兩種遺傳性侏儒癥的致病基因研究——附1例SEDT的產前基因診斷.pdf

1、遺傳性骨、軟骨發(fā)育障礙性侏儒癥包括很多疾病，目前通過臨床觀察和影像研究，已經發(fā)現(xiàn)200多種不同的表型，較常見的有軟骨發(fā)育不全(achondrop lasia，ACH，MIM 100800)、軟骨發(fā)育低下(hypochondroplasia，HCH，MIM 146000)、致死性侏儒(thanatophoric dysplasia，TD，MIM187600)、假性軟骨發(fā)育不全(pseudoachondroplasia，PSACH，MIM

2、177170)和多發(fā)性骨骺發(fā)育不全(multiple epiphyseal dysplasia，MED，MIM 132400)、遲發(fā)性脊椎骨骺發(fā)育不良(spondyloepiphyseal dysplasia tarda；SED tarda，SEDT，MIM 271600)、先天性脊椎骨骺發(fā)育不良(spondyloepiphyseal dysplasia congenita，SEDC，MIM183900)等。這些遺傳性侏儒癥臨床癥狀相似

3、，影像學檢查也時常難以鑒別，因此在分子水平開展基因診斷是確診、鑒別這些疾病的重要環(huán)節(jié)，同時也是有效開展產前診斷的必備條件。對遺傳性侏儒已知致病基因的突變檢測和新突變的功能鑒定是目前進行基因診斷的主要策略。本文采用基于PCR技術的DHPLC，限制性酶切鑒定、PCR產物直接測序和ARMS等方法對近年來收集到的2種罕見遺傳性侏儒病的致病基因進行了突變檢測，并運用跨物種同源序列比對、野生型和突變型蛋白質結構預測等生物信息學方法對新突變進行了致病

4、性鑒定。在此基礎上，針對這些突變類型，分別建立相應的、比較系統(tǒng)的檢測突變的新方法，旨在為快速、特異檢測這些新突變并為今后的產前基因診斷創(chuàng)造必要的前提條件。 多發(fā)性骨骺發(fā)育不良(multiple epiphyseal dysplasia，MED)是骨發(fā)育不良性疾病的家族成員之一。它的臨床表現(xiàn)和遺傳方式具有顯著的遺傳異質性。它的臨床癥狀主要表現(xiàn)為關節(jié)疼痛、僵硬以及輕到中度的身材矮小。遺傳方式以外顯完全的常染色體顯性遺傳為主，少數為隱

5、性遺傳。常染色體顯性遺傳病MED中的一些類型和假性軟骨發(fā)育不全都是由COMP基因突變所致，呈現(xiàn)等位基因異質性的特征，二者同屬于骨軟骨發(fā)育不良性疾病，多數COMP基因突變患者的表型介于PSACH與MED之間，通常PSACH臨床癥狀較重，是常染色體顯性短肢侏儒，幾乎完全由軟骨低聚物基質蛋白(cartilage oligomeric matrix protein，COMP)基因突變所致。本文首先應用PCR產物直接測序的方法對8家疑似PSACH

6、/MED的家庭進行了COMP基因的突變檢測，結合患者臨床表現(xiàn)和突變類型分析，從中確診了1家罕見的MED散發(fā)病例并發(fā)現(xiàn)了一種國內外未曾報道的新缺失突變類型即c．1102-1131 del 30。結合患者臨床表現(xiàn)和突變類型分析，診斷為多發(fā)性骨骺發(fā)育不良。通過對這一突變進行生物信息學分析發(fā)現(xiàn)，在野生型COMP基因編碼的蛋白中的類鈣調蛋白T3重復區(qū)(calmodulin—like repeats，CLRs)有8個模序，組成13個鈣結合環(huán)，而c．

7、1102-1131 del 30這一缺失突變導致其中的一個模序丟失，影響了鈣結合環(huán)的形成。同時也導致了α螺旋和β折疊數量的改變。另外，這一缺失突變的發(fā)生導致CLRs區(qū)域天冬氨酸(D)和半胱氨酸(C)含量的下降，造成與鈣離子結合能力下降，影響了整個T3重復區(qū)的穩(wěn)定性，從而影響了COMP的功能。該突變的發(fā)現(xiàn)擴充了中國人群中COMP基因的突變譜，也為進一步研究COMP基因及其功能即基因型與表現(xiàn)型的相關性創(chuàng)造了前提條件。 遲發(fā)性脊椎骨骺

8、發(fā)育不良(spondyloepiphyseal dysplasia tarda；SED tarda，SEDT，OMIM 271600)是一類以脊柱畸形和長骨骨骺不規(guī)則改變?yōu)樘卣鞯墓擒浌前l(fā)育育不良性疾病，具有明顯的遺傳異質性。已報道的遺傳方式包括常染色體顯性遺傳、常染色體隱性遺傳、X—連鎖隱性遺傳。其中，X—連鎖隱性遺傳的SEDT是由SEDL基因突變所致。我們在一個X連鎖遲發(fā)性脊椎骨骺發(fā)育不良的家系中，應用PCR直接測序等方法發(fā)現(xiàn)了SED

9、L基因的一個病理性突變，c．262-266 del GACAT。同時，在先證者胞妹的強烈要求下，我們對其孕18周的胎兒進行SEDL基因的產前基因診斷，并用巢式PCR擴增SRY基因片段的方法對胎兒進行性別鑒定，結果顯示所懷女胎的基因型完全正常(未帶有先證者的突變類型，也不帶類似其母的雜合突變類型)。小孩出生后我們又對其進行隨訪和復檢，證實所生女孩的基因型與產檢結果完全一致，表型完全正常。此外，我們在前期工作基礎上，還在國內率先采用DHPL