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目的:对两个进行性肌阵挛性共济失调家系的致病基因进行捕获和验证,确定致病基因,为该病的发病机制和分子遗传学研究提供新的依据。方法:(1)收集资料:收集两个进行性肌阵挛性共济失调家系成员的相关资料。采集家系患者一般信息、发病年龄、临床表现、相关辅助检查结果如脑电图、头部MRI等,用EDTA抗凝管留取5ml血样,放入-80℃冰箱保存待测;正常人需要采集一般信息和留取血样;同时画出家系图。(2)全外显子组测序:待血样留取完成后进行DNA提取并完成DNA质量评估;然后选择家系1中两名发病年龄早、临床表现典型、病情严重的患者DNA,对其进行片段化、末端修复反应、3’末端加“A”反应、连接测序接头、文库片段筛选、PCR扩增DNA文库、全外显子芯片杂交、杂交文库清洗及纯化、PCR扩增外显子DNA文库,然后用Illumina Hiseq2000进行高通量测序;得出的数据信息首先进行数据质量评估,然后参考序列比对分析、SNV/In Del检测、SNV/In Del注释,将所有的SNV/In Del位点与最新发布的群体数据库、功能数据库、以及疾病数据库等已知信息进行比对分析,评估这些SNV/In Del位点的变异频率、功能特征、保守性、致病性等,快速地找到最有生物学意义的SNV/In Del位点,寻找出候选致病基因。(3)Sanger测序验证:首先对完成全外显子组测序的患者进行自我验证,排除假阳性位点;其次在PMA家系1中进行家系共分离验证,考虑到该家系可能为常染色体显性遗传不全外显,排除标准为:患者DNA未出现的突变位点;然后进行家系外验证,对已经收集的另一个PMA家系同样进行该致病基因验证,明确是否也是同一个致病基因;最后以千人基因组数据库作为对照组数据,明确正常人群中是否携带该突变。结果:(1)PMA家系1共有67名成员,其中男性成员34人,女性成员33人;有临床表型者16人,包括男性9人,女性7人,无临床表型51人;每一代都有患者,但少数患者存在临床隔代遗传的现象。PMA家系2共有35名成员,其中男性成员16人,女性成员19人;有临床表型者5人,包括男性2人,女性3人;无临床表型30人。(2)家系1中大多数患者发病年龄介于10~20岁之间,平均发病年龄为15岁,发病年龄最小者4岁,最大者24岁,Ⅱ代中全部4个患者平均发病年龄为21.25岁,Ⅲ代中全部4个患者平均发病年龄为15岁,Ⅳ代中全部4个患者平均发病年龄为12.25岁;家系2中多数患者发病年龄也介于10~20岁之间,平均发病年龄为14岁,发病年龄最小者10岁,最大者20岁,Ⅰ代中1个患者发病年龄为18岁,Ⅱ代中全部3个患者平均发病年龄为14岁,Ⅲ代中1个患者发病年龄为11岁。(3)临床表现多有进行性加重的肌阵挛、共济失调,无认知障碍,无癫痫发作。辅助检查血、尿常规、肝肾功能基本正常,心电图、X线胸片未见异常,肌电图检查示各肌均未见特征性改变,头颅MRI示脑实质未见异常信号,部分患者脑沟略增宽。视频脑电可见睡眠中双额、额中线可见低幅棘波、棘慢波。(4)全外显子组测序后初步分析得到了89162个基因突变位点;结合各种数据库和预测软件进一步筛选得到26个候选致病突变位点:TACC2、OR8D4、SLC8A3、C16orf3、MARCH10、MROH7、OSBP2、WDR60、SGCE、PABPC1、CWF19L1、TAS2R43、INSC、ANO5、KLRF2、TAS2R43、CCDC168、IL34、FOXK2、LTBP2、JSRP1、LRRC3C、CYP4B1、ZGPAT、TENM2、PABPC1。(5)对完成全外显子组测序的患者进行Sanger测序验证,确实存在SGCE基因的该突变;其次对家系1中其余配合留取血样的患者(11名)及正常表型成员(18名)进行Sanger测序验证,结果发现所有患者均携带有SGCE基因相同的突变,正常表型的家系的18名成员中有15名成员无SGCE基因相同突变,有3名成员有SGCE基因相同突变,符合家系共分离;然后对另一个PMA家系进行Sanger测序验证,留取的10份DNA均无SGCE基因相同突变;最后在千人基因组中并未发现有SGCE基因相同突变。结论:(1)该两个PMA家系为常染色体显性遗传,均有遗传早现,家系1为不全外显;(2)PMA家系1致病基因突变为SGCE,首次发现SGCE突变为PMA致病基因;(3)PMA家系2未发现SGCE基因突变,致病基因暂不明确,考虑为遗传异质性所致。