兩種遺傳性侏儒癥的致病基因研究——附1例SEDT的產(chǎn)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(jīng)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(xué)檢查也時(shí)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(shí)也是有效開展產(chǎn)前診斷的必備條件。對(duì)遺傳性侏儒已知致病基因的突變檢測(cè)和新突變的功能鑒定是目前進(jìn)行基因診斷的主要策略。本文采用基于PCR技術(shù)的DHPLC，限制性酶切鑒定、PCR產(chǎn)物直接測(cè)序和ARMS等方法對(duì)近年來收集到的2種罕見遺傳性侏儒病的致病基因進(jìn)行了突變檢測(cè)，并運(yùn)用跨物種同源序列比對(duì)、野生型和突變型蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)等生物信息學(xué)方法對(duì)新突變進(jìn)行了致病

4、性鑒定。在此基礎(chǔ)上，針對(duì)這些突變類型，分別建立相應(yīng)的、比較系統(tǒng)的檢測(cè)突變的新方法，旨在為快速、特異檢測(cè)這些新突變并為今后的產(chǎn)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(zhì)性。它的臨床癥狀主要表現(xiàn)為關(guān)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(shù)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(zhì)性的特征，二者同屬于骨軟骨發(fā)育不良性疾病，多數(shù)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(zhì)蛋白(cartilage oligomeric matrix protein，COMP)基因突變所致。本文首先應(yīng)用PCR產(chǎn)物直接測(cè)序的方法對(duì)8家疑似PSACH

6、/MED的家庭進(jìn)行了COMP基因的突變檢測(cè)，結(jié)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(nèi)外未曾報(bào)道的新缺失突變類型即c．1102-1131 del 30。結(jié)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(duì)這一突變進(jìn)行生物信息學(xué)分析發(fā)現(xiàn)，在野生型COMP基因編碼的蛋白中的類鈣調(diào)蛋白T3重復(fù)區(qū)(calmodulin—like repeats，CLRs)有8個(gè)模序，組成13個(gè)鈣結(jié)合環(huán)，而c．

7、1102-1131 del 30這一缺失突變導(dǎo)致其中的一個(gè)模序丟失，影響了鈣結(jié)合環(huán)的形成。同時(shí)也導(dǎo)致了α螺旋和β折疊數(shù)量的改變。另外，這一缺失突變的發(fā)生導(dǎo)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(jié)合能力下降，影響了整個(gè)T3重復(fù)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(kuò)充了中國人群中COMP基因的突變譜，也為進(jìn)一步研究COMP基因及其功能即基因型與表現(xiàn)型的相關(guān)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(zhì)性。已報(bào)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?cè)谝粋€(gè)X連鎖遲發(fā)性脊椎骨骺發(fā)育不良的家系中，應(yīng)用PCR直接測(cè)序等方法發(fā)現(xiàn)了SED

9、L基因的一個(gè)病理性突變，c．262-266 del GACAT。同時(shí)，在先證者胞妹的強(qiáng)烈要求下，我們對(duì)其孕18周的胎兒進(jìn)行SEDL基因的產(chǎn)前基因診斷，并用巢式PCR擴(kuò)增SRY基因片段的方法對(duì)胎兒進(jìn)行性別鑒定，結(jié)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(duì)其進(jìn)行隨訪和復(fù)檢，證實(shí)所生女孩的基因型與產(chǎn)檢結(jié)果完全一致，表型完全正常。此外，我們?cè)谇捌诠ぷ骰A(chǔ)上，還在國內(nèi)率先采用DHPL