中国人黏多糖贮积症ⅣA型家系GALNS基因新突变的鉴定

目的 研究黏多糖贮积症ⅣA型(mucopolysaccharidosis type ⅣA,MPS ⅣA)患者发病的分子遗传学机制,揭示其基因型与表现型的相互关系,为产前基因诊断等创造必要的前提条件.方法 采用尿糖胺聚糖(glycosaminoglycans,GAGs)定性检测法对疑似MPS ⅣA型的先证者进行初诊,然后采用PCR及扩增产物直接测序法对先证者及其家庭成员进行突变检测.在检出GALNS基因c.1567T＞G新突变后,先后建立XspⅠ酶切鉴定法和扩增阻碍突变系统(amplification refractory mutation system,ARMS)快速特异鉴定法,对随机采集的110名正常对照与先证者及其家庭成员的GALNS基因第14外显子进行序列分析,同时采用生物信息学方法对蛋白质二级、三级结构进行预测,以及直接测定患儿GALNS酶活性的方法,对该新突变进行致病性鉴定.结果 先证者尿检呈弱阳性GAGs(±),其GALNS基因第14外显子内存在杂合的c.1567T＞G终止密码突变,第4外显子存在杂合的c.374C＞T错义突变,为两种突变的复合杂合子.其妹突变类型与先证者完全相同,其母仅在第14外显子存在杂合的终止密码突变,为该病的携带者,其父仅在第4外显子存在杂合的错义突变,也为杂合子;第14外显子的PCR产物经XspⅠ酶切后,正常对照组切出28 bp、120 bp、399 bp 3条带,而患者和携带者的母亲均切出28 bp、120 bp、148 bp和399 bp 4条带;用ARMS特异引物扩增后,正常对照组均扩增阴性,而患者及携带者均扩增阳性;蛋白质二级、三级结构预测结果显示:c.1567T＞G变异导致终止密码(TAG)突变为谷氨酸(GAG),使多肽链延长了92个氨基酸残基,导致蛋白质二、三级结构发生明显改变,而正常对照无此变化.酶活性测定的结果显示:患者的GALNS酶活性仅为8.3 nmol/17 h/mg pr,明显低于正常值(正常参考值为41.9～92.1 nmol/17h/mg pr).结论 c.1567T＞G变异是一种新的致病性突变,是引起该家系患儿发病的根本原因.

Abstract：

Objective To study the molecular genetic mechanism of mucopolysaccharidosis type ⅣA(MPS ⅣA), and reveal the relationship between the genotype and phenotype, and provide a basis for prenatal gene diagnosis in the future. Methods A preliminary diagnosis was made by qualitative detection of urinary glycosaminoglycans of the suspected MPS ⅣA proband. Then, mutation detection was performed on the proband and her family members with PCR and direct sequencing of the PCR products. After a novel c.1567T＞G mutation was detected,XspⅠrestriction enzyme digestion and amplification refractory mutation system(ARMS) fast specific identification were established to analyze the sequences of exon 14 in GALNS gene, including 110 randomly selected healthy controls, the proband and other pedigree members. At the same time, bioinformatic approaches for protein secondary, tertiary structure prediction were applied to identify the novel pathologic mutation. Results The proband's urine GAGs test was a weak positive(±),and a c.1567T＞G heterozygous termination codon mutation in exon 14 and a c.374C＞T heterozygous missense mutation in exon 4 were found. The proband was compound heterozygous of the two mutations, so was her younger sister. Her mother was a carrier with only a c.1567T＞G heterozygous mutation in exon 14. Her father had a heterozygous mutation of c.374C>T in exon 4. After XspⅠrestriction enzyme digestion, healthy controls had three bands including 28 bp, 120 bp and 399 bp, while the proband and her mother had four bands consisting of 28 bp, 120 bp,148 bp and 399 bp. For amplification by ARMS specific primers, it was negative for the controls,while it was positive for the proband and the carrier. The results of protein secondary and tertiary structure prediction showed that the c.1567T＞G mutation located in the stop codon, resulted in stop codon (TAG) changing to glutamic acid (GAG), with the peptide chain extending 92 amino acid residues, and secondary and tertiary protein structure change, which were not found in the controls. The result of enzyme assay showed that the activity of GALNS enzyme in the affected child was 8.3 nmol/17h/mg pr, which was obviously lower than the normal value (the normal range is 41.9-92.1 nmol/17h/mg pr). Conclusion These results illustrate that the c.1567 T＞G is a novel pathologic mutation, which is the main cause of the disease in this family.     

黏多糖病Ⅱ型的产前诊断

目的 应用胎儿羊水细胞艾杜糖-2-硫酸酯酶(iduronate-2-sulfatase,IDS)活性测定和基因突变检测的方法,对2例黏多糖病Ⅱ型(mucopolysaccharidosis typeⅡ,MPSⅡ)高危妊娠孕妇进行产前诊断.方法 胎儿羊水细胞培养,测定其IDS活性,并抽取羊水细胞基因组DNA,做胎儿性别鉴定和IDS基因突变检测.结果 2例胎儿羊水细胞IDS活性均明显下降,基因测序发现1例男性胎儿为IDS突变半合子,另1例女性胎儿为IDS基因突变携带者.结论 胎儿羊水细胞酶活性测定结合基因突变分析是一种准确、可靠、灵敏的MPSⅡ产前诊断方法,可对高危妊娠孕妇作出快速的产前诊断.     

IDUA基因复合杂合突变致黏多糖贮积症Ⅰ型1例报告

目的 探讨黏多糖贮积症Ⅰ型的临床表型及基因型。方法 回顾分析l例黏多糖贮积症Ⅰ型患儿的临床资料。结果 患儿,男,9月13天。5个月时出现双眼无神,眼科检查发现双眼角膜混浊。临床表型及外周血α-L-艾杜糖苷酶（IDUA）活性检测符合黏多糖贮积症Ⅰ型（MPSⅠ）。全外显子测序发现：在4p16.3区域存在大片段杂合缺失,缺失段为（980784-985463）×1;在c.911delT和c.76G>A存在1个杂合突变和一个半合子突变,均来源于母亲。结论 本例患儿为IDUA基因复合杂合突变致黏多糖贮积症I型发病,临床罕见。     

粘多糖贮积症Ⅱ型患者IDS基因的一个新突变

目的　研究粘多糖贮积症 型 ( mucopolysaccharidosis type ,MPS )患者的艾杜糖 - 2 -硫酸酯酶 ( iduronate- 2 - sulfatase,IDS)基因的基因突变。方法　应用聚合酶链反应 -单链构象多态性( polymerase chain reaction- single strand conformation polymorphism,PCR- SSCP)对患者的 IDS基因可能的常见突变第 2、3、5、7～ 9外显子进行检测 ,并对 PCR- SSCP检出的突变进行直接测序 ,测序发现的突变进行 PCR-限制性酶切分析验证。结果　经 PCR- SSCP和 DNA序列分析发现该患者的第 7外显子发生新的点突变 ( G12 5 3T) ;聚合酶链反应 -限制性片段长度多态性 ( PCR- RFL P)电泳检测示患者和母亲出现突变导致的酶切位点 ,进一步验证了序列分析结果。结论　筛查所得的点突变 G12 5 3T可能是该 MPS 患者的致病原因     

IDUA基因复合杂合变异导致黏多糖贮积症Ⅰ型一例

目的对1例黏多糖贮积症Ⅰ型患儿进行临床和遗传学分析。方法对1例因双手十指伸直受限、双下肢屈曲畸形而就诊于骨科门诊的患儿进行基因检测, 通过全外显子组测序对患儿进行遗传学分析, 并对其父母及两个姐姐进行Sanger测序验证。结果患儿临床表现为面容丑陋、身材矮小、头圆大、颈短、角膜浑浊、骨骼畸形, 酶学检测阳性, 基因检测发现定位于4号染色体上的IDUA基因存在两处杂合变异, c.1049delA(p.N350Mfs*4)和c.1815dupT(p.V606Cfs*53), 这两处杂合变异的家系验证结果显示分别遗传自母亲和父亲, 患儿大姐和二姐分别携带这两种致病基因。c.1815dupT为已报道的致病基因, c.1049delA在人类基因数据库中未见收录。结论 IDUA基因复合杂合变异是该患儿的遗传学病因, c.1049delA(p.N350Mfs*4)为一个新变异, 丰富了该病的变异谱。     

1例GNPTAB基因变异致黏脂贮积症Ⅲ α/β型患儿的临床和遗传学分析

目的 对1例表现为骨骼畸形,关节异常,特殊面容,运动障碍,智力障碍的患儿进行遗传学分析,明确其病因。方法 提取患儿及其父母、妹妹外周血DNA,应用全外显子组测序技术结合临床表型系统分析相关基因的致病变异,通过Sanger测序对先证者及父母、妹妹进行验证。结果 全外显子组测序结果显示患儿的GNPTAB基因第13外显子存在c.2715+1G>A和第9外显子存在c.1090C>T(p.Arg364*)复合杂合变异,分别遗传自父亲和母亲,且变异为已报道的致病性变异,患儿妹妹存在c.1090C>T(p.Arg364*)变异,遗传自母亲。结论 GNPTAB基因c.2715+1G>A和c.1090C>T复合杂合变异可能为患儿的致病原因。我们的结果为家系的遗传咨询提供了依据。     

IDS基因高发突变的遗传基础

针对IDS基因具有高发突变和高度遗传异质性的现象,从遗传学角度分析其产生的可能机制,指出:种族、民族的差异,IDS基因结构及其所编码的酶蛋白结构的特殊性,基因所在X染色体的结构的特殊性(含脆性部位)和X染色体的随机失活,突变热点、假基因、隐蔽性拼接位点、indel的存在,以及配子形成过程中复制、修复或交换过程中出现的差错,都可能是导致其高发突变和产生高度遗传异质性的遗传基础.     

黏多糖贮积症ⅢA型一个家系的遗传学分析

目的探讨1例以肥厚型心肌病为首发表现的黏多糖贮积症ⅢA型(MSP ⅢA)患者的临床及遗传学特征。方法选取2022年1月就诊于济宁医学院附属医院的1例MPS ⅢA先证者及其家系成员(3代共7人)作为研究对象。收集先证者的临床资料, 采集先证者及其家系成员的外周血样, 进行全外显子组测序, 对候选变异进行Sanger测序家系验证。同时根据变异位点的相关疾病进行硫酸乙酰肝素硫酸酯酶的活性检测。结果先证者为49岁女性, 心脏MRI提示左室壁明显增厚, 最厚处近20 mm, 钆延迟增强扫描心尖部心肌局部延迟强化。全外显子组测序发现患者SGSH基因存在c.545G>A(p.Arg182His)/c.703G>A(p.Asp235Asn)复合杂合变异。Sanger测序提示其母亲携带c.545G>A(p.Arg182His)杂合变异, 父亲、姐姐、妹妹和儿子均携带c.703G>A(p.Asp235Asn)杂合变异。依据美国医学遗传学与基因组学学会(ACMG)相关指南, c.545G>A及c.703G>A均评级为致病性变异(PM2_Supporti...     

IDS基因高发突变的遗传基础

针对IDS基因具有高发突变和高度遗传异质性的现象,从遗传学角度分析其产生的可能机制,指出:种族、民族的差异,IDS基因结构及其所编码的酶蛋白结构的特殊性,基因所在X染色体的结构的特殊性(含脆性部位)和X染色体的随机失活,突变热点、假基因、隐蔽性拼接位点、indel的存在,以及配子形成过程中复制、修复或交换过程中出现的差错,都可能是导致其高发突变和产生高度遗传异质性的遗传基础.     

黏脂贮积症Ⅱ型α/β和Ⅲ型α/β家系的溶酶体酶学分析CSCD

目的分析总结黏脂贮积症(mucolipidosis,ML)Ⅱ型α/β和Ⅲ型α/β溶酶体酶酶学检测的特点,为选择酶学检测指标提供依据。方法检测两例确诊为MLⅡ型α/β和Ⅲ型α/β患者及10例健康个体血浆及白细胞中的多种溶酶体酶活性,比较患者与健康个体的差异;分别以mucolipidosis及黏脂贮积症为关键词,检索PubMed、CNKI、万方数据库,分析总结已报道的MLⅡ型α/β和Ⅲ型α/β的酶学检测结果。结果两例患儿血浆中多种溶酶体酶活性与健康个体相比均明显增高,程度由高至低分别为:芳基硫酸酯酶A(arylsulphatase A,ASA)和α-L-艾杜糖醛酸酶(α-iduronidase,IDUA)(20倍以上)、β-葡萄糖醛酸酶(β-glucuronidase,GUSB)(10倍以上)、β-D半乳糖苷酶(β-galactosidase-1,GLB1)和α-半乳糖苷酶(α-galactosidase A,GLA)(5倍以上)、α-N-乙酰葡萄糖胺酶(α-N-acetylglucosaminidase,NAGLU)(2倍),葡萄糖脑苷酯酶(glucocerebrosidase,GBA)(无明显变化)。两例患儿白细胞中多种溶酶体酶的活性与健康个体相比无差异,均在正常范围。筛选出22篇文献,共报道了15个溶酶体酶学指标,血浆中升高最明显的是总己糖胺酶(hexosaminidase A and B,Hex A+B)(平均升高24.4倍)和α-甘露糖苷酶(α-mannosidase,α-man)(24.7倍),其次是ASA(22.4倍),GUSB为18.8倍;选用较多的指标分别是Hex A+B(12篇)、α-man(11篇)和GUSB(10篇)。结论溶酶体酶学分析是MLⅡ型α/β和Ⅲ型α/β不可或缺的辅助诊断手段,通过对两例患儿的血浆酶学的分析和文献复习,推荐选用ASA、GUSB、Hex A+B和α-man为二者的血浆溶酶体酶学分析指标。     

Ⅱ型粘多糖贮积症致病基因内含子中一个新的RNA剪切变异

目的对1个粘多糖贮积症Ⅱ型(mucopolysaccharidosis Ⅱ,MPSⅡ)家系的艾杜糖-2-硫酸酯酶(iduronate-2-sulfatase, IDS)基因进行变异分析,探讨其分子遗传学发病机制。方法应用高通量测序和Sanger测序技术对先证者进行基因变异分析,基因变异确定后,对其母亲、父亲进行致病基因位点确认,确定变异基因的遗传关系;应用逆转录-聚合酶链反应检测变异对mRNA的影响。结果先证者IDS基因存在IVS1-3T>G半合子变异,导致变异等位基因产生了两种转录本,一种转录本保留了第1内含子的3′端c.104-216到c.104-1的216个核苷酸,并提前出现终止密码,导致肽链从550个氨基酸截短至38个;另一种转录本缺失了第2外显子5′端c.104-c.212的109个碱基,产生移码变异,IDS肽链由550个氨基酸缩短至92个。先证者为IVS1-3T>G变异的半合子,而其母亲为IVS1-3T>G变异的杂合子;其他家系成员及100名正常对照则未见该变异。结论 IDS基因的IVS1-3T>G变异导致IDS基因表达异常,进而引起IDS蛋白异常,...     

粘多糖贮积症Ⅰ型的分子遗传学研究进展

粘多糖贮积症 型 (MPS- )是由于溶酶体内α- L艾杜糖苷酶 (IDUA )缺乏而引起的一种常染色体隐性遗传病。IDUA基因定位于 4p16 .3,长约 19kb,含 14个外显子。迄今发现的 IDUA基因突变达 5 1种。突变在不同种族 ,不同民族的患者中发生率不同。严重型突变基因的纯合子引起 MPS- H,轻型突变基因的纯合子引起 MPS- S,严重型突变基因与轻型突变基因的杂合子引起 MPS- H/ S     

一个MAB21L2基因变异所致综合征型小眼畸形家系的遗传学分析及产前诊断CSCD

目的分析一例小眼畸形家系的遗传学病因,为产前诊断提供依据。方法收集患儿的临床资料,采集患儿及其父母、祖父母的外周血样,提取基因组DNA,通过全外显子测序检测基因变异,并用Sanger法进行验证。通过序列分析和PubMed检索预测候选变异的致病性。为患儿母亲提供羊水穿刺,通过Sanger测序进行产前诊断。结果患儿及其父亲均检测到MAB21L2基因c.151C>G(p.R51G)杂合变异,其母亲、祖父母均未检测到该变异。根据美国医学遗传学学会指南并结合其临床表现,判定c.151C>G(p.R51G)为疑似致病变异。结论MAB21L2基因c.151C>G(p.R51G)变异可能是患儿的发病原因,据此可为患儿的母亲提供产前诊断。     

粘多糖贮积症Ⅱ型患者艾杜糖-2-硫酸酯酶基因常见突变的检测

目的 探讨并建立粘多糖贮积症Ⅱ型（mucopolysaccharidosis Ⅱ,MPSⅡ)患者艾杜糖－2－硫酸酯酶（iduronate-2-sulphatase,IDS)基因常见突变的检测方法。方法 应用聚合酶链反应－单链构象多态性（polymerase chain reaction-single strand conformation polymorphism,PCR-SSCP）对IDS基因突变热点外显子3、8和9进行点突变检测；应用DNA测序对PCR－SSCP检出的突变进行序列分析；应用聚合酶链反应－限制性片段长度多态性（polymerase chain reaction-restriction fragment length polymorphism,PCR-RFLP)对DNA测序的结果进行检测。结果 以PCR－SSCP发现该患者的IDS基因外显子9有明显异常泳动的条带；DNA测序发现患儿的外显子9发生点突变（C1672T），从而导致患者艾杜糖－2－硫酸酯酶蛋白发生氨基酸替换（R468W）；PCR－RFLP电泳检测结果显示粘多糖贮积症Ⅱ型患者仅出现554bp 1条带，而患儿父母出现257bp和297bp 2条带，进一步验证了序列分析的结果。结论 PCR－SSCP分析、DNA序列分析和PCR－RFLP分析是诊断MPSⅡ的有效方法，三者联合使用可以相互验证、互为补充，提高基因诊断的准确率和成功率。     

缺失型杜氏肌营养不良症缺失热区内含子断裂点分子结构特点的对比分析

目的 对比分析缺失型杜氏肌营养不良症(Duchenne muscular dystrophy，DMD)缺失热区第46号和51号外显子缺失后形成的连接片段的断裂点的分子结构特点，以研究DMD基因外显子的缺失机理。方法 多重引物PCR法鉴定缺失型DMD患者，分别克隆第46、51号外显子缺失后形成的连接片段，测定断裂点侧翼的核苷酸序列。结果第46号外显子缺失后，5’端断裂点位于45号内含子的AT富含区内。3’端断裂点位于46号内含子的中等重复序列(medium reiteration repeats，MERl)内。连接片段有两个bp的连接同源序列ta，局部无小的缺失、插入和碱基的置换。第51号外显子缺失后，5’端断裂点位于50号内含子的人类类转座因子(transposon-like human elements，THEl)序列内。3’端短裂点位于51号内含子L2序列内。连接片段有3个bp的连接同源序列cta，局部无小的缺失、插入和碱基的置换。第46、51号外显子缺失后连接片段的断裂点的二级结构分析示断裂点均位于单链发夹环的非匹配区。结论 对比第46、51号外显子缺失后形成的连接片段，其断裂点的共同特征是均位于重复序列，这些重复序列形成的单链发夹结构，使DNA结构具有不稳定性，易于断裂并导致外显子缺失。     

一个LAMA2基因复合杂合突变导致的肢带型肌营养不良症隐性23型家系的临床特征及遗传学分析

目的 探讨1例表现为肢带型肌营养不良症(LGMD)患者的临床特征及遗传学特点.方法 获取先证者的临床检查资料,采用全外显子组测序技术(WES)筛选患者的候选可疑致病突变,利用Mutation taster、SIFT、Polyphen2等有害性分析软件对候选突变位点进行功能预测.通过Sanger测序法对候选致病突变位点进...     

单纯型甲基丙二酸血症家系MUT基因变异的分析及产前诊断CSCD

目的对20个单纯型甲基丙二酸血症家系MUT基因的变异进行测序分析,为家系产前诊断提供依据。方法应用PCR产物直接测序法对20例单纯型甲基丙二酸血症患儿及其父母的MUT基因进行变异检测和分析,明确基因变异情况,并对9名孕妇进行产前诊断。结果20例患儿的家系共检测出19种MUT基因变异,最常见的变异为C.323G〉A（P．Arg108His）、c．1106G〉A（P．Arg369His）、C．729_730insTT（P．D244Lfs＊39）和c．1107dupT（P．T370Yfs＊22）。C．920_923delTCTT（P．F307SIs＊6）、C．419T〉C（P．Leu140Pro）和C．613G〉A（P．Glu205Lys）为未报道过的新变异。Polyphen2和Mutationtaster软件预测这3个变异均可能致病。产前诊断结果显示1例胎儿未检测到MUT基因变异,3例胎儿为MUT基因杂合变异携带者,5例胎儿为MUT基因复合杂合变异或纯合变异患儿。MUT基因正常或杂合变异携带者胎儿的家系选择继续妊娠,而MUT基因纯合变异或复合杂合变异胎儿的家系均选择终止妊娠,胎儿娩出后随访结果与产前诊断结果一致。结论MUT基因突变分析结果为家系的产前诊断提供了依据,新变异的检出丰富了MUT基因突变谱。     

一个Waardenburg综合征Ⅱ型家系SOX10基因的突变分析CSCD

目的对1例Waardenburg综合征Ⅱ型先证者及其家系成员进行SOX10基因的突变分析,探讨其可能的分子生物学致病原因。方法抽提先证者及其家系成员的外周血基因组DNA,芯片捕获高通量测序方法对MITF、PAX3、SOX10、SNA12、END3和ENDRB基因的全部外显子及其侧翼序列进行检测。根据高通量测序结果,对先证者及其父母进行突变位点的Sanger测序验证分析。结果Sanger测序结果显示先证者存在SOX10C．127c〉T（P．R43X）杂合突变,导致SOX10基因第43位编码精氨酸的密码子（CGA）突变为终止密码子（UGA）,产生截短蛋白,影响蛋白质功能的正常发挥。经检索人类基因突变数据库,该突变为未报道过的新突变。患儿父母未检测到该突变。结论先证者SOX10基因C．127c〉T（P．R43X）杂合突变可能是其分子生物学致病原因。     

一个先天性肌营养不良症家系的POMT1基因突变鉴定与产前诊断CSCD

目的确定1个先天性肌营养不良症（congenital muscular dystrophy, CMD）家系的POMT1致病基因突变,并对该家系中孕11周的胎儿进行产前诊断。方法收集1例CMD患者及其表型正常父母的外周血标本,抽取母亲孕11周胎儿的绒毛标本。采用PCR扩增POMT1基因的第19和第20外显子,对PCR产物进行双向测序检测基因突变,明确致病突变来源后,进一步对胎儿进行产前诊断。结果先证者POMT1基因第19外显子检测到C．1939G〉A（P．Ala647Thr）杂合错义突变,来自其母亲;第20外显子检测到C．2141delG（P．Trp714Ter）杂合框移突变,导致蛋白质翻译的提前终止,该突变来自其父亲。产前诊断结果显示胎儿携带POMT1基因第19外显子c．1939G〉A杂合错义突变,推测其为与母亲相同POMn基因致病突变携带者的可能性大。结论POMT1基因第19外显子C．1939G〉A错义突变和第20外显子C．2141delG移码突变的复合杂合突变可能是该CMD家系的致病原因,符合常染色体隐性遗传的规律,通过基因产前诊断可以有效阻止致病突变的传递。     

RRM2B基因复合杂合变异导致的线粒体耗竭综合征家系的临床特征和遗传学分析

目的:探讨1个线粒体DNA耗竭综合征8A型家系的临床特点和致病基因。方法:对患儿进行全外显子测序筛查潜在的基因变异,Sanger测序进行家系验证,并用PolyPhen-2与PROVEAN软件预测氨基酸变异对蛋白功能的影响。结果:患儿,女,2个月4天,临床表现为喂养困难、呼吸急促、肌张力低下等,实验室辅助检查提示患儿发育...