神經遺傳疾病 (1) 常考的基因

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這篇整理常見的基因出現頻率比較、常見疾病與主題考點、很像的基因名稱系列、Repeat Expansion系列,算是比較雜亂的一篇,但又很常考,只好獨立成篇。

常見基因頻率與重要突變點

1. CMT(夏柯-馬利-杜斯氏症)

  • 整體分型:CMT1A > CMTX
  • 去髓鞘型(Demyelinating):PMP22 dup > GJB1 (Cx32) > MPZ > PMP22 pm
  • 軸突型(Axonal):MFN (2A) > female GJB1 (X) > NEFL (2E) > MPZ (2I/2J)

2. Familial Brain Calcification(家族性腦鈣化)

  • 體染色體顯性(AD):SLC20A2 (61%) > PDGFRB (12%) > PDGFB > XPR1
  • 體染色體隱性(AR):MYORG (13%) > JAM2

3. TTR-FAP(轉甲狀腺素蛋白家族性澱粉樣多發性神經病變)

  • 常見突變位點:
    • 台灣:A97S >> I73V
    • 非裔美籍:A122I
  • A97S 最常見症狀:Sensory polyneuropathy、70% autonomic dysfunction、合併 Heart failure(心臟衰竭)、Neuropathic pain(60%)

4. bv-FTD(行為變異型額顳葉失智症)

  • 病理 / 蛋白比例:TDP (50%) > Tau (40%) > FUS (10%)

5. Dystonia(肌張力不全,台灣)

  • 基因常見順序:SGCE > TH > GCH1 = PRRT2 = CACNA1B > PLA2G6 = PINK1 > Parkin

6. Familial PD(家族性帕金森氏症)

  • 最常見 AD:LRRK2
  • 最常見 AR:PARKIN

7. ALS(肌萎縮性脊髓側索硬化症 / 漸凍症)

  • 全球(Worldwide):
    • Familial:C9ORF72 > SOD1 > TARDBP / FUS
    • Sporadic:C9ORF72 > TARDBP / FUS / SOD1
  • 台灣(Taiwan):
    • Familial:SOD1 > TARDBP > C9ORF72 > FUS
疾病類別盛行率 / 發生頻率順序關鍵突變點與臨床特點
CMT (整體)CMT1A > CMTX整體以 CMT1A (PMP22 重複) 為最常見
CMT (Demyelinating)PMP22 dup > GJB1 (Cx32) > MPZ > PMP22 pm–
CMT (Axonal)MFN2 (2A) > 女性 GJB1 (X) > NEFL (2E) > MPZ (2I/2J)–
家族性腦鈣化 (FBC)AD (常見):SLC20A2 (61%) > PDGFRA/B (12%) > PDGFB > XPR1

AR:MYORG (13%) > JAM2
顯性以 SLC20A2 最多
隱性以 MYORG 最常見
TTR-FAP台灣:A97S >> I73V

非裔美籍:A122I
A97S 臨床特點:
• Sensory polyneuropathy
• 自律神經失調 (~70%)
• Heart failure
• Neuropathic pain ~60%
bv-FTD (病理/基因)TDP-43 (50%) > Tau (40%) > FUS (10%)前額顳葉失智症常見病理蛋白沉積分布
肌張力不全 (Dystonia, 台灣)SGCE > TH > GCH1 = PRRT2 = CACNA1B > PLA2G6 = PINK1 > Parkin–
家族性帕金森氏症 (PD)最常見 AD: LRRK2
最常見 AR: PARKIN
LRRK2 常見突變:
全球最常見:G2019S
台灣/亞洲 Risk gene:G2385R, R1628P
家族性漸凍症 (ALS, 全球)Familial: C9orf72 > SOD1 > TARDBP / FUS
Sporadic: C9ORF72 > TARDBP / FUS / SOD1
全球以 C9ORF72 重複擴增最常見
家族性漸凍症 (ALS, 台灣)SOD1 > TARDBP > C9orf72 > FUS台灣與亞洲族群以 SOD1 與 TARDBP 為主
家族性阿茲海默症 (FAD)AD3 (PSEN1, ~80%) > AD1 (APP) > AD4 (PSEN2)EOAD 風險基因: NOTCH3, SORL1, TREM2

AD2: APOE4 (風險因子)
家族性庫賈氏病 (Prion / fCJD)歐洲: E200K > V210I > D178N (FFI) > P102L

日本: V180I > P102L > E200K
• D178N: 致死性家族性失眠症 (FFI) 或 CJD

• P102L: GSS 症候群 (Gerstmann-Sträussler-Scheinker)

常見疾病與主題考點

疾病 / 主題基因 / 突變位點 / 蛋白
FHM1: CACNA1A
2: ATP1A2
3: SCN1A
Paroxysmal dyskinesiaPED: SLC2A1 (GLUT1 DS)
PKD: PRRT2
PNKD: MR1
MSHLA-DRB1*1501, HLA-A3, B7, Dw2, DR2
IL-2 and IL7 receptor loci
Mitochondrial diseaseMERRF: 8344 A -> G mutation (t-RNA-Lys); 8356 and 8366 tRNA-Leu gene

MELAS: tRNA-Leu 3243 A -> G mutation; tRNA-Val, tRNA-Cys, ND5 of complex 1, cytochrome b of complex III

Mitochondrial myopathy, lactic acidosis and sideroblastic anemia: YARS2, PUS1
CACNA1ASCA6, FHM1, EA2
MigraineFamilial MA: TRESK (KCNK18)
FASPS2: CSNK1D
HM: PRRT2
CHARIOT / RVCL: TREX1
CADASIL: NOTCH3
HIHRATL: COL4A1
CJD

(Familial CJD)
European: E200K > V210I > D178N (FFI) > P102L
Japan: V801I > P102L > E200K
FFI or CJD: D178N
GSS: P102L
很像的基因系列ATP2A1 = Brody’s syndrome
ATP1A2 = FHM2
ATP1A3 = C (CAPOS) .A (Alternating hemiplegia of childhood) . R (RDP)
SLC2A1 = GLUT1 deficiency syndrome
SLC52A2, SLC52A3: Fazio-Londe syndrome
CANVASRFC1 mutation
PLS和 ALS 不同的 Entity,No family history
只有很少人有 C9orf72 mutation (1.3% PLS)
Juvenile PLS: ALS2 / ERLIN2
ALS / FTDALS: TDP-43, SOD1, FUS
FTD: Tau, PGRN, VCP, CHMP2B
• FTD-ALS: C9orf72, UBQLN2
Familial ADAD1: APP
AD2: APOE4
AD3: PSEN1
AD4: PSEN2
EOADNOTCH3
SORL1
TREM2
FTD三大基因:GRN (Chr 17)、MAPT (Chr 17)、C9orf72 (Chr 9)
其他基因(少見):TBK1, VCP (Chr 9), CHMP2B (Chr 3), FUS (Chr 16), TARDBP (Chr 1)
DLBAlpha-synuclein deposition +/- AD pathology
Down-regulation: UCHL-1, PRKN
Up-regulation: SNCAIP
Common and rare variant: APOE, SNCA, GBA, TMEM175, BIN1
Other pathogenic variants: PSEN2, CHMP2B, PRKN, SQSTM1
DMDM1: DMPK (CTG repeats)
DM2: CNBP (CCTG repeats)

很像的基因系列

ATPXXX, SLCXXX

  • ATP2A1 = Brody’s syndrome
  • ATP1A2 = FHM2
  • ATP1A3 = C (CAPOS) .A (Alternating hemiplegia of childhood) . R (RDP)
  • SLC2A1 = GLUT1 deficiency syndrome
  • SLC52A2, SLC52A3 = Fazio-Londe syndrome
基因名稱相關疾病 / 症候群臨床核心特點
ATP1A2家族性偏癱偏頭痛 2 型 (FHM2)AD 遺傳,伴隨偏癱的偏頭痛
ATP1A3C.A.R. 症候群
• CAPOS syndrome
• AHC (Alternating hemiplegia of childhood)
• RDP (Rapid-onset dystonia-parkinsonism)
幼年發作偏癱、肌張力不全、小腦症候群等
ATP2A1Brody’s disease肌肉運動後僵直、無痛性肌肉痙攣
SLC2A1 (GLUT1)• GLUT1 缺乏症候群 (GLUT1 DS)

• 發作性運動誘發性肌張力異常 (PED/DYT18)
腦脊髓液葡萄糖過低、癲癇、運動誘發動作障礙

CACNA1A 相關疾病

  • SCA6:純小腦萎縮症(CAG 擴增)
  • FHM1:家族性偏癱偏頭痛 1 型(點突變)
  • EA2:發作性共濟失調 2 型 (Episodic Ataxia type 2)
  • Absence Seizure / 小腦共濟失調

核苷酸重複擴增疾病 (Repeat Expansion)

Polyglutamine (PolyQ) 疾病

疾病名稱染色體位置突變基因蛋白質產物備註
SCA16p22ATXN1Ataxin-1ADCA1
SCA212q24ATXN2Ataxin-2Slow saccades
SCA3 (MJD)14q32ATXN3Ataxin-3台灣最常見 SCA,突眼、肌萎縮
SCA619q13CACNA1Aalpha 1A次單元ADCA3 (純小腦型,進程慢)
SCA73p14ATXN7Ataxin-7ADCA2 (伴隨視網膜黃斑部病變)
SCA176q27TBPTATA-binding proteinHDL4,表現類似 HD
DRPLA12p13ATN1Atrophin-1齒狀核紅核蒼白球路易體萎縮
HD (亨丁頓舞蹈症)4p16.3HTTHuntingtin舞蹈症、精神精神症狀、失智
SBMA (甘迺迪氏症)Xq12ARAndrogen Receptor伴性隱性 (XR),下運動神經元退化+男性女乳

非編碼區重複擴增疾病 (Non-Coding Repeat Expansions)

疾病名稱Repeats基因臨床備註
DM1CTGDMPK白內障、心律不整
DM2CCTGCNBP (ZNF9)近端為主
FRAXA / FXTASCGGFMR1
NIIDCGGNOTCH2NLC
FTD / ALSGGGGCC C9orf72FTD與漸凍症最常見顯性基因
FRDAGAAFXN (Frataxin)AR,小腦萎縮+心肌病變+脊柱側彎
HDL2CTGJPH3非洲裔最常見 HD Phenocopy
SCA8CTG / CAGATXN8OS / ATXN8雙向轉錄擴增
SCA10ATTCTATXN10Ataxia + 癲癇
SCA12CAGPPP2R2BUpper limbs tremor
SCA31 / SCA37TGGAA / ATTTTBEAN1 / DAB1晚發型
SCA36GGCCTGNOP56伴隨舌肌萎縮 (Asidan ataxia)
「Nervous Nerve」的個人頭像

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