許多關于ET的遺傳病因學的研究，但因臨床表型和遺傳基因的異質性、表達可變性，基因的不完全外顯率，以及被誤診為其他類似的運動障礙，給候選基因研究帶來了障礙。

ET遺傳學領域研究仍然極具挑戰(zhàn)性，然而，缺乏進展并不是代表遺傳貢獻的缺乏。不斷使用表觀遺傳學等新方法繼續(xù)研究，將有助于解開遺傳學之謎。