[背景]帕金森病(PD)是一种常见的神经变性疾病,遗传、环境、老化是其发病三要素。由于多数PD病例呈散发性,长期以来遗传因素的作用不被重视。然而,近年来越来越多的家族性PD致病基因被发现,这些基因不仅直接导致家族性PD,还可显著影响散发性PD的易感性及临床特点,说明遗传因素在PD发病中扮演极其重要的角色。对于PD的分子遗传学研究主要集中在发现新的家族性PD致病基因及寻找与早发和晚发型PD发病风险相关的基因多态性位点,并试图将遗传学信息进行转化,用于疾病风险预测、分子分型和及个体化干预。　　 [目的]本课题旨在系统分析中国人家族性、早发性和典型散发性PD的分子发病机理,阐明国人PD独特的分子遗传学特点、并探索其在基因诊断、风险预测和分子分型中的价值。　　 [方法]　　 (1)采用大样本、多参数Logistic回归分析方法,在2013例帕金森病病人和1971名正常对照个体,对目前国际上证据最为充分的6个PD关联基因(SNCA,LRRK2,MAPT,GBA,BST1,PARK16)的9个位点之独立、相对和联合风险效应进行系统分析。　　 (2)对两个与SCA2基因(ATXN2)CAG重复突变有关的常染色体显性遗传帕金森病(SCA2-PD)家系同时进行重复序列检测和基因定位分析。采用连锁分析方法,在SCA2-PD患者中筛选出与CAG突变共分离的单倍型,并分析该单倍型与16个表现为共济失调的SCA2家系(SCA2-ataxia)的连锁关系。同时用DNA测序方法筛查SCA2-ataxia与SCA2-PD患者ATXN2基因启动子区域的序列差异。　　 (3)对29个常染色体隐性遗传性早发型帕金森病家系(AREP)及173名散发的早发性PD(EOPD)病例采用DHPLC和荧光定量PCR方法分析Parkin基因的外显子重复或缺失突变(剂量突变),并分析其与EOPD易感性和临床表型的关系。　　 [结果]　　 (1)6基因的9个基因变异均与中国人PD风险显著相关,加上年龄和性别变量后。其对PD发病风险的预测能力显著高于仅有年龄和性别变量(AUC分别为0.63和0.56,P<0.0001)。　　 (2)PD发病风险与6基因/位点间交互作用无显著相关性,而与其叠加效应相关。随着携带风险基因数量的增加,发病风险逐渐增大,当携带5个以上基因时,患病风险可提高6倍(OR:6.49,趋势P<0.0001)。　　 (3)在PD患者和对照中共发现50种基因型,其中与PD显著相关(P<0.05)的基因型中96.8％为多基因组合体。　　 (4)SNCA,MAPT,BST1和PARK16基因组合的风险效应较低(OR≤2.81),当其与LRRK2基因组合后风险显著提高(OR:3.81-6.26),而与GBA相组合时风险最高(OR>10.0或仅见于患者)。　　 (5)6基因联合信息可检出95％的PD患者,在17％的患者中其预测特异性达96.7-99.8％。　　 (6)在SCA2-PD家系A的10名患者和7名无症状成员均检出CAG重复突变,拷贝数为37-40,家系B的2名患者均为36拷贝,而正常个体者为22拷贝。序列分析示正常染色体CAG重复序列被2个CAA序列打断,构型为(CAG)8CAA(CAG)4CAA(CAG)8,而突变染色体仅保留了3’-端的CAA序列,呈现(CAG)nCAA(CAG)8构型。16个SCA2-ataxia家系患者均为纯CAG拷贝数扩增,而不存在CAA插入,拷贝数为36-54次,平均为43.3次。　　 (7)全基因组扫描和精细定位将SCA2-PD定位于12q24.21区域,该区域除CAG突变外,未发现其他基因突变。单倍型分析示SCA2-PD之CAG重复突变与5’-D12S84-D12s1616-D12S2070-D12S86-3’共分离,所有患者均携带3-3-6-3-3单倍型,且16个SCA2-ataxia家系的先证者此单倍型的携带频率显著高于正常对照(31％vs3％,P<0.0001)。　　 (8)SCA2-PD和SCA2-ataxia患者A在TXN2基因核心启动子区未发现显著的序列差异。　　 (9)AREP和散EOPD均存在Parkin基因剂量突变,其中剂量突变频率(8.91％)显著高于正常对照(0％,0/54)(p=0.03)。AREP先证者的杂合剂量突变频率(17.2％)显著高于散发EOPD病人(3.5％)(P=0.01)；携带剂量突变的AREP患者的起病年龄显著低于无突变者(P=0.000),且更容易出现运动迟缓及并发异动症。　　 [结论]　　 (1)本研究在国际上首次进行了PD的多基因整合关联分析,为PD的多基因发病模型提供了最有力的证据,并构建了首副PD多基因联合风险图,发现了具有各种风险级别及可望用于PD风险预测和分子分型的多基因组合,为个体化干预奠定了基础。　　 (2)本研究首次证实ATXN2基因CAG重复突变是SCA2-PD的唯一致病性突变,且SCA2-PD在临床特点和基因突变形式方面与SCA2-ataxia迥异,是一种独特的家族性PD类型。中国人家族性SCA2-PD患与SCA2-ataxia的CAG突变可能源于一个共同的“祖先”染色体。二者不存在启动子序列差异,唯一区别是CAG扩增方式和CAA插入形式。(3)中国人家族或散发型EOPD与Parkin基因剂量突变独立相关。　　 (3)AREP和散发EOPD均存在Parkin基因剂量突变和点突变,但仅剂量突变与EOPD相关,且剂量突变可影响患者的临床表型。