Phenotype-Genotype Correlation in Japanese Spinal Muscular Atrophy Patients : Analysis of DNA and mRNA of the SMN Gene
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概要
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脊髄性筋萎縮症(SMA)の原因遺伝子survival motor neuron遺伝子(SMNt)にはコピー遺伝子(SMNc)が存在し,患者ではSMNtが欠失している. SMAの各臨床型(I, IIおよびIII型)でその遺伝子の構築は異なる.我々は, SMN遺伝子の構築と臨床的重症度との関係を検討するため, SMN遺伝子をDNA, mRNAで解析した.当科での遺伝子診断を希望され,保護者または本人からインフォームドコンセントを得たSMA患者29名を対象とし,末梢血リンパ球を用いた.遺伝子欠失範囲は, SMNtのエクソン7,8,修飾遺伝子のNAIPとSERF1の解析により同定した.また, SMNtがSMNcへ変換したことを示すhybrid geneを検出した. SMNエクソン7,8のRT-PCR産物を直接塩基配列決定法で解析し,さらにクローニングを行った. DNAの分析では, I型で主にSERF1からNAIPまでの広範囲の欠失を, II, III型ではSMNtのみの欠失を認め,欠失範囲が広いと重症となる傾向があった. Hybrid geneは9例で存在した.最高到達運動レベルはhybrid geneのある例がない例に比しやや高い傾向にあった.クローニング産物の塩基配列解析では1例でSMNtの配列を認めた.得られた結果より29例のDNAの構築を分類すると,重症のI型では全例が真の欠失を示し, II, III型では遺伝子変換を示すものを認めた. SMNtからSMNcへの遺伝子変換によりSMNcの量が増えた例とSMNcからSMNtへの遺伝子変換によりSMNtの欠失を代償している例が存在したが,これらは,真の欠失を示す例よりも臨床型は軽症になることが示唆された.遺伝子変換は軽症のII型, III型のみで認めたことから, SMN遺伝子における遺伝子変換は臨床症状の軽減化と関係すると考えられた.Spinal muscular atrophy (SMA) is an autosomal recessive disorder, classified into three types. The SMN (survival motor neuron) gene has been identified as a SMA-determining gene, designated SMNt and SMNc. Although the etiology of SMA is regarded as deletion of SMNt, the severity of clinical symptom is different among three types, and they show the same deletion of SMNt. In order to elucidate the basis of clinical variation, we analyzed the DNA and mRNA of the SMN gene in the Japanese 29 SMA patients. A large gene deletion including SMN and other genes was recognized in severe clinical type. We detected a hybrid gene, the products of gene conversion from SMNt to SMNc. Hybrid genes were found by a total nine patients, only in type II and III. We also performed sequence analysis of the cloned RT-PCR products of SMN exons 6,7 and 8. We obtained telomeric sequence of exon 7 of one patient. It suggests that sequence conversion replacing SMNc with SMNt may have occurred at mRNA level in this patient. In conclusion, deletion of the SMNt and the modifier genes made the phenotype more severe, and partial gene conversion event was the explanation for the milder phenotype.
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