一VHL 家系致病基因突变的检测与分析*

目的:研究中枢神经系统血管母细胞瘤(VHL)基因突变的主要类型和发生情况,探讨VHL疾病发生的原因、临床特点等。方法:以基因组DNA为模板,PCR扩增VHL基因3个外显子及5’UTR区域,结合DNA直接测序的方法,对一个有多个小脑血管母细胞瘤患者的家系进行VHL基因突变检测。结果:发现该家系VHL基因5’UTR区、外显子1和外显子2正常,外显子3存在c.499C>G的改变,为一个错意突变,氨基酸改变为Arg-Gln(p.R167Q),该突变是导致这个家系的患者发病的直接原因。结论:VHL疾病的突变主要集中在VHL蛋白的α、β结构域,位于α结构域的p.R167Q突变为该VHL家系致病的主要原因。     

一个常染色体显性遗传非综合征型耳聋家系致病基因及可能性分子遗传学机制研究

对一个中国常染色体显性遗传非综合征型耳聋家系(HBXG-712家系)进行了考察,主要采用了微阵列芯片法、全外显子组测序(whole exome sequencing,WES)技术以及Sanger测序法等方法检测该家系致病基因,另通过对蛋白产物进行三维重建进行生物信息学分析。经WES测序,本次研究共获得51个候选基因,通过将Sanger测序结果与标准序列进行比对及验证基因型与表型的一致性,确定EYA4为该家系致病基因,同时位于该基因上的错义突变c.T1301A(p.I434K)为其分子病因基础,且生物信息学分析认为该突变具有致病性。本研究结果提示:EYA4(c.T1301A;p.I434K)为HBXG-712家系耳聋的致病基因,提示发生于eya同源区域的错义突变可导致非综合征型耳聋的发生。     

心脏肌球蛋白重链基因c.1273G〉A突变与肥厚型心肌病的关联分析

为研究中国人家族性肥厚型心肌病(HCM)的致病基因突变位点,分析基因型与临床表型的相互关系,文章在1个中国汉族HCM家系中进行心脏肌钙蛋白T(TNNT2)基因、心脏肌球蛋白结合蛋白C(MYBPC3)基因和心脏β-肌球蛋白重链(MYH7)基因的突变筛查,聚合酶链式反应(PCR)扩增基因功能区外显子片段并对PCR产物进行测序分析.结果表明:在该家系接受调查的7名成员中有4名成员携带MYH7基因c.1273G>A杂合突变,该突变位点位于MYH7基因的14号外显子并使425位的甘氨酸(Gly)转换为精氨酸(Arg).该突变首次在国内HCM家系中发现,突变携带者的临床表型在家系内部呈现明显的异质性.该家系成员TNNT2及MYBPC3基因未发现突变且正常对照组相同位置未发现异常.MYH7基因是我国家族性HCM的致病基因之一,携带c.1273G>A突变的肥厚型心肌病患者临床表型差异明显,提示可能有其它因素参与了肥厚型心肌病的发展过程.     

一个中国B1型短指家系致病基因的突变分析

文章收集了一个中国B1型短指家系,通过连锁分析,发现该家系疾病的致病基因与ROR2基因连锁。PCR扩增ROR2基因突变热点区域后直接测序,在家系患者中发现一个c.2265C>A的杂合突变,该突变在蛋白质水平导致p.Y755X的改变,从而产生缺失部分结构域的截短ROR2蛋白,而在家系正常人以及家系外正常人中均未发现此突变。文章是国内首次报道B1型短指家系ROR2基因c.2265C>A突变,丰富了中国人ROR2基因突变谱。     

心脏肌球蛋白重链基因c.1273G>A突变与肥厚型心肌病的关联分析

为研究中国人家族性肥厚型心肌病(HCM)的致病基因突变位点, 分析基因型与临床表型的相互关系, 文章在1个中国汉族HCM家系中进行心脏肌钙蛋白T (TNNT2) 基因、心脏肌球蛋白结合蛋白C (MYBPC3) 基因和心脏β-肌球蛋白重链 (MYH7) 基因的突变筛查, 聚合酶链式反应(PCR)扩增基因功能区外显子片段并对PCR产物进行测序分析。结果表明: 在该家系接受调查的7名成员中有4名成员携带MYH7基因c.1273G>A杂合突变, 该突变位点位于MYH7基因的14号外显子并使425位的甘氨酸(Gly)转换为精氨酸(Arg)。该突变首次在国内HCM家系中发现, 突变携带者的临床表型在家系内部呈现明显的异质性。该家系成员TNNT2及MYBPC3基因未发现突变且正常对照组相同位置未发现异常。MYH7基因是我国家族性 HCM的致病基因之一, 携带c.1273G>A突变的肥厚型心肌病患者临床表型差异明显, 提示可能有其它因素参与了肥厚型心肌病的发展过程。     

男性性腺功能减退症的致病基因分析

[目的]通过全外显子组测序(WES)技术筛选男性性腺功能减退症的致病基因,并对基因突变位点进行生物信息学分析。[方法]收集5例男性性腺功能减退症患者临床及遗传学检测资料。采用WES技术筛选相关致病基因,并通过PCR扩增、Sanger测序以及生物信息学分析等验证突变位点。[结果]先证者1为PROKR2基因c.533G>C(p.W178S)纯合突变,家系验证结果发现其父母均为PROKR2基因c.533G>C(p.W178S)杂合突变携带者,符合常染色体隐性遗传。先证者2为ZFPM2基因c.1498C>G(p.Q500E)杂合突变,生物信息学分析发现,该突变位点编码的氨基酸在不同物种中高度保守,并在人类外显子数据库、参考人群千人基因组1000G、SNP数据库及人群基因组突变频率数据库中未发现该突变位点,该突变经SIFT、Polyphen2和Mutation Taster软件预测结果均为有害。[结论]PROKR2基因c.533G>C(p.W178S)和ZFPM2基因c.1498C>G(p.Q500E)突变可能是男性性腺功能减退症的致病原因。     

一例ZMPSTE24基因复合杂合突变导致颅骨下颌骨皮肤发育不全B型的诊断和基因检测分析

颅骨下颌骨皮肤发育不全(mandibuloacral dysplasia,MAD)是一种罕见的常染色体隐性遗传疾病,主要与LMNA及ZMPSTE24基因发生变异有关。本文报道了国内首例颅骨下颌骨皮肤发育不全B型患者,主要表现为特殊面容、喂养困难、体格生长明显落后、全面的发育迟缓伴牙齿和骨骼发育异常。全外显子组家系测序结果显示患者携带ZMPSTE24基因c.743C>T (p.Pro248Leu)(dbSNP:rs121908095)与1～10号外显子缺失的复合杂合突变,经Sanger测序与定量聚合酶链反应(real-time quantitative PCR, RT-qPCR)实验检测显示,两个突变分别遗传自其表型正常的母亲与父亲。通过总结分析该例病例特点及其家系遗传规律,对于临床上难以进行明确诊断的疾病,建议进行全外显子组家系测序,辅助疾病的诊断。该病例的发现提高了临床医师对MAD疾病的认识,也为该疾病后续的遗传学研究提供新的临床资料。     

中国遗传性胰腺炎患者胰蛋白酶原基因多位点杂合突变及其临床特征

用基因产物直接测序法对2个遗传性胰腺炎家系中胰腺炎患者(共有4例成员)的胰蛋白酶原基因(cationic trypsinogen,PRSS1)5个外显子进行测序,并分析其各自的临床特征.在4例胰腺炎患者中均出现了PRSS1基因杂合突变,但两家系PRSS1基因突变的位点不同,且临床表现差异较大,其中家系1出现6例糖尿病患者且发病年龄较家系2明显延迟,平均发病年龄为29岁,分析其PRSS1基因发现3号外显子336位碱基存在G→A杂合性突变,为中性突变,表达的氨基酸从赖氨酸(Lys)→赖氨酸(Lys),同时在同一外显子的361位碱基还存在另一个G→A杂合性突变,造成121位的丙氨酸(Ala)被苏氨酸(Thr)所取代,胰蛋白酶原的空间结构发生改变,其与抑制因子的结合位点消失,"保护失败"而产生有活性的胰蛋白酶,造成胰腺自身的消化.而家系2未发现糖尿病患者,其胰腺炎患者的血清肿瘤标志物不增高,先证者(Ⅲ8)在胰腺炎发病过程中表现为CD4 T/CD8 Tcell和乙肝表面抗体(anti-HBs)随病程进展逐渐降低,而Ⅲ7不表现出此现象,分析其PRSS1基因发现3号外显子361位碱基同样存在G→A(c.361G→A)突变,而且在415位还存在一个杂合性突变点T→A(c.415T→A),其中c.415T→A不存在于Ⅲ7.胰蛋白酶原基因存在多种形式的突变,而且与临床表型相关.     

家族性渗出性玻璃体视网膜病变患者LRP5基因突变研究

家族性渗出性玻璃体视网膜病变(familial exudative vitreoretinopathy, FEVR)是一种遗传性眼科疾病,主要特征为视网膜周边血管发育异常和病变。由于病变程度不同,临床表型可从无明显症状到眼睛完全失明。本文通过研究3个中国FEVR家系和1个散发型患者,探索其致病突变与疾病表型之间的关系。收集家系中患者及亲属的外周血制备基因组DNA,设计引物以扩增FEVR致病基因FZD4、LRP5、NDP和TSPAN12的外显子区域并通过Sanger法进行测序。结果发现,在LRP5基因上存在3个未在dbSNP数据库及千人基因组计划数据库中报道过的杂合突变p.M181R、p.R399S和p.G503R,以及2个已发现但未在FEVR中报道过的杂合突变p.R494Q和p.G876S。生物信息学分析表明这5个突变位点均高度保守,为有害突变。荧光素酶报告基因实验证明了这5个突变均不能激活Norrin/β-catenin信号通路,进一步证明了这5个突变的致病性。该研究扩充了我国FEVR疾病的遗传数据库,可为该疾病的分子诊断提供依据。     

汉族马凡综合征(MFS)患者FBN1基因两种新发突变分析

为调查马凡综合征(Marfan syndrome, MFS)患者的原纤维蛋白-1(Fibrillin-1, FBN1)基因突变情况, 应用聚合酶链反应(PCR)和变性高效液相色谱法(Denaturing high-performance liquid chromatography, DHPLC)对MFS患者的FBN1基因进行突变筛查, 对DHPLC初筛异常的DNA片段进行测序分析。结果在两个MFS家系中发现FBN1基因两种新的突变: 一种为复合突变包含第55号外显子的缺失突变c.6862_6871delGGCTGTGTAG (p.Gly2288MetfsX109)、同义突变c.6861A>G和内含子的突变c.[6871+1_6871+11delGTAAGAGGATC; 6871+34dupCATCAGAAGTGACAGTGGACA]; 另一种为第20号外显子的错义突变c.2462G>A(p.Cys821Tyr)。研究表明, FBN1基因的缺失突变c.[6862_6871delGGCTGTGTAG; 6871+1_6871+11delGTAAGAGGATC] (p.Gly2288MetfsX109)和错义突变c.2462G>A(p.Cys821Tyr)可能分别是这两个家系患者的致病原因。     

一中国正常血钾周期性麻痹家系中的SCN4A基因的T704M突变

家族性周期性麻痹(periodic paralysis,PP)是以反复发作骨骼肌迟缓性瘫痪为特征的一组疾病。我们对一个来自湖北省的正常血钾周期性麻痹家系进行致病基因突变检测。应用微卫星标记对该家系进行连锁分析,证实致病基因可能同SCN4A连锁。对SCN4A基因全部外显子测序,发现患者在一个致病突变热点存在碱基替换C2188T。该突变导致编码氨基酸改变Thr704Met,经单链构象多态性分析证明该突变只存在于该家系患者,不存在于家系中健康人和100名无亲缘关系对照中,Thr704Met是该家系的致病突变。     

TRIP13基因新突变导致卵母细胞成熟阻滞为特征的女性不孕

卵母细胞成熟阻滞(oocyte maturation arrest,OMA)是指卵母细胞减数分裂过程异常而导致的卵母细胞成熟障碍的一种罕见的临床现象,也是女性原发性不孕的原因之一。这类患者临床上常表现为：反复促排卵后无法获得成熟卵子,并且未成熟卵母细胞经体外培养后仍不能成熟。迄今研究发现PATL2、TUBB8和TRIP13基因突变与OMA有关,但是有关OMA的遗传学分子因素及机制研究仍不完整。本研究通过收集临床上辅助生殖助孕过程中35名反复出现OMA的原发不孕女性患者的外周血,提取其基因组DNA进行全外显子组测序分析,对疑似致病突变进行验证及家系共分离分析,发现先证者1的TRIP13基因9号外显子存在纯合突变c.859A>G,突变导致对应编码的287位的氨基酸由异亮氨酸突变为缬氨酸(p.Ile287Val);先证者2的TRIP13基因1号外显子存在纯合突变c.77A>G,突变导致对应编码的26位的氨基酸由组氨酸突变为精氨酸(p.His26Arg);先证者3的TRIP13基因的4号和12号外显子存在复合杂合突变c.409G>A和c.1150A>G,c.409G&g...     

肌萎缩侧索硬化患者SOD1基因突变检测及突变与临床表型的关系

应用PCR技术结合DNA直接测序方法对8例临床确诊为家族性肌萎缩侧索硬化(Familiar amyotrophic lateral sclerosis,FALS)家系的先证者进行铜锌超氧化物歧化酶基因(SOD1)的突变筛查,在3例先证者中检出2种SOD1基因突变,其中,2例携带了位于4号外显子的错义突变Cys111Tyr(c.332G>A),另1例携带了位于5号外显子的错义突变Gly147Asp(c.440G>A),这2种突变在中国ALS患者中属首次报道。该结果扩大了中国FALS患者的SOD1基因突变谱,对研究中国FALS患者SOD1基因突变特点和分布规律有一定帮助。分析携带这2个突变患者的临床特点,提示Cys111Tyr突变导致的临床表型相对温和,而Gly147Asp突变可导致病情进展较快。该结果有待在更多的病例中进行证实。     

一个中国遗传性血色病家系致病基因的突变分析

遗传性血色病(Hereditary hemochromatosis,HHC)是一种罕见的常染色体隐性遗传病。本课题组招募了一个HHC的近亲婚配家系,包括一名患HHC的先证者以及同一代的4名不患HHC的成员。通过对该HHC先证者进行全外显子组测序,在目前已知的与遗传性血色病相关的5个基因(HAMP、HJV、TFR2、FPN和HFE)中,发现在铁调素调节蛋白(Hemojuvelin,HJV)的编码基因HJV上存在两个纯合突变(c.G18C和c.GC962_963AA)。其中,前者能够引起HJV蛋白发生p.Q6H的改变,但该突变的危害性较小,可能与血色病的发病无关;后者能够引起HJV蛋白发生p.C321X的改变,从而翻译出缺失糖基磷脂肌醇锚定结构域的截短型HJV蛋白。除了HJV基因上的纯合突变外,该先证者还携带了其他12个纯合突变,但这些突变的危害性均不强且其所在基因的功能与铁代谢无关。本实验室内部测序数据显示,在一般中国人群中不存在p.C321X突变,提示HJV基因上的p.C321X纯合突变可能是该HHC患者的致病性突变。与此相一致的是,4名不患HHC的家系成员中该位点为野生型纯合子或杂合子,均非p.C321X纯合子。文章首次报道了HJV p.C321X纯合突变可导致HHC,该结果将有助于遗传性血色病的基因诊断和产前咨询。     

NOTCH3基因c.520T>G突变致CADASIL一家系报告及文献复习

目的:研究探讨一CADASIL家系的临床特征及基因突变情况。方法:收集同一家系中3例CADASIL患者的临床资料,并对3例患者及先证者之兄进行全外显子测序(Whole Exome Sequencing, WES)。结果:该家系中3例患者临床表现多样,女性患者均有头痛病史,先证者及先证者之姐中年起病,先证者临床表现缺乏特异性,主要表现为头昏,认知功能检查正常,心理评估示轻度焦虑抑郁状态。先证者之姐主要表现为假性球麻痹及锥体束受损,认知功能检查示重度痴呆。先证者之女自4岁起诊断为癫痫-失神发作,认知功能检查示轻度认知功能障碍。影像学显示该家系3例患者均有脑白质病变,且随着年龄增大呈进行性发展,WES显示3例患者均存在NOTCH3基因第4外显子区域杂合突变:c.520T>G,导致氨基酸改变p.Cys174Gly。结论:NOTCH3基因c.520T>G所致该家系的临床表现具有多样性,且该家系中下一代起病较早,临床表现可与父代具有较大异质性,影像学表现可在青少年时期出现,并呈现进行加重的趋势。WES显示该家系中NOTCH3基因突变为第4外显子的杂合突变,该位点突变致CADASIL为国内首次报道。     

常染色体显性遗传性先天性白内障的基因突变研究

摘要 目的：从收集的两个来自中国的常染色体显性遗传性的先天性核性白内障家系中，确定与其白内障致病相关的基因遗传突变位点，以明确致病原因。方法：首先通过记录详细的家系成员患病史、白内障手术史和其他临床资料，通过眼科常用的视力、眼压、裂隙灯检查以及眼底检查，排除家系成员的其他眼科疾病。并在取得家系成员的知情同意下，从家系成员的外周血白细胞中提取基因组DNA，最后通过对已知的先天性白内障候选基因进行测序，以筛选出致病的突变位点。并通过软件分析突变位点的高保守性。结果：通过眼科常用的裂隙灯仪器检查，两个家系的先天性白内障临床表型均被确定为核性白内障类型。通过对先天性白内障就候选基因直接测序，发现了在晶状体蛋白γD基因（CRYGD）中，核苷酸位置c.193处，发现了一个G>A的突变。该突变与两个家系中所有患病的个体共分离，未患病的成员和120名无关对照成员中未观察到该突变。共保守分析表明，一个高度保守的区域序列位于CRYGD的第65位密码子（P.65）。结论：在两个常染色体显性遗传性先天性核性白内障的中国家系中发现了CRYGD基因的一个新突变D65N，这是第一次在CRYGD基因的第193位核苷酸处，发现突变G→A。导致了第65位密码子的天冬氨酸（D）突变为天冬酰胺（N），这些结果提供了强有力的证据，证明了晶状体蛋白γD基因（CRYGD）是先天性白内障的致病基因，并与核性的先天性白内障临床表型高度相关。     

进行性骨化性纤维增殖不良症临床及基因突变分析

目的:研究一例具有超经典型临床特征的FOP患者,并对其ACVR1/ALK2基因进行分析。方法:根据患者的大踇趾畸形和进行性异位骨化等表现进行临床诊断,确诊为FOP。经患者及家属同意,采集患者、父母外周血,提取DNA,通过PCR扩增并直接测序测定ACVR1基因全部外显子序列,以此来确定突变位点。结果:患者具有超经典型FOP的临床表现:先天性大踇趾畸形,先天性双手拇指、食指远端关节僵直和进行性异位骨化,父母无FOP的相关临床表现。基因测序分析示该患者在ACVR1第七外显子发现存在c.1067G>A(p.G356D)杂合错义突变,而其父母无此杂合突变。结论:该患者在ACVR1的c.1067G>A(p.G356D)发生杂合错义突变,这有助于我们更好地理解认识中国FOP患者的临床表现和发病机制。     

先天性缝性白内障一家系中晶体蛋白基因的突变筛查

目的：对一中国常染色体显性先天性缝性白内障家系进行晶体蛋白基因（CRYAA、CRYAB、CRYBB2、CRYGC、CRYGD）的突变筛查。方法：对一中国先天性白内障家系进行研究,通过直接测序,筛查此家系中全部患者的CRYAA、CRYAB、CRYBB2、CRYGC和CRYGD基因外显子以及临近的内含子的剪接位点。结果：直接测序后发现该缝性白内障家系基因的外显子及其临近的内含子中．均未发现任何突变。结论：CRYAA、CRYAB、CRYBB2、CRYGC和CRYGD为该先天性白内障家系的非致病基因。     

先天性缝性白内障一家系中晶体蛋白基因的突变筛查

目的:对一中国常染色体显性先天性缝性白内障家系进行晶体蛋白基因(CRYAA、CRYAB、CRYBB2、CRYGC、CRYGD)的突变筛查。方法:对一中国先天性白内障家系进行研究,通过直接测序,筛查此家系中全部患者的CRYAA、CRYAB、CRYBB2、CRYGC和CRYGD基因外显子以及临近的内含子的剪接位点。结果:直接测序后发现该缝性白内障家系基因的外显子及其临近的内含子中,均未发现任何突变。结论:CRYAA、CRYAB、CRYBB2、CRYGC和CRYGD为该先天性白内障家系的非致病基因。     

SMARCA1基因组结构鉴定及其在Smith-Fineman-Myers综合征家系中的突变分析

为探讨SMARCA1基因在中国山东SFMS家系患者发生中的作用,采用计算机杂交结合DNA序列分析方法,首先确定了SMARCA1基因的基因组结构,发现该基因的基因组DNA全长超过71．7kb,含有24个外显子和23个内含子,所有外显子和内含子接头皆遵循GT-AG法则,基因组结构的阐明,为进行基因突变检测和分析其生物学功能奠定了基础。在以上分析的基础上,通过PCR扩增结合测序分析,对在山东省发现的1个SFMS家系患者的SMARCA1基因的全部外显子和外显子内含子接头序列进行了基因突变检测,未检测到导致疾病的突变,提示中国山东SFMS家系患者不是由于SMARCA1基因编码区域内基因突变所致。