一个中国X性连锁少汗型外胚层发育不良家系的遗传变异分析

【目的】 前期,课题组在临床工作中发现了一个X性连锁少汗型外胚层发育不良(XLHED)疑似患者家系。该家系共四代24例,男性15例,女性9例,患者4例。鉴此,课题组拟通过分子水平的研究,分析鉴定该家系的致病基因和遗传突变,探讨可能的分子致病机制,为疾病的预防与治疗奠定一定的基础。 【方法】 课题组对该家系资料进行了收集和整理,绘制出了遗传图谱。本课题对疾病家系中所有患病及未患病个体进行了详细的临床检查,并获得患者口腔的临床和X线照片。遗传分析中课题组运用直接测序的方法对候选致病基因进行序列分析,并与300例正常对照人群的基因序列进行序列比对。 【结果】 在该家系中,4例患者均为男性,另有5例女性确认为是携带者。测序结果显示,所有患者和携带者中EDA基因的第220个密码子发生点突变(C→T),造成密码子CCA转变为CTA,对应的氨基酸残基由脯氨酸转变为亮氨酸。同时,在该家系的其他健康成员以及随机选取的300例正常对照人群中均未检测到该突变。 【结论】 XLHED是一种X连锁的遗传疾病,目前研究发现XLHED的发生发展与3个基因有关,分别是位于Xq12-q13.1的EDA、位于2q11-q43的EDAR和位于1q42.2-q43的EDARADD。本XLHED家系是由EDA基因突变引起的。已知EDA蛋白具有4个功能区,包括:跨膜区、弗林蛋白酶切割位点、(Gly-X-Y)19胶原样结构域、TNF同源结构域。其中(Gly-X-Y)19胶原样结构域及TNF同源结构域位于细胞外,构成细胞外C末端结构域。本课题组所鉴定的突变c.659C>T是一个新的,且从未被报道过的错义突变。在19个(Gly-X-Y)胶原样结构域中,本次鉴定的突变发生在第13个(Gly-X-Y)的Y位,造成脯氨酸残基被亮氨酸残基替代。由于脯氨酸和亮氨酸侧链基团的差异,很可能造成肽链上该位点之后氨基酸残基的空间走向改变,影响EDA蛋白的空间构象,进而造成EDA-EDAR结合障碍,使之无法有效激活NF-κB的信号传导途径。进一步阻断或削弱了外胚层发育所必须的基因表达。本课题的完成将进一步丰富EDA基因突变谱,并为XLHED致病机制的研究提供新思路和新线索。     

表皮松解性掌跖角化症一家系的KRT9基因突变研究

目的研究一中国汉族人表皮松解性掌跖角化症(EPPK)家系KRT9基因是否发生突变,分析基因型和表型之间的相关性。方法收集1例EPPK家系,采用聚合酶链反应及直接测序的方法对该家系中6例患者KRT9基因进行突变检测,以家系中的14例健康者和100例无亲缘关系的正常人作对照。结果家系中6例患者KRT9基因的1号外显子第485位碱基鸟嘌呤G被腺嘌呤A替代,导致第162位的精氨酸被谷氨酰胺取代(R162Q),而家系中14例正常人和家系外100例正常人未发现此突变。结论错义突变c.485G>A是导致该家系临床表型的主要原因。     

中国一先天性静止性夜盲家系5个已知突变位点的排除

目的:检测中国一常染色体显性先天性静止性夜盲(ADCSNB)大家系相关基因的致病性突变位点及此病临床表型特征.方法:从该家系16名患者和14名正常成员的外周静脉血提取基因组DNA.根据已报道的与ADCSNB有关的3个基因的5个位点的杂合错义突变设计引物,利用聚合酶链反应扩增5个位点所在的外显子,扩增产物纯化后用MegaBACE1000全自动毛细管测序仪测序.利用罗兰视觉电生理检查仪进行全视野视网膜电流图检查.结果:患者暗适应a波正常,b波明显降低.16名患者和14名正常成员在已报道的5个位点均未检测到突变.结论:该家系符合ADCSNB特征,但分子缺陷未涉及这5个位点的点突变或缺失,这显示ADCSNB可能具有遗传异质性.     

先天性厚甲症-1型基因突变分析

目的对2家系和1例散发的先天性厚甲症1型患者进行基因突变检测,为产前诊断和遗传咨询提供依据。方法采用巢式PCR扩增K6a基因突变热点区,通过DNA直接测序的方法,对先天性厚甲症患者、家系中的正常对照和100例无亲缘关系的正常人进行K6a突变检测。结果在K6a基因上发现3个错义突变(K6a1387G>C,K6a1393T>C,K6a513C>A),其中K6a1387G>C,K6a1393T>C为首次报道,而家系中正常对照和家系外100例正常人均未发现上述突变。结论K6a1387G>C,K6a1393T>C,K6a513C>A突变,不是罕见的单核苷酸多态,是导致患者发病的主要原因。中国人汉族患者与其他已研究的种族或民族有相似的突变热点区,但目前尚未发现基因型和表型之间的明确相关性。     

新的肾上腺脑白质营养不良基因突变1例的鉴定

目的：对1例肾上腺脑白质营养不良(ALD)患及其家系成员的ALD基因的突变类型进行鉴定。方法：以外周血RNA为模板，采用长链RT-PCR技术，分4个片段扩增ALD基因mRNA的编码序列，对4个PCR产物进行直接测序，筛查整个基因编码区,通过限制性内切酶酶切分析患及其家系成员基因组ALD基因片段，以进一步确证所发现的基因突变。结果：位于患ALD基因第6外显子的第508位密码子存在一个新的错义突变CCC→CTC(P508L)，患母亲为突变携带，患父亲和妹妹不存在此突变。结论：发现中国ALD患一个新的ALD基因突变，即P508L突变。     

X性连锁少汗性外胚叶发育不良一家系的基因诊断

目的利用直接测序法对一中国汉族人X性连锁少汗性外胚叶发育不良家系进行基因诊断。方法采用聚合酶链反应扩增该家系中两名临床诊断为X性连锁少汗性外胚叶发育不良的患者、患者父母以及100例健康对照者ED1基因的8个外显子,进行DNA直接测序。结果两名患者ED1基因的第9外显子第1045位的碱基鸟嘌呤G被腺嘌呤A替代,患者母亲同一位置碱基呈现G～A杂峰,患者父亲和100例无关健康对照均未见此改变。结论错义突变c.1045A〉G是导致该X性连锁少汗性外胚叶发育不良家系临床表型的主要原因。     

杂合子导致CADASIL病患者家系NOTCH3基因突变

目的 研究一伴皮质下梗死和白质脑病的常染色体显性遗传性脑动脉病（CADASIL）患者家系NOTCH3基因突变,探讨突变分析方法在遗传性CADASIL疾病筛查和诊断中的应用。方法 收集该家系8位成员（5例患者,3例正常个体）外周血标本,提取基因组DNA。采用PCR扩增NOTCH3基因突变热点区域,DNA直接测序检测扩增产物,寻找该家系致病的突变基因。结果 NOTCH3基因第4外显子内存在一杂合的错义突变（c.421C＞T）,导致141位精氨酸（Arg）被半胱氨酸（Cys）替代。该家系中患者均携带该突变基因,而家系中正常个体未发现此突变基因。结论 杂合的错义突变（c.421C＞T）与该CADASIL家系中患者表型共分离,为引起该家系的致病基因突变。     

Ser217Cys mutation in the Ig II domain of FGFR3 in a Chinese family with autosomal dominant achondroplasia

Achondroplasia （ACH） is the most common form of skeletal dysplasia characterized by disproportionately short stature, lumbar lordosis, relative macrocephaly and other skeletal anomalies resulting from a defect in the maturation of the chondrocytes in the growth plate of the cartilage. The combined frequency of the disease has been estimated to be 1 in 15 000 live births.1 ACH is inherited in autosomal dominant fashion with a complete penetrance, more than 80% of affected individuals have de novo mutations associated with increased paternal age.     

先天性无虹膜家系致病基因的突变检测

目的 对一常染色体显性遗传的先天性无虹膜( AN)家系进行PAX 6基因突变筛查,以确定其致病基因及致病突变.方法 收集一常染色体显性遗传的AN家系,采集该家系患者、家族健康成员外周静脉血,提取基因组DNA,应用聚合酶链式反应( PCR)方法扩增PAX 6 基因exon 4 ~exon 13共11个外显子以及外显子-内含子拼接部,将纯化后的PCR扩增产物直接测序,运用DNAStar软件(综合性序列分析软件)对测序结果进行序列分析,检测PAX 6基因的突变类型,并与80名随机抽取的与该家系无血缘关系的健康人PAX 6基因序列进行比对. 结果 该家系患者PAX 6 基因exon 11存在一个杂合突变c. 949 C>T(P. R 317 X),导致第317位精氨酸的密码子CGA被终止密码子UGA替代,造成编码PAX 6蛋白的过早终止,而该家系其他健康成员及80名与该家系无血缘关系的健康对照组成员均未检测到该突变. 结论 PAX 6基因c. 949 C>T( P. R 317 X)突变导致PAX 6蛋白提前编码终止是该常染色体显性遗传先天性无虹膜家系的致病原因.     

一中国先天性长QT综合征家系的基因突变分析

目的：检测并分析一中国先天性长QT综合征（Congenital long QT syndrome,LQTS）家系的基因突变.方法：分析根据家系的临床症状及心电图,初步判断出基因分型,聚合酶链反应法扩增基因的全部外显子并用DNA直接测序法检测基因突变.结果：患者临床表现符合HERG基因突变所致LQT2,DNA测序发现HERG基因1682位点C→T错义突变,致使氨基酸第561位密码子丙氨酸被缬氨酸取代（A561V）,该突变位于HERG基因突变热点区域,为国内首次发现.结论：发现中国人HERG基因新突变,中国LQT2家系中患者具有与欧美及日本患者相同的致病突变.     

Five patients in a Chinese family with multiple epiphyseal dysplasia

Multiple epiphyseal dysplasia （MED） is an .osteochondrodysplasia characterized clinically by mild short stature and early-onset degenerative joint disease and radiographically by epiphyseal hypoplasia/ dysplasia. However, the intelligence of the patients is within the normal range. We report a rare case of a MED family with five affected individuals seen in 2009 as follows.     

常染色体显性遗传性听神经病家系全外显子组测序分析

目的：在多年围绕1个常染色体显性遗传性非综合征型听神经病家系开展系统分子遗传学研究的基础上,进一步探讨该家系耳聋的致病机制,以期发现新的听神经病致病基因和突变位点。方法：对3例耳聋患者和1例配偶进行全外显子组测序,初步筛选出与家系耳聋相关的候选致病基因。采用PCR-Sanger测序法,检测上述候选基因变异是否与家系表型共分离。最后,以50例与研究家系无关的听力正常人为对照,检测候选致病突变在正常群体中的突变频率和SNPs遗传多态性。结果：全外显子测序分析得到41个候选致病基因突变;用PCR-Sanger测序法对核心家系的9名成员和2名家系外听力正常人进行验证,仅发现1个基因突变（ALOX15B 7942797 C>T）与家系耳聋表型共分离。选取50例家系外正常对照的DNA样本对ALOX15B基因进行PCR扩增和序列分析,结果显示有2例听力正常人也检测到该基因的同一变异,提示该变异为SNPs遗传多态性。结论：对核心家系成员的全外显子组测序分析和Sanger测序法验证未发现有意义的突变位点,排除了该家系耳聋由基因编码区突变及Indels致病的可能性。