遗传性远端运动神经病新致病基因SIGMAR1的克隆

遗传性远端运动神经病（dHMN)，又称为脊髓型腓骨肌萎缩症，是一组具有高度临床和遗传异质性的单基因遗传病，其临床表现为进行性远端肢体肌无力和肌萎缩，而深浅感觉正常。目前已经克隆19个dHMN致病基因，4个区间被定位，仍有约80%的患者致病基因尚未被定位和克隆。我们在一个近亲婚配的常染色体隐性遗传的dHMN家系开展了致病基因克隆和功能研究。家系内3个患者符合遗传性远端运动神经病的诊断标准；运用全外显子组测序、纯合子定位区间分析结合Sanger测序的策略，我们发现位于9p13.1-13.3纯合子定位区间 5.3cM区域内的SIGMAR1基因纯合c.151+1G>T 突变与疾病表型共分离，突变导致SIGMAR1剪接位点发生变异，在转录水平产生内部截短60bp的转录本c.92_151del，在蛋白质水平产生内部截短20个氨基酸的σ1R31_50del，该变异在500个家系外健康对照中均未检出，说明SIGMAR1的c.151+1G>T 突变为该家系的致病突变，SIGMAR1基因为一个新的dHMN致病基因；在稳定表达σ1R-GFP 和σ1R31_50del-GFP的HEK293细胞系，σ1R31_50del在正常状态下表达量较低，主要通过ERAD途径降解，给予蛋白酶体抑制剂MG132后表达上调，并发生突变蛋白从内质网向核膜移位和核内聚合物形成；稳定表达 σ1R31_50del-GFP的HEK293细胞系在正常状态下出现内质网分子伴侣Bip上调和凋亡增多。SIGMAR1的c.151+1G>T突变为该家系的致病突变，SIGMAR1基因为一个新的dHMN致病基因；σ1R的功能异常导致了细胞蛋白降解途径的异常、内质网应激途径的激活和凋亡通路的异常启动。