OTX1基因多态性与特发性癫痫的相关性研究

2020-06-05吕锦曲春生蓝丽康

浙江实用医学 2020年1期

吕锦，曲春生，蓝丽康

（丽水市人民医院，浙江丽水 323000）

癫痫是由于大脑神经元突发性异常放电导致短暂的大脑功能障碍的一种慢性疾病，其中特发性癫痫占绝大多数。越来越多的证据表明，遗传因素在特发性癫痫的发生发展中起着重要作用[1]。OTX1基因属于OTX基因家族，是脊椎动物中与果蝇orthodenticle基因同源的一类基因。OTX1基因编码与TAATCC/T元件高度亲和的转录因子，参与胚胎发生过程中的大脑皮质器官感觉的发育[2]。研究表明，OTX1基因突变的小鼠会出现反复奔跑的行为，且伴有上肢阵挛、直立和跌倒以及惊厥表现，类似自发性癫痫发作，同时在惊厥发作期间可检测到皮层神经元异常的电活动[3]。本研究旨在评估OTX1基因多态性与特发性癫痫的相关性。

1 资料与方法

1.1 一般资料选择本院2015年7月-2018年7月147例特发性癫痫患者。所有患者均符合原发性癫痫分类标准[4]。147例中男66例，女81例，年龄20-55 岁，中位年龄 39.2 岁，癫痫病程（4.1±10.2）年，其中101例为全面性发作，46例为局灶性发作。选择同期150例性别和年龄相匹配的健康者作为对照组，无任何慢性疾病（如自身免疫性疾病、高血压、糖尿病、癌症、心脏、肾脏、肝脏和内分泌系统疾病）、神经系统疾病、有癫痫或发热性惊厥病史。本研究经本院医学伦理委员会审批通过，且患者知情同意。

1.2 DNA提取与测序采用QIAamp DNA试剂盒（Qiagen公司）从EDTA抗凝血标本中纯化基因组DNA。将OTX1基因的编码序列分为3个部分（图1），利用PrimeSTAR?Max DNA聚合酶（Takara公司）进行PCR扩增。PCR产物由上海生工生化有限公司进行测序和分析。PCR所用引物序列见表1。

表1 OTX1基因引物序列

1.3 统计学处理采用SPSS16.0统计软件进行分析。计量资料中正态分布资料用（±s）表示，采用t检验，非正态分布使用中位数表示；计数资料用百分率表示，采用χ2检验。

2 结果

癫痫全面性发作患者rs17850223 GG基因型的频率明显高于对照组（P＜0.05），同时，全面性发作组rs17850223 G等位基因的频率明显高于局灶性发作组和对照组（P＜0.05）；癫痫全面性发作组rs17850223 GG基因型的频率也明显高于局灶性发作组，差异有统计学意义（P＜0.01）。癫痫局灶性发作组rs17850223GG基因型和G等位基因的频率与对照组比较差异无统计学意义（P＞0.05）。详见表2。外显子-5中发现一个单核苷酸多态性位点（SNP），基因序列为 CACTCACATCACCACCCG CACCAGCT[C/G]AGCCCCATGGCACCCTCCTCCAT GC（图 2），与已知 SNP比较，发现该 SNP为rs17850223，详见图 1。

表2 三组OTX1基因rs17850223基因型及等位基因分布（n）

图1 OTX1基因的编码序列

3 讨论

癫痫是最常见的神经系统疾病之一，是由于大脑神经元突发性异常放电引起的。特发性癫痫是指无明显的脑结构损伤或神经功能异常，主要由遗传因素引起。早期的动物研究表明，OTX1缺失小鼠会发生自发性癫痫发作，电活动异常主要发生在整个背侧端脑皮质，其中在颞区和边缘区影响更为明显[4]。然而，OTX1基因在皮质神经元电生理和形态学中的作用尚未得到充分证实。本研究首次报道了汉族人群中OTX1基因多态性与特发性癫痫的遗传关系，结果表明，癫痫全面性发作组rs17850223 GG基因型的频率及G等位基因的频率均明显高于对照组及局灶性发作组。通过对SNP数据库的分析，发现同源密码子为CTC，部分全身性癫痫患者存在CTG突变。CTC和CTG编码相同的是同一种氨基酸-亮氨酸，提示是一种同义突变。由于遗传密码的简并性，在基因编码区域发生的同义突变不会改变编码蛋白的氨基酸组成。然而，有证据表明，同义突变也可能产生功能性后果，导致异常的mRNA剪接导致人类疾病[5]。研究还表明，同义SNP突变可以影响mRNA的稳定性，从而影响蛋白表达和酶活性，SNP也可以影响蛋白构象，从而产生功能和临床影响[6]。

OTX1基因rs17850223多态性可能最终通过大脑发育过程在癫痫中起作用。Zhang等[7]发现，OTX1基因在胚胎发育过程中主要表达于皮质祖细胞。Pantò等[8]发现，靶向缺失OTX1基因的小鼠会出现皮层神经元数量减少和皮层厚度减少。Sancini等[9]表明，OTX1基因突变小鼠的皮质异常放电是由于投射神经元的选择性丢失导致了局部回路的复杂重新排列。这些研究都支持OTX1基因可以促进皮质神经的发育，从而帮助构建正常大小的大脑。本文提示，rs17850223可能在癫痫全面发作患者中发挥重要作用，这些研究结果为了解特发性癫痫患者癫痫发作的发生提供了新的认识。