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人类朊病毒病分为传染性、散发性和遗传性三种形式，其中10-15％为遗传性朊病毒病，包括家族性克雅氏病（fCJD）、GSS综合症和FFI，均与位于20号染色体短臂编码PrP蛋白的PRNP基因遗传突变有关。PRNtP突变分两类：一类为点突变，造成相应氨基酸位点的替换，另一类为N-端八肽重复区的插入或缺失突变，与家族性CJD和GSS相关。目前已有欧洲、美国、日本的多个具有八肽重复突变的遗传性朊病毒病家系报道。本实验室曾经检出一例家族性CJD病例，该病患染色体上的PRNP基因具有12个八肽重复突变。
目前认为PrP蛋白八肽重复区可以与Cu<2+>结合发挥生物学活性，以下八肽重复区简称PG。本实验室前期工作发现，基因工程表达的PG9 PrP比野生型PrP对Cu<2+>更敏感，更容易产生PK抗性。另外在pIRES表达载体的瞬时转染系统中，发现野生型PrP对细胞无影响而八肽重复突变PrP对细胞有毒性作用，八肽重复数目越多毒性作用越强。
本研究通过Overlap PCR、遗传性CJD病例染色体PCR等方法获得具有9、10、14、15个八肽重复突变的PRNP基因表达载体。将野生型与突变PRNP基因表达载体瞬时转染Hela细胞，野生型与突变PrP均成功表达。Western blot检测可见野生型与八肽突变PrP蛋白均可被糖基化修饰，双糖基、单糖基、无糖基条带清晰可见。将PG10 PrP经糖酶消化后可有效去除所表达PrP蛋白所连接的糖链，说明八肽插入突变对PrP蛋白翻译后的糖基化修饰无明显影响。MTT方法结果显示，含有八肽重复序列插入突变的PrP蛋白对细胞的毒性作用较野生型PrP明显增强，尤其是PG14组，在转染后12、36、48、60h较野生组具有显著性差异。PG9组的MTT值虽然低于野生组但无显著差异，提示八肽突变数目越多毒性作用越强。利用Annexin-V/PI双染流式方法检测细胞早期凋亡，发现含有八肽重复序列插入突变的PrP较野生型PrP更容易诱导凋亡发生，同样地八肽数目越多凋亡作用越明显。PG9、PGl0、PG14、PG15组早、晚期凋亡率均高于野生组，其中PG15组早期凋亡率最高。Western blot分析发现表达多八肽突变PrP的细胞中凋亡相关蛋白Bcl-2出现下调，而Bax水平无明显变化。以上结果提示在培养细胞中，遗传性CJD相关多八肽突变：PrP蛋白的表达可能较野生型更易诱导细胞凋亡发生。