HTT基因中间等位基因的体细胞CAG重复不稳定性和临床表型的潜在关联

研究背景

Huntington病（HD）是一种神经退行性疾病，由HTT基因中CAG三核苷酸重复扩展（≥36 CAG重复）引起。中间等位基因（IAs）具有27-35个CAG重复，一般不被认为是导致HD的直接原因，但其潜在的神经认知症状关联性仍有争议。已有研究表明，HTT体细胞CAG扩展可影响HD的发病时间，因此作者推测中间等位基因是否存在体细胞不稳定性，并且体细胞CAG扩展可能在某些IA携带者表现出HD样表型中起到作用。

论文来源

这篇文章由Ainara Ruiz de Sabando、Marc Ciosi、Arkaitz Galbete、Sarah A. Cumming、Spanish HD Collaborative Group、Darren G. Monckton以及Maria A. Ramos-Arroyo撰写。作者分别来自Hospital Universitario de Navarra、Universidad Pública de Navarra、University of Glasgow等机构，论文发表在《European Journal of Human Genetics》2024年第32卷（770-778页）上，在线发表时间为2024年3月4日。

研究流程

研究对象与方法

研究对象包括164位HD患者和191位IA携带者的血液DNA样本，以及一位携带33个CAG重复、具有症状的基因携带者的大脑DNA样本。研究人员使用MiSeq测序系统定量HTT体细胞CAG扩展，并进行了基因型表型分析。此外，还对四名有症状的IA携带者进行了详细的临床和家族数据分析，对其中一位的尸检脑组织进行了分析。

样本收集与DNA测序技术

所有DNA样本在Navarra大学医院重新分析，HTT CAG长度通过毛细管电泳测定。对于355个≥27 CAG等位基因的携带者，重复区域DNA使用MiSeq系统进行测序，根据遗传CAG重复数来量化变体数量。为了避免长等位基因的PCR滑移产物干扰准确性，研究按照特定标准选择样本进行体细胞扩展研究。

主要结果

血液DNA中的体细胞扩展

研究发现所有CAG范围内的等位基因都表现出CAG长度依赖的体细胞扩展，尤其是更长的等位基因。此外，IA和扩展等位基因在血液DNA中的体细胞扩展比例随着年龄增长而增加，数据显示所有IA的CAG扩展比例每个额外的CAG增加0.004，每年增加0.0001。

有症状的IA携带者的体细胞CAG扩展

有症状的IA携带者表现出运动（85%）、认知（27%）和/或行为（29%）症状，发病平均年龄较晚（58.7±18.6岁）。然而，症状表现没有与CAG重复数相关联。这与先前文献中对于IA携带者的观测结果一致。通过MiSeq测序，发现33 CAG携带者在不同脑区中检测到+1和+2 CAG体细胞扩展，扩展比例最高在纹状体（10.3%），最低在小脑（4.8%）。

研究结论

研究表明，HTT中间等位基因存在体细胞不稳定性，但未发现其与HD样表型有直接关联。然而，研究人员指出，一些接近HD病理门槛且具有易感遗传背景的IA可能会表现出神经认知症状。研究强调了HTT基因座中体细胞扩展的连续性，而不仅仅是临床定义的类别（正常，中间，低渗透性，全渗透性）。

研究亮点

本研究的一大亮点是首度验证了HTT中间等位基因在血液和脑组织中的体细胞不稳定性，并通过大样本量和高精度测序技术揭示了CAG长度和年龄对体细胞扩展的影响。此外，对一位有症状的33 CAG携带者进行的详细脑组织分析，进一步增强了研究的说服力。

研究价值

此研究在从基因水平了解HD病程方面具有重要科学价值。通过探讨HTT中间等位基因的体细胞不稳定性，研究为更为精确地理解和预测HD发病风险提供了新视角。同时，该研究助力于解释在HTT等位基因病理门槛附近的个体中，可能出现的神经认知症状，进一步推动了HD及其相关疾病的研究进展。

通过以上报道，我们可以了解该研究的重要性及其对HD及其他神经认知疾病的潜在影响。未来的研究需要更多长期追踪数据和大规模临床解剖病理分析，以进一步确认和扩展这些发现。