进行性肌阵挛性癫痫

拉弗拉的肌阵挛性癫痫病(也称为进行性肌阵挛性癫痫2(EPM2))可能是由6q24染色体上的laforin(EPM2A; 607566)基因突变或malin基因引起的(NHLRC1; 608072)位于6p22号染色体上。

Phenotype-Gene Relationships

Location Phenotype Phenotype
MIM number
Inheritance Phenotype
mapping key
Gene/Locus Gene/Locus
MIM number
6p22.3 Epilepsy, progressive myoclonic 2B(Lafora) 254780 AR 3 NHLRC1 608072
6q24.3 Epilepsy, progressive myoclonic 2A(Lafora) 254780 AR 3 EPM2A 607566

▼ 说明
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Lafora类型的进行性肌阵挛性癫痫是一种常染色体隐性遗传性疾病,其特征是在8至18岁之间发生隐匿性进行性神经变性。最初的特征可能包括头痛,学业上的困难,肌阵挛性抽搐,广泛性癫痫发作以及经常出现幻觉。肌阵挛,癫痫发作和幻觉逐渐恶化并变得难治。这伴随着进行性认知下降,导致痴呆。发病约10年后,受影响的个体处于近连续性肌阵挛,无癫痫发作,频繁的全身性癫痫发作以及严重的痴呆或植物状态。对包括大脑,肌肉,肝脏和心脏在内的多种组织的组织学研究显示,细胞内Lafora体是畸形和不溶性糖原分子的密集堆积,Ramachandran等,2009)。

有关进行性肌阵挛性癫痫的遗传异质性的讨论,请参阅EPM1A(254800)。

▼ 临床特征
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Schwarz和Yanoff(1965)描述了一个兄弟姐妹,表亲婚姻的一对二的后代,患有这种疾病。男孩的癫痫发作始于15,其运动和精神缓慢进展,导致23.5岁死亡。姐姐的癫痫发作始于14,并发展为痴呆和失明,并在19岁时死亡。在CNS,视网膜,脊髓神经的轴圆柱,心肌,肝细胞和横纹肌中发现了细胞内和细胞外Lafora体。肌肉纤维。

Norio和Koskiniemi(1979)以及其他人得出的结论是,他们将其称为进行性肌阵挛性癫痫(PME)有3种类型。Lafora类型显示在生命的第15年左右发作严重的癫痫发作和/或肌阵挛,出现快速而严重的精神退化,通常伴有精神病症状,生存期短,Lafora尸体的组织学发现和常染色体隐性遗传。Unverricht-Lundborg类型在芬兰很常见,发病大约十年,严重程度高,肌阵挛进行性失能伴随着轻度的精神症状,可变的生存率,“退化的”组织学变化和常染色体隐性遗传。Hartung型(159600)是无包涵体的肌阵挛性癫痫的主要形式。

Canafoglia等(2004年)在8名Lafora身体疾病患者(年龄14至27岁)和10名Unverricht-Lundborg病(ULD)患者(年龄25至62岁)中发现了代表感觉运动皮层过度兴奋的不同电生理特征。通常,ULD患者有准静止期病程,癫痫发作很少,很少或没有精神障碍,而Lafora病患者则反复发作,精神状态恶化。ULD患者的肌阵挛活动明显由自愿运动引起。Lafora病患者经历了自发性肌阵挛性发作,伴有明显的EEG阵发性发作,仅伴有轻微的肌阵挛作用。尽管两组都有较大的或巨大的体感诱发电位,但Lafora疾病组的模式与皮层回路的扭曲相一致。ULD患者的皮层中继时间非常短,长环反射增强。这些发现与异常的皮层下或皮层环相一致,可能会缩短体感皮层,可能参与生成表征EPM1的突出肌阵挛。Lafora病患者的皮层中继时间各不相同,促进和延迟时间延长,这是由传入运动刺激引起的感觉运动皮层持续过度兴奋所证明的。该发现与拉福拉病抑制机制的损害相一致。可能参与产生表征EPM1的突出动作肌阵挛。Lafora病患者的皮层中继时间各不相同,促进和延迟时间延长,这是由传入运动刺激引起的感觉运动皮层持续过度兴奋所证明的。该发现与拉福拉病抑制机制的损害相一致。可能参与产生表征EPM1的突出动作肌阵挛。Lafora病患者的皮层中继时间各不相同,促进和延迟时间延长,这是由传入运动刺激引起的感觉运动皮层持续过度兴奋所证明的。该发现与拉福拉病抑制机制的损害相一致。

Gomez-Abad等(2005年)报道了由NHLRC1基因突变引起的17例Lafora病患者的详细临床特征。发病年龄为12至15,其中2位患者的发病年龄为7岁和22岁。癫痫发作是最常见的表现,包括全身性强直-阵挛性癫痫发作(50%)。枕部单纯性发作(18.7%); 继发性全身性发作(12.4%);失神发作(6.3%); 和肌阵挛性癫痫发作(6.3%)。一名患者出现肝功能衰竭,未出现神经系统症状。其他可变特征包括认知能力下降,无法上学,步态障碍,无法独自行走以及精神状态完全恶化。

▼ 诊断
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Sarlin等(1960)声称脑电图异常将杂合子与纯合子正常人区分开。Schwarz和Yanoff(1965)提出通过肝脏或肌肉活检进行诊断。

Busard等(1986,1987)证明了诊断能够可靠地上腋窝皮肤活检作出; 所有患者在顶泌腺分泌性痤疮的肌上皮细胞和/或内分泌管细胞中均显示出典型的高碘酸-希夫(PAS)阳性包涵体。但是,该方法对载波检测没有价值。

在患有Lafora病的患者中,Lafora体存在于腋生顶泌腺(有气味的)腺周围的肌上皮细胞中,而在腋窝外,Lafora体存在于组成内分泌(汗)腺导管的细胞中。在2名无关的Lafora病患者中,有1名EPM2A基因突变,另一名NHLRC1基因突变,Andrade等(2003年)据报道,诊断是由腋生顶泌腺肌上皮细胞中存在的拉福拉尸体做出的。在另外2名无亲缘关系的患者中,每个患者都有2个不同基因的突变,通过前臂活检的内分泌管细胞中的Lafora体对Lafora疾病进行诊断。作者指出,无论是哪种遗传形式的疾病,患者的顶泌肌上皮细胞和内分泌管细胞均具有拉福拉体。

安德拉德等(2003年)报道了一名最初被诊断为非典型形式的Lafora疾病的患者(de Quadros等,2000年),这是根据腋窝活检显示,PAS阳性物质位于腺腔内衬的细胞中,而非肌上皮细胞或在外分泌腺中 突变分析表明该患者实际上患有Unverricht-Lundborg病。安德拉德等(2003)指出通过腋窝活检诊断Lafora疾病的困难,并且赞成腋窝外皮肤的活检。

▼ 发病机理
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Harriman和Millar(1955)指出Lafora材料具有酸性粘多糖的特性,并暗示大脑中的Lafora体可能是淀粉样蛋白。横井等(1968)得出一个初步的结论,拉弗拉身体是自然界中的聚葡萄糖。他们描述了一种酶缺陷的存在,该酶缺陷导致聚葡聚糖在其颗粒内质网的合成位点附近沉积。在培养的成纤维细胞中,Fluharty等人(1970年)描述了可能与组织学观察到的Lafora身体相同的身体。

Lafora体是称为聚葡聚糖的异常分支糖原分子的密集聚集体(Andrade等,2003)。

Gentry等(2005)发现,马林蛋白在体内直接与HEK293T细胞中的laforin蛋白结合并相互作用。Laforin以苹果酸依赖的方式被泛素化,导致laforin降解。NHLRC1基因的突变消除了laforin多聚泛素化和降解。Gentry等(2005年)得出结论,马林调节了laforin蛋白的浓度,NHLRC1基因的突变导致马林E3连接酶活性的丧失是这些突变患者Lafora病发病的基础。

▼ 测绘
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通过对3个患有Lafora病的意大利家庭的连锁研究,Lehesjoki等人(1992)证明了基因位于染色体21q22.3上的Unverricht-Lundborg型基因座以外的基因座。Serratosa等(1995)研究了9个家庭的联系,其中至少有1名成员通过活检证实了Lafora疾病。他们使用平均间隔为13 cM的微卫星标记,在所有9个家族中进行连锁分析,并在4个近亲家族中进行纯合性作图,从而将Lafora疾病的基因分配给6q23-q25。有5个受影响成员的扩展血统书孤立地证明了联系。多点1瓣单元支持间隔覆盖D6S403周围的2.5 cM区域。纯合性定位在6q23-q25中由D6S292和D6S420两侧定义了一个17-cM区域。这9个家庭共19例患有Lafora疾病,来自美国,西班牙,巴勒斯坦和伊朗。Maddox等(1997)研究了一个2代家族,其中一个重组事件将Lafora关键区域减少到一个4 cM区间,其侧翼是标记D6S308和D6S311。Sainz等(1997)通过研究重组子和纯合性缩小了MELF基因座在6q24内的分配。

遗传异质性

Serratosa等(1999年)评论说,尽管拉福拉氏病表型具有同质性,但在所有受影响的个体中都有拉福拉氏体存在,但仍有约20%的拉福拉病家庭的表型与6q23-q25临界点不分离地区。这种遗传异质性的最简单解释是,与6q23-q25不相关的Lafora疾病家族中,同一代谢途径中的另一个或多个基因发生了改变。

Chan等(2003年)对4个典型的Lafora病近亲法裔加拿大人进行了全基因组连锁分析。对于染色体6p22上的2.2 Mb区域,获得2点最大lod得分5.2。所有家庭共享相同的9种标记疾病单倍型。作者将其称为EPM2B。

▼ 分子遗传学
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Ganesh等(2006)以及Singh和Ganesh(2009)提供了Lafora疾病分子基础的详细综述,以及EPM2A和NHLRC1基因的突变谱的详细综述。

EPM2A

Minassian等 在10个患有Lafora的肌阵挛性癫痫的家庭中(1998)确定了EPM2A基因6周不同DNA序列的变型和纯合1个微缺失,每个分离式与病症(参见,例如,607566.0001 - 607566.0003)。预计这些突变将对laforin蛋白产生有害作用,从而导致疾病。

EPM2B

Chan等 在34位患有Lafora疾病的先证者中(2003)在NHLRC1基因中鉴定了26个家族中的17个不同的突变,包括8个缺失,1个插入,7个错义变化和1个无意义变化(参见,例如C26S; 608072.0001)。18个家族是纯合子,8个是复合杂合子。

Gomez-Abad等(2005年)确定18个突变,其中包括12个新的突变,在马林基因(见例如608072.0005 - 608072.0007)在25的23例病拉福拉谁没有在laforin基因突变。P69A(608072.0002)是主要的突变,在9位无关患者的14条染色体中鉴定出。单倍型分析表明仅对这些家族中的两个有创始效应。

辛格等(2005年)在8个日本患有Lafora疾病的家庭中,有5个在NHLRC1基因中发现了6个不同的突变。另一个日本家庭的EPM2A基因突变,而两个日本家庭的两个基因均没有突变。辛格等(2005年)得出的结论是,NHLRC1基因的突变是日本Lafora疾病的常见原因。

辛格等(2006年)在8个患有Lafora病的家庭的NHLRC1基因中鉴定出7种不同的突变,包括2种新的突变。作者指出,在NHLRC1基因中已鉴定出39种不同的突变。

▼ 人口遗传学
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Chan等(2003年)在加拿大四个患有Lafora病的加拿大加拿大家庭的受影响成员中,在NHLRC1基因中发现了纯合C26S突变。单倍型分析表明有创始人效应。辛格等(2006年)发现了另一个具有C26S突变的加拿大加拿大裔家庭,他们设计了一种基于DNA的诊断测试,以筛选C26S突变用于加拿大加拿大人。

▼ 基因型/表型的相关性
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Ganesh等(2002年)EPM2A的相关突变,具有22位患者(14个家庭)的表型,并鉴定出2个亚综合征:(1)典型的Lafora病,具有青春期发作敏感的大乳样,缺乏和肌阵挛性癫痫发作,然后是痴呆和神经系统恶化,主要与外显子4突变(P = 0.0007);(2)非典型性Lafora疾病,伴有儿童期阅读障碍和学习障碍,继而出现癫痫和神经系统恶化,主要与外显子1突变相关(P = 0.0015)。作者进一步研究了碳水化合物结合结构域中的5个错义突变(CBD4;由外显子1编码)和双磷酸酶结构域中的3个错义突变(DSPD;由外显子3和4编码)对转染的HeLa中laforin细胞内定位的影响。细胞。3种突变蛋白在DSPD中的表达形成了遍在蛋白阳性的胞质聚集体,表明它们是折叠的突变体,准备降解。相反,3个CBD4突变体均未显示胞质团块。但是,CBD4突变体中有2个同时靶向细胞质和细胞核,这表明laforin降低了其对多核糖体的通常亲和力。

在Lafora病患者的临床分析中,Gomez-Abad等人(2005年)发现21例NHLRC1突变的患者病程稍长,死亡年龄稍晚,而54个EPM2A突变家庭的70例患者。两名患有NHLRC1突变的患者已达到生命的第四个十年。在总共有Lafora病的77个家庭中,先证者中有70.1%的人患有EPM2A突变,而先证者中有27.3%的人具有NHLRC1突变。在2个(2.6%)不相关的先证者中,没有发现任何一个基因的突变。

辛格等(2006年)比较了13例NHLRC1突变患者和22例EPM2A突变患者的临床过程。尽管两组的发病年龄相似(约12岁),但具有NHLRC1突变的患者疾病进展速度较慢,因此寿命更长。例如,NHLRC1和EPM2A突变的患者分别在疾病发作后的平均20年和6.5年需要呼吸辅助。两组发病后2-4年出现认知能力下降,共济失调和痉挛。辛格等(2006)推测,NHLRC1基因编码的马林在细胞级联反应中可能在EPM2A基因编码的laforin的上游起作用。

▼ 历史
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Lafora和Glueck(1911)首先描述了这种疾病。

Ortiz-Hidalgo(1986)描述了该男子的名字,该男子的名字是肌阵挛性癫痫和显微镜下观察到的神经内体。贡萨洛·罗德里格斯·拉福拉(Gonzalo Rodriguez-Lafora,1886-1971年)在马德里出生和死亡,在拉蒙·卡哈尔(Ramon y Cajal)的领导下工作,但在德国和法国学习了几年,在华盛顿特区(Washington,DC)呆了三年,在那里他是国家精神病学研究所的神经病理学家。 。Lafora征兆,即在脑脊髓膜性脑膜炎的早期出现的鼻子抽动,几乎与该疾病无关。

▼ 动物模型
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Ganesh等(2002年)破坏了小鼠的Epm2a基因。在2个月大时,纯合无效突变体发生了广泛的神经元变性,其中大部分发生在不存在Lafora体的情况下。在没有凋亡小体或DNA片段缺失的情况下,垂死的神经元通常在内质网,高尔基网络和线粒体中表现出肿胀。随着Lafora尸体在4到12个月变得更加突出,细胞器和细胞核被破坏。存在于神经元和非神经组织中的Lafora体仅在神经元中对遍在蛋白和晚期糖基化终产物呈阳性,这表明神经元组织中Lafora内含物的病理结果不同。神经元变性和Lafora包涵体早于行为反应受损,共济失调,自发性肌阵挛性发作,和脑电图癫痫样活动。作者假设Lafora疾病是原发性神经退行性疾病,可能利用细胞死亡的非凋亡机制。

在英国,超过5%的纯种小型硬毛腊肠犬(MWHD)患有常染色体隐性进行性进行性肌阵挛性癫痫(PME),Lohi等人对此进行了研究(2005)证明是Lafora病。他们使用纯合性和连锁分析,将MWHD疾病基因座定位于犬的35号染色体,该染色体与人类6p25-p21的序列完全一致。然后,他们克隆了犬Epm2b(NHLRC1; 608072)。PCR鉴定了患病犬的一个重复区域,并揭示了dodecamer重复序列的双等位基因扩增,该序列具有19到26个D序列。用定量RT-PCR比较3只患病犬和2只对照的骨骼肌中Epm2b mRNA的量,发现受影响的mRNA水平降低了900倍以上。为了确定额外的D序列是否对MWHDs特异,Lohi等人(2005)对来自128个犬种的2只正常无关犬的Epm2b进行了测序。60%的染色体具有3个重复(2 Ds和1 T),而40%的染色体有2个重复(1 D和1 T)。几乎所有品种都具有纯合或杂合状态的两种变体实例。他们测试了下一个出现在诊所的非MWHD PME病例,即一只贝塞猎狗,并发现了纯净的14拷贝重复序列。Lohi等(2005年)描述了一种犬癫痫突变,该突变代表了人类以外的串联重复扩增,并设计了一种检测方法,以通过控制繁殖来检测和抵消它。

Valles-Ortega等(2011年)发现,敲除lin鼠的老鼠在11个月大左右时发展为Lafora病。突变的动物在包括海马和小脑在内的多个大脑区域表现出与Lafora体相关的神经变性和癫痫发作。Lafora体含有不良分支的糖原和肌肉糖原合酶(GYS1; 138570),尤其是在不溶部分中。Lafora体存在于神经元,星形胶质细胞和中间神经元中。Malin无效的小鼠表现出对海藻酸盐诱发的癫痫的敏感性增加。

杜兰等(2014年)产生了一种双转基因小鼠模型,其中在所有组织中都删除了苹果酸,而在大脑中则特异性删除了Gys1。Gys1杂合子小鼠的大脑中糖原含量显着降低,而Gys1纯合子-无效的马林基因敲除小鼠则没有。双敲除小鼠在马林敲除模型中未观察到神经变性标记物的增加,海马突触电生理特性的损害或对凯兰特诱发的癫痫的敏感性,这与从神经变性中拯救出来的一致。这些小鼠也没有表现出自噬受损,如在敲除马林的小鼠中所观察到的。糖原过度积累的其他小鼠模型显示自噬受损,表明糖原本身的积累可引起自噬损伤。杜兰等(2014年)提出,调节糖原合成可能是治疗Lafora疾病的关键目标。