定义
CAG重复扩增指的是DNA序列中由三个核苷酸CAG组成的重复单元异常增加的现象。CAG重复扩增属于一种三核苷酸重复扩增（trinucleotide repeat expansion），是导致多种遗传性疾病的主要原因之一。在遗传学上，这种重复通常是不稳定的，特别是在重复次数较多时，它们在减数分裂过程中易于扩增或缩减。CAG重复扩增可以是动态突变的结果，即在个体一生中或从一代到下一代的遗传过程中，CAG重复序列的长度发生显著变化。
形成机制
CAG重复扩增的形成是由DNA复制过程中的错误引起的，特别是在减数分裂过程中。由于CAG重复序列的高度同源性和DNA聚合酶在这些区域复制时的困难，CAG重复序列在细胞分裂时容易发生错误复制，导致重复次数的变化。具体而言，DNA复制过程中，如果DNA聚合酶遇到CAG重复序列，可能会跳过一些重复单元或错误地添加额外的单元，从而产生新的、更长或更短的重复次数。这种突变过程可以是随机的，也可以受到年龄、环境和遗传因素的影响。
检测方法
检测CAG重复扩增的技术方法主要包括：
– PCR（聚合酶链反应）：利用特定的引物扩增CAG重复区域，并通过凝胶电泳或毛细管电泳分析扩增片段的长度。
– Southern印迹杂交：利用DNA探针检测特定基因中CAG重复序列的长度。
– 下一代测序（NGS）：通过高通量测序技术，可以精确地测定CAG重复序列的确切长度。
这些方法适用于多种平台，从传统的实验室设备到自动化的遗传分析系统。
致病性判读
评估CAG重复扩增的致病性需要结合多个方面的信息：
– 重复次数：某些遗传病与特定的CAG重复次数范围相关联。
– 家族史：遗传性疾病往往有家族聚集性，了解家族史有助于判断致病性。
– 数据库：利用如ClinVar、Human Gene Mutation Database等数据库，查找已知的与疾病相关的CAG重复长度。
– 判读标准：结合重复次数、家族史和数据库信息，结合专业指南和医生的临床判断，综合评估CAG重复扩增的致病性。
临床意义
CAG重复扩增在遗传病诊断中具有重要的临床意义，它可以：
– 确诊遗传性疾病：如亨廷顿病（Huntington’s disease）和脊髓小脑共济失调（Spinocerebellar ataxia, SCA）等。
– 遗传咨询：为患者及其家庭提供遗传风险评估。
– 预后评估：某些疾病的严重程度与CAG重复的次数有关，可以帮助预测疾病的进展。
在肿瘤检测中，CAG重复扩增可以用来：
– 监测肿瘤进展：某些肿瘤中CAG重复扩增的动态变化可能与肿瘤的恶性程度和治疗效果有关。
– 个体化治疗：基于CAG重复扩增的个体化治疗方案设计。
常见问题
Q： CAG重复扩增只发生在某些特定疾病中吗？**
A: 不是的，CAG重复扩增可以发生在多种遗传性疾病中，包括亨廷顿病、脊髓小脑共济失调和其他一些神经退行性疾病。
Q： 如何知道我是否携带CAG重复扩增？**
A: 通过专业的基因检测服务可以确定是否携带CAG重复扩增，这需要专业的遗传咨询师或医生的指导。
Q： CAG重复扩增一定会导致疾病吗？**
A: 不一定，CAG重复扩增的致病性取决于重复的次数、位置以及个体的遗传背景。
Q： CAG重复扩增可以治疗吗？**
A: 目前，针对CAG重复扩增的直接治疗方法有限，治疗主要集中在症状管理和疾病进展的延缓。
Q： 携带CAG重复扩增的人一定会传给下一代吗？**
A: 是的，CAG重复扩增具有遗传性，但扩增的程度和稳定性在不同的个体和代际之间可能有所不同，有时也会出现非遗传的情况。
