特定遺傳眼病的致病基因定位及其基因突變研究.pdf

1、遺傳性眼病是嚴(yán)重危害人類健康的遺傳病，至今無有效治療方法。其基因背景正不斷被揭示，具有高度遺傳異質(zhì)性，引起臨床表型各異，癥狀輕重不一的遺傳眼病。如目前已經(jīng)鑒定和克隆的常染色體顯性視網(wǎng)膜色素變性基因及其突變型己達(dá)10多種?；蚴遣煌虏』蛑胁煌幕蛲蛔冃蛯?dǎo)致不同類型的遺傳眼病，具有相同或相似的臨床表型，如常染色體顯性視網(wǎng)膜色素變性與晚期的choroideremia的表型在臨床上很難辨別。這就給臨床對(duì)各類遺傳性眼病的診斷帶來很大的困難。目

2、前的研究表明，約有60﹪的遺傳眼病尚未闡明其發(fā)病機(jī)理，分子基礎(chǔ)較復(fù)雜，有待進(jìn)一步研究闡明。因此，較全面地研究分析各類人種及不同人群遺傳眼病致病相關(guān)位點(diǎn)和基因型的分子基礎(chǔ)，對(duì)進(jìn)一步闡明相應(yīng)遺傳眼病的發(fā)病機(jī)理，指導(dǎo)臨床診斷有重要意義；為今后開展相關(guān)遺傳眼病的基因診斷和產(chǎn)前基因診斷、有效防止該病患兒出生具有重要意義；并為進(jìn)一步開展基因功能及基因治療研究打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 本文利用連鎖分析結(jié)合序列分析的方法對(duì)一個(gè)家族性玻璃疣家系、一個(gè)眼組

3、織缺損家系、一個(gè)常染色體顯性視網(wǎng)膜色素變性家系和一個(gè)無脈絡(luò)膜癥家系總共四個(gè)眼遺傳病家族進(jìn)行了基因定位與基因突變研究。具體步驟如下： 1研究各個(gè)家系的臨床表型特征，確定臨床診斷的準(zhǔn)確性。 2根據(jù)已有的報(bào)道，對(duì)相應(yīng)的家系的遺傳眼病進(jìn)行致病相關(guān)位點(diǎn)和基因進(jìn)行排除性分析。 3對(duì)排除了致病相關(guān)位點(diǎn)或基因與已知區(qū)域連鎖的家系，通過全基因組掃描連鎖分析確定各個(gè)家系的致病基因的染色體定位區(qū)域。 4精細(xì)定位，利用定位區(qū)域內(nèi)的STR

4、：Marker高密度地對(duì)該區(qū)域進(jìn)行連鎖分析及單體型分析，確定致病相關(guān)位點(diǎn)的準(zhǔn)確的連鎖區(qū)域。 5對(duì)精細(xì)定位結(jié)果區(qū)域內(nèi)的候選基因進(jìn)行篩選，通過基因序列分析對(duì)候選區(qū)內(nèi)的候選基因進(jìn)行突變檢測(cè)，尋找致病相關(guān)基因。 本研究得到的結(jié)果如下： 1 在一個(gè)美國(guó)家族性玻璃疣家系中，排除了所有已知的致病相關(guān)位點(diǎn)或基因，經(jīng)過全基因組掃描將該疾病的相關(guān)基因定位于第1號(hào)染色體的1q31.3-1q32．1區(qū)段，單倍型分析顯示連鎖區(qū)域DG1Sl

5、411和D1S1606之間13．16cM的區(qū)域。此區(qū)域?yàn)橐黄裆形匆妶?bào)道的家族性玻璃疣致病相關(guān)連鎖位點(diǎn)。家系兩點(diǎn)連鎖分析在DG1S1411和D1S1632取得最大LOD值8.33和7．52，突變檢測(cè)尚未發(fā)現(xiàn)疾病相關(guān)基因。 2 在一個(gè)中國(guó)人先天性眼組織缺損家系中，排除了所有已知的致病相關(guān)位點(diǎn)或基因，經(jīng)過全基因組掃描將該疾病的相關(guān)基因定位于第2號(hào)染色體的染色體2q35-2q36．1區(qū)段，單倍型分析顯示連鎖區(qū)域?yàn)镈2S2382和D2S

6、163之間的11.1cM的區(qū)域。家系兩點(diǎn)連鎖分析在D2S2382和D2S163取得最大LOD值3．01和2．71。突變檢測(cè)尚未發(fā)現(xiàn)疾病相關(guān)基因。此區(qū)域同樣為一迄今尚未見報(bào)道的家族性玻璃疣致病相關(guān)連鎖位點(diǎn)。 3 在一個(gè)美國(guó)常染色體顯性視網(wǎng)膜色素變性家系中，應(yīng)用連鎖分析的方法排除已知的致病相關(guān)位點(diǎn)或基因時(shí)，發(fā)現(xiàn)在PRPF31基因兩側(cè)的STR．MarkerDl9S601和D19S254之間出現(xiàn)正值，其中D19S927取得最大LOD值3

7、．89，而在其它已知adRP侯選區(qū)中LOD值均為負(fù)數(shù)。PRPF31基因序列分析的結(jié)果顯示其第八外顯子上(nt1157)存在一單堿基(C)插入突變，導(dǎo)致第269位氨基酸由組氨酸(His)突變?yōu)楦彼?Pro)，其后的序列發(fā)生移碼，在第278位氨基酸由天冬氨酸(Asp)突變?yōu)榻K止密碼子TGA，蛋白翻譯提前中止。家系正常成員與所有患者的在此基因突變位點(diǎn)呈共分離現(xiàn)象，表明此基因突變即為該家系常染色體顯性視網(wǎng)膜色素變性的致病相關(guān)基因突變。迄今國(guó)內(nèi)

8、外尚未見報(bào)道。 4在一個(gè)美國(guó)先天性無脈絡(luò)膜癥家系中，直接對(duì)CHM基因進(jìn)行了序列分析，分析的結(jié)果顯示所有患者其第十二內(nèi)含子的最后一個(gè)堿基(1541-1)發(fā)生了單個(gè)堿基轉(zhuǎn)換(IVS12-1G>A)，從而改變了CHM基因第12內(nèi)含子的剪切受體，而該基因的其他編碼序列及外顯子與內(nèi)含子的交界處均未發(fā)現(xiàn)異常序列。男性患者均為純合子，女性攜帶者均為雜合子，家系的正常同胞中均未發(fā)現(xiàn)同樣的堿基轉(zhuǎn)換，家系正常成員與所有患者在此突變位點(diǎn)呈共分離現(xiàn)象，表明此基

9、因突變可能為該家系常染色體顯性視網(wǎng)膜色素變性的致病相關(guān)基因突變。迄今國(guó)內(nèi)外尚未見報(bào)道。 以上發(fā)現(xiàn)和結(jié)果顯示，引起各類遺傳眼病的基因背景應(yīng)比較復(fù)雜，不同地區(qū)突變類型、頻率及其發(fā)病機(jī)理等仍需進(jìn)一步研究。以上發(fā)現(xiàn)和數(shù)據(jù)，擴(kuò)大了相應(yīng)遺傳眼病的致病相關(guān)位點(diǎn)和基因突變的范圍。對(duì)今后制定相應(yīng)的遺傳眼病的基因和產(chǎn)前基因診斷策略、進(jìn)一步建立完善診斷方法、維護(hù)人口健康、提高人口素質(zhì)具有重要實(shí)踐意義。為幫助我們更準(zhǔn)確地闡明相關(guān)遺傳眼病發(fā)生的分子機(jī)制，