肌萎縮側(cè)索硬化(ALS)是一種成人發(fā)病的神經(jīng)系統(tǒng)退化性疾病，俗稱“漸凍人癥”,。其特點(diǎn)為上,、下運(yùn)動神經(jīng)元缺失，漸進(jìn)性的麻痹,，在癥狀出現(xiàn)后平均2–5年后死亡,。診斷是基于臨床特點(diǎn)、電學(xué)檢查和排除其他疾病重疊的癥狀,。姑息性治療,，目前除了利魯唑片沒有有效藥物，利魯唑片會減慢疾病進(jìn)展,，平均延長生存期3個月,。大多數(shù)患者是散發(fā)性的ALS(sALS),大約5–10%的ALS患者有家族史 (家族性ALS(fALS)。臨床上fALS和sALS相似,。然而,，fALS患者特點(diǎn)是發(fā)病的平均年齡(46歲)相比sALS (56歲)更早。fALS的病情進(jìn)展會大大短于或長于sALS,，這可能與特定的基因突變有關(guān),。雖然將ALS分類為家族或散發(fā)性對臨床實(shí)踐有用，但是fALS和sALS生物和遺傳特點(diǎn)日益模糊是確定的,。

    ALS患者經(jīng)常問他們?yōu)槭裁椿忌线@種病,，他們會把它傳給孩子的機(jī)率是多少，他們的病情發(fā)展有多快,。從統(tǒng)計數(shù)據(jù)看,，大多數(shù)病人(sALS)可以放心，在他們的家系中沒有其他人處于危險之中,。fALS患者被告知他們可以遺傳給子女,，因為基因檢測僅發(fā)現(xiàn)SOD1突變占fALS患者的20%，大多數(shù)患者不得不接受他們的致病基因無法明確的事實(shí),。近年來,，對于ALS基因檢測及遺傳咨詢已轉(zhuǎn)移到發(fā)現(xiàn)新致病基因?qū)用姘–9orf72，ALS和額顳部位癡呆(FTD)之間聯(lián)系的認(rèn)識和下一代測序技術(shù)的出現(xiàn)。目前2/3的fALS和10%的sALS的遺傳病因可以明確,。2011年發(fā)現(xiàn)基因C9orf72六核苷酸重復(fù)序列使大多數(shù)fALS和sALS致病性變異得到確認(rèn),，揭示了ALS 和 FTD的遺傳病因。雖然ALS患者渴望獲得基因檢測,，但在ALS患者的臨床護(hù)理方面,，遺傳學(xué)研究進(jìn)展是緩慢的。

     在這篇文章中,，我們回顧了對ALS病人遺傳學(xué)的現(xiàn)有理解,，指出遺傳咨詢的注意事項，并總結(jié)了當(dāng)ALS病人需要選擇合適的基因檢測時所需要考慮的檢測項目及其影響因素,。這些信息可能對于提供給ALS患者看護(hù)人和遺傳學(xué)家,，遺傳諮詢?nèi)藛T，神經(jīng)病學(xué)家和其他的醫(yī)生有所幫助,。伴隨著獲得基因檢測和遺傳咨詢的增加,，ALS患者和家庭可從ALS遺傳學(xué)領(lǐng)域的最新進(jìn)展中受益。

   通過對fALS家系的研究,，已發(fā)現(xiàn)了大于25個 ALS致病基因，它占fALS患者的2/3,，約占sALS患者的11% (如下圖),。

大多數(shù)ALS基因是以顯性方式遺傳，有變異和年齡相關(guān)的外顯率,。家系內(nèi)部和家系間在發(fā)病年齡和疾病進(jìn)展方面變化的重要性是可以觀察到的,。可能會導(dǎo)致隱性遺傳的基因包括OPTN, SPG11, FUS以及 SOD1（明確的,，Asp90Ala純合突變）,，還有UBQLN2是X連鎖顯性基因。在這里,，我們回顧最常見的ALS基因C9orf72,， 第一內(nèi)含子六核苷酸(G4C2)重復(fù)序列，它占了大約fALS患者的40%,、sALS 患者的7%,、家族性FTD患者的25%和多達(dá)88%ALS合并FTD的患者。這些頻率遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過任何其他ALS或FTD的基因,；然而致病C9orf72的重復(fù)序列頻率在種族/地理來源方面相差很大,。據(jù)報道，在歐洲北部（特別是北歐）頻率最高,，在亞洲頻率低,。到目前為止，C9orf72重復(fù)序列變異是唯一在sALS患者中發(fā)現(xiàn)的頻率大于2%的ALS突變。

     C9orf72

     C9orf72變異位點(diǎn)GGGGCC（六核苷酸）重復(fù)次數(shù)范圍從2到4000多,。重復(fù)次數(shù)小于25通常被認(rèn)為是正常的,。重復(fù)多少為致病的閾值并不完全清楚。正如Gijselnick et al所述,，在FTD和ALS患者中,，由于可變的實(shí)驗室檢測方法和不確切的規(guī)模較大的重復(fù)，建立一個明確的導(dǎo)致致病性的重復(fù)次數(shù)的閾值是復(fù)雜的,。此外,，對于重復(fù)的攜帶者個體內(nèi)重復(fù)大小的變異可能是重要的。與非神經(jīng)組織相比,，更大的重復(fù)發(fā)生在神經(jīng)系統(tǒng),。雖然有預(yù)測的文獻(xiàn)報道，但這并沒有被明確的規(guī)定為ALS/FTD C9orf72的一個特征,。

    C9orf72重復(fù)序列變異是以常染色體顯性的方式傳遞,，具有可變性和年齡相關(guān)的外顯率。大多數(shù)受影響的個人的父母親也受影響,。然而,，缺乏家族史，缺乏對父母的疾病的識別,，在癥狀出現(xiàn)之前,，父母就去世了以及其他情況會導(dǎo)致一個陰性的家族史。早期的研究已經(jīng)估計了年齡相關(guān)的外顯率在35歲為0%,，在58歲為50%,， 在80年將近100%。要了解C9orf72重復(fù)序列的外顯率需要進(jìn)一步的研究,。臨床目前正在努力研究使用寡核苷酸(ASOs) 等位基因特異性來治療C9orf72重復(fù)變異的病理表現(xiàn).

SOD1

SOD1是第一個通過連鎖分析被確認(rèn)為fALS病因的基因,。SOD1突變是在C9orf72之后引起fALS的第二個最常見的已知基因。據(jù)報道他們發(fā)生在大約12%的fALS,，大約1–2%的sALS中,。SOD1突變的頻率差別很大，在伊朗發(fā)生在38%的fALS,，在愛爾蘭0%,。臨床上SOD1突變通常是與認(rèn)知功能障礙不相關(guān)，與其他fALS類型相比延髓發(fā)病是不太常見,。一些表現(xiàn)型與基因型的關(guān)連情況是已知的,；在北美Ala5Val突變(指老年報告Ala4Val)占SOD1突變的一半，發(fā)展迅速,，癥狀出現(xiàn)1年內(nèi)死亡,。其他突變與一個長期10年或更長的病程相關(guān),，包括Gly37Arg，Gly41Asp,，His46Arg,，Glu100Lys,4,6和Asp90Ala。SOD1突變通常是以常染色體的顯性方式遺傳,。然而,，在北部斯堪的納維亞半島Asp90Ala突變以隱性方式遺傳。在其他人群可能占主導(dǎo)地位,。顯性的SOD1突變與易變的年齡相關(guān)的外顯率有關(guān),，外顯數(shù)據(jù)可能高估了風(fēng)險，由于高外顯突變家系偏倚的確認(rèn),。在一個大的譜系Ile113Thr突變外顯率估計為50 %（60歲）和80%（88歲）,。針對SOD1寡核苷酸治療的第一期臨床試驗在2012年完成，與安慰劑相比并沒有副作用,。一些針對SOD1突變攜帶者的臨床試驗正在研究治療方法,。

TARDBP

TARDBP突變是顯性遺傳，發(fā)現(xiàn)在大約4%的fALS和1%sALS,。fALS的這一突變基因發(fā)現(xiàn)之前,，其蛋白產(chǎn)物(TDP-43)被認(rèn)為是ALS and FTD的泛素陽性神經(jīng)元包裹體的成分。TARDBP突變已經(jīng)在不同地域的ALS家系中被確定,，在撒丁島高頻率Ala382Thr突變起到奠基者效應(yīng),。TARDBP相關(guān)ALS被認(rèn)為有典型的臨床表現(xiàn)，可能包括FTD和少見的沒有運(yùn)動神經(jīng)元疾病的FTD,。

FUS

據(jù)報道FUS突變約占fALS的4%和大約sALS的1%,，以最高的頻率(8.7%)確定出現(xiàn)在德國fALS患者中,。在多個家系中確定的經(jīng)常發(fā)生的突變包括Arg521Cys 和 Arg521Gly,。回顧了20個受影響的個人的臨床信息顯示性別比例,，平均發(fā)病年齡44.5歲,，頸椎發(fā)病10個人、腰椎發(fā)病五人,，延髓發(fā)病三人,。FUS突變在FTD患者中已有報導(dǎo)。FUS突變與壽命長短有關(guān),，雖然對廣泛的家族內(nèi)部的變化進(jìn)行了觀察,。截短突變在早發(fā)性和侵略性病程患者中已被確認(rèn)，最近新生FUS突變被證明是德國早發(fā)性ALS(發(fā)病年齡小于35歲)患者最常見的病因,。FUS突變通常是顯性遺傳,，盡管His517Gln純合的隱性突變已被報導(dǎo)在佛得角血統(tǒng)的fALS家系中。

      與所有臨床遺傳評估一樣，家族史是ALS遺傳風(fēng)險評估及遺傳咨詢的一個基本組成部分,。臨床醫(yī)生應(yīng)該記錄一個三代家系（至少）確定ALS,，F(xiàn)TD，其他癡呆癥,，帕金森病,、精神障礙和自殺。家系圖應(yīng)被用來回顧顯性遺傳的證據(jù),，因為大多數(shù)ALS基因是顯性遺傳,。然而外顯不全、不完整的家系信息,、誤診,，錯位，早死,，未公開的收養(yǎng)和其他情況可能會掩蓋真實(shí)信息,。例如，受影響的兄弟姐妹與經(jīng)典的隱性遺傳相關(guān)聯(lián),，但在ALS患者中可以看到以顯性方式遺傳伴隨非完全外顯性,，早死，或隱瞞父母的遺傳狀態(tài)的其他問題,。

      在ALS患者一級或二級親屬沒有ALS或FTD的家族史,，可以根據(jù)經(jīng)驗數(shù)據(jù)估算親屬發(fā)展為ALS的可能性。一級親屬的ALS的終生風(fēng)險為1–3%（男性親屬3%,，女性親屬范1%）,。二級親屬的風(fēng)險更低，更多的遠(yuǎn)親家系成員的風(fēng)險似乎沒有增加,。沒有密切家族史的ALS或FTD的歐洲血統(tǒng)的先證者更適合討論這個風(fēng)險信息,。關(guān)于ALS在其他人群中的家族性聚類數(shù)據(jù)是不容易得到的。C9orf72重復(fù)序列的不同的地理分布是歐洲經(jīng)驗數(shù)據(jù)不適用于非歐洲血統(tǒng)人的原因之一,。

     對一級或二級親屬有ALS或FTD的ALS患者,，家系成員的遺傳風(fēng)險評估應(yīng)告知家人，通過家系分析和/或基因檢測,。如果是顯性遺傳,，那么子女有50%的機(jī)會遺傳一個ALS突變。據(jù)估計,，高外顯突變的外顯率估計為60–70%,。同時發(fā)生ALS和FTD的患者大多數(shù)有陽性家族史是由C9orf72重復(fù)序列變異引起。

基因檢測方案

目前ALS基因檢測包括Sanger測序,，分析C9orf72重復(fù)序列次數(shù),，多基因檢測,，下一代測序panel（這是與C9orf72重復(fù)序列次數(shù)檢測的黃金搭檔）和全基因組測序。目前可用的檢測,，預(yù)計的周轉(zhuǎn)時間和成本,，表1中列出。

此表中顯示的ALS基因檢測是是在起草本文時,，由大的商業(yè)實(shí)驗室提供,，有關(guān)最新的信息，在檢測時應(yīng)咨詢網(wǎng)站或特定的實(shí)驗室工作人員.

    有幾個因素可以考慮作為所有歐洲或部分歐洲血統(tǒng)的ALS患者C9orf72重復(fù)序列檢測的原因,，不管家族史怎樣,。在sALS C9orf72重復(fù)序列的頻率為7%，檢測的成本相對較低,，檢測結(jié)果有潛在的重要性,，當(dāng)前和即將來臨的以C9orf72為目標(biāo)的臨床治療試驗可能會證明這一做法的正確性。對于C9orf72檢測為陰性,、非歐洲的fALS患者應(yīng)當(dāng)提供多基因檢測（請參見圖2）,。

基于我們現(xiàn)有的臨床經(jīng)驗，此方法在fALS患者確定的致病突變?yōu)?3.6%,，與發(fā)表的文獻(xiàn)相符,。這種方法潛在的缺點(diǎn)是不能鑒定第二個有害突變或C9orf72呈陽性的患者的變異。家系中有多個分離的ALS突變或者變異已被確定,，比預(yù)期的頻率更大,。在這種情況下C9orf72的重復(fù)檢測是陽性的，作為第一步,，確認(rèn)每一個受影響家系成員的重復(fù)序列尤為重要,。

     此外，還應(yīng)考慮提供檢測的sALS患者早期發(fā)作的癥狀(50歲以下),，雖然在這些人中基因檢測的大量的數(shù)據(jù)還不能獲得,。有限的證據(jù)表明，有陰性的家族史的早發(fā)性ALS患者可能有新生突變,。如果早期發(fā)作患者的C9orf72檢測是陰性的,，那么多基因panel檢測可被建議,。盡管全基因組測序在確定ALS基因研究方面富有成效,，但ALS患者全基因組測序的臨床評估是未知的。在fALS家系通常只有一個受影響的家系成員存活并進(jìn)行檢測,，從而限制了家系分離分析的機(jī)會,。如果C9orf72重復(fù)序列檢測是陰性的在某些情況下可以考慮外顯子組測序。早期發(fā)病和父母可用于檢測/變量篩選的sALS先證者是適當(dāng)?shù)耐怙@子組測序的候選人,。fALS患者有兩個或更多受影響的人可供檢測的人可以考慮作為外顯子組測序的候選人,。

測試前咨詢

測試前遺傳咨詢能幫助患者預(yù)測自己及他們的家系成員基因檢測的可能影響,。認(rèn)知障礙的病人應(yīng)由合法監(jiān)護(hù)人陪同或醫(yī)療機(jī)構(gòu)代理。應(yīng)強(qiáng)調(diào)ALS基因的異質(zhì)性和可變外顯率,?；驒z測的局限性應(yīng)告知患者和家屬，包括：(i)陰性的結(jié)果的ALS先證者并不能排除遺傳基礎(chǔ)或貢獻(xiàn)ii)如果一個不確定意義的變異被發(fā)現(xiàn),，那么該檢測是不明確的,。(iii)陽性結(jié)果與病程預(yù)測不會總是一致。不愿意接受基因檢測的家庭可以考慮基因庫作為未來的檢測,。

癥狀前基因檢測

癥狀前基因檢測可以給ALS患者的成人一級親屬確定突變,。有風(fēng)險家系成員可能有許多理由尋找癥狀前基因檢測：為了減少不確定性，為將來打算,，為了健康和生活方式的選擇,，和有關(guān)計劃生育的決定。在過去,，ALS的癥狀前基因檢測的指導(dǎo)方針在亨廷頓舞蹈病和阿爾茨海默病的協(xié)議之后已經(jīng)被定制其中包括檢測前的遺傳咨詢,，神經(jīng)系統(tǒng)疾病基線和認(rèn)知評估、心理評估,，披露的人,，支持的人，和測試后的遺傳咨詢,。最近,，Benatar et al研究了ALS患者癥狀前基因檢測并為實(shí)踐提出了詳細(xì)建議。這些作者建議測試過程中應(yīng)至少包括兩個遺傳咨詢環(huán)節(jié)(其中可能包括檢測前和檢測后咨詢),，特定的電話咨詢是可以接受的,。建議至少間隔1周的時間在初步遺傳咨詢和做出接受測試的決定之間，以便有足夠時間接受個人信息和作出明智的決定,。

檢測后的咨詢

個人收到陽性檢測結(jié)果,，應(yīng)當(dāng)被告知這些信息：關(guān)于基因，具體的突變,，已確立的基因型-表型關(guān)系,。在突變的遺傳模式的背景下應(yīng)回顧家族史，家系成員包括后代的復(fù)雜關(guān)系和疾病風(fēng)險應(yīng)當(dāng)被回顧,。應(yīng)該討論不完全外顯的可能性,。fALS家系往往提出疾病為什么會發(fā)生，這些應(yīng)該被探討和解決處理,。臨床醫(yī)生應(yīng)為家系成員提供一個基因檢測結(jié)果的副本,，促進(jìn)親屬檢測的準(zhǔn)確性正如一個簡要的總結(jié)概述。這些信件通常作為通知基因診斷的家系成員的載體,。這在ALS患者中尤為重要因為先證者可能會死或在收到結(jié)果之前不能親自來為溝通,。

     當(dāng)前ALS管理指南沒有解決基因檢測的問題,，最近發(fā)現(xiàn)的新基因和技術(shù)方面的進(jìn)步是復(fù)雜的同時又優(yōu)化了遺傳風(fēng)險評估的過程，基因檢測和ALS的咨詢,。不久前,，ALS基因檢測僅限于SOD1測序；臨床醫(yī)生現(xiàn)在有各種各樣的檢測方法可以選擇,，包括C9orf72重復(fù)次數(shù)檢測,，多基因NGS， 全外顯子組測序,。然而基本的臨床技能,，如家族史、系譜分析和風(fēng)險評估對于基因檢測和咨詢的合理應(yīng)用仍然是至關(guān)重要的,?；驒z測可能會幫助ALS患者了解他們的情況的基礎(chǔ)上給出準(zhǔn)確的風(fēng)險評估和家系成員的遺傳檢測以及特定的基因型的治療方案。正如fALS和sALS的部分的遺傳致病機(jī)理已被闡明,，基因檢測和咨詢將會變得越來越重要,，應(yīng)當(dāng)納入到ALS的常規(guī)管理中。

本文翻譯自

Genetic testing and genetic counseling for amyotrophic lateral sclerosis: an update for clinicians.

Genet Med. 2017 Mar;19(3):267-274. （PMID：27537704,，回復(fù)數(shù)字獲得全文下載鏈接）

     孫海瑞,，男，醫(yī)學(xué)碩士,，從事單基因遺傳病基因測序數(shù)據(jù)解讀工作3年余,，現(xiàn)就職于智因東方轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究中心有限公司，任臨床組組長