CACNA1A基因钙通道是一类跨膜糖蛋白，广泛存在于机体各种类型的组织细胞中，用于调控体内钙离子的运输。其中电压依赖性钙通道（VDC）通过对不同电压的敏感性，介导钙离子进入可兴奋细胞，并且还参与多种钙依赖性过程，包括肌肉收缩、激素或神经递质释放以及多种基因表达，在正常的生命活动中，发挥着重要作用。VDC是由α-1、β、α-2/δ和γ亚基组成的多亚基复合物。通道活动由孔道α-1亚基指导，而其他亚基作为辅助亚基调节该活动。钙通道类型的独特性主要与各种α-1亚型（α-1A、B、C、D、E和S）的表达有关。其中，CACNA1A是编码α-1A的基因，该基因在年被明确，位于19ｐ13上。CACNA1A基因编码的α-1A亚基，主要是在神经元组织中表达。该亚基位于神经细胞膜上，包含4个重复的结构域。此类通道广泛分布于脑部及神经肌肉接头处（NMJ）的神经末梢，在介导突触和神经末梢的递质释放过程中发挥着重要的作用。电压依赖性钙离子通道的信号转导（CatterallWA.Voltage-gatedcalciumchannels.ColdSpringHarbPerspectBiol.Aug1;3(8):a.doi:10./cshperspect.a.）CACNA1A基因与疾病
CACNA1A基因的突变主要与神经系统疾病有关。常见的有发育性癫痫性脑病（42型）、发作性共济失调（2型）、家族性偏瘫型偏头痛（1型）或伴进行性小脑共济失调以及脊髓小脑共济失调（6型）。
1、发育性癫痫性脑病，42型
发育性癫痫性脑病42型（DEE42）是一种神经系统疾病，为常染色体显性遗传，其特征是在出生后的最初几个小时或几天内出现各种类型的癫痫发作，但极少数患者可能在出生后的前几周发病。癫痫发作往往难治，并与脑电图异常有关，包括多灶性棘波和全身棘波复合体。受影响的婴儿表现出全面发育迟缓，智力发育严重受损。其他特征可能包括轴向张力减退、伴有反射亢进的外周张力亢进、震颤、共济失调和眼球运动异常等。
1、发作性共济失调（2型）
发作性共济失调(episodicataxia，EA)是一类少见的常染色体显性遗传病，发作性共济失调2型是最常见的EA形式，主要表现为自限性小脑功能障碍几乎不伴固定的或进行性神经功能异常。自年Parker首先报道了11例发作性共济失调的患者以来，许多学者相继发现了类似家系，并对他们进行了描述。近年来，家族基因连锁分析及电生理学研究发现此类疾病是由编码离子通道的基因突变造成。
2、家族性偏瘫型偏头痛（1型）或伴进行性小脑共济失调
家族性偏瘫型偏头痛表现为反复发作的伴随偏瘫的偏头痛。至少有一个一级或二级亲属有相同疾病，为先兆偏头痛的少见亚型。多在儿童期发病，偏瘫可与其他偏头痛先兆同时发生，亦可单独发生。在偏头痛消退后，偏瘫仍可持续一段时间。多为常染色体显性遗传，与特定的基因突变有关。
家族性偏瘫型偏头痛，1型（FHM1）由CACNA1A基因突变引发，是一种常染色体显性遗传的先兆偏头痛。典型的发作包括与感觉异常、言语障碍或视觉体征相关的单侧运动缺陷，这些先兆症状会持续10分钟到几个小时，然后是偏头痛。在一些家庭中，受影响的个体会有永久性的小脑症状，如眼球震颤和缓慢进展的轻度至中度静态运动性共济失调，并且，在某些情况下，脑磁共振成像(MRI)显示小脑萎缩。
3、脊髓小脑共济失调（6型）
脊髓小脑共济失调（SCA）是遗传性共济失调的主要类型，是由基因外显子CAG拷贝数异常扩增产生多聚谷氨酰胺所致。其共同特征是中年发病，常染色体显性遗传和共济失调。临床表现除小脑性共济失调外，可伴有眼球运动障碍、慢眼运动、视神经萎缩、视网膜色素变性、锥体束征、锥体外系征、肌萎缩、周围神经病和痴呆等。
脊髓小脑共济失调（6型）（SCA6）最常见的突变是CACNA1A基因CAG(n)的重复延伸，正常等位基因包含4到18个重复，而致病等位基因包含19到33个重复。最近报道有个别SCA6患者伴随有精神分裂症出现。
脊髓小脑共济失调（6型）患者小脑萎缩发病机制
研究发现FHM中约有50％存在着编码神经元P/Q型钙通道的基因CACNA1A的突变，所有伴随小脑症状的FHM家族均发现含有CACNA1A基因的突变。已经发现的与疾病相关的CACNA1A基因突变包括3种———错义突变、截断突变及CAG重复延伸。迄今为止的研究表明FHM仅与错义突变关联,已经明确的错义突变有14种。一些突变引起单纯的FHM另一些突变则同时伴随共济失调症状。
在EA2患者中已经明确存在5种错义突变和13种截断突变,虽然在不同的家族之间存在较大的差异,但分别由错义突变和截断突变引起的EA2之间未发现有明显的差异,除了在一个家族中发现错义突变似乎发病年龄要晚一些,而突变的位置似乎也与临床表现没有关联。
SCA6是一种晚发型的慢性进展性的小脑性共济失调,其临床表现包括眼球运动异常、步态不稳、轻度的上肢共济失调及构音障碍,眼球运动障碍可以为持续性和永久性的早期症状。一些患者的共济失调症状伴随有发作性的头痛和呕吐,发作性的症状可出现在持续性的症状出现以前。SCA6一般与CACNA1A基因中的CAG重复延伸有关。
鉴别诊断
CACNA1A基因突变主要与3种神经系统疾病相关，除了与FHM有关外，另外两种常染色体显性遗传性神经系统疾病——发作性共济失调2型(EA2)和脊髓小脑性共济失调6型（SCA6）中也有涉及，后两者的临床表现互有重叠。因而?FHM、EA2和SCA6均可以称为钙通道病。
过去认为,CACNA1A突变的基因型和表现型之间存在明确的关联（如CACNA1A的错义突变引起FHM,截断突变与EA2相关联,而CAG重复延伸引起SCA6。但近来的报道对这一观点提出了质疑,许多研究发现CACNA1A突变与更多的临床疾病相关联,而且基因型和表现型之间的关系更趋复杂,如在一个表现为SCA6的患者身上发现了CACNA1A错义突变,而在EA2家族中发现既有错义突变又有CAG重复延伸。
所以，CACNA1A基因突变所导致的疾病表型复杂，需要准确的临床判断的同时，及时的采用不同种类的基因检测手段，以便于尽早的对疾病进行干预和治疗。
案例分享分享两种CACNA1A基因不同突变类型，使用不同的检测方法的案例：1.CACNA1A基因点变异，二代测序检测基本信息：男，就诊时2周岁，临床信息：发作性惊厥17天入院，乳酸4.57mmol/L。核磁：双侧海马及左侧枕叶异常信号。医生根据临床表现，怀疑代谢性脑病，为了查明具体病因，患儿血液样本送康旭医学检验所进行检验。检测项目：全外显子Slim（3人）经过检测，发现CACNA1A基因c.GA，此变异经家系验证，为新生变异，ACMG评级为致病。入选理由如下：基因相关疾病与
