應(yīng)用全外顯子測(cè)序探索視網(wǎng)膜色素變性家系的致病基因.pdf

1、目的：視網(wǎng)膜色素變性(Retinitis Pigmentosa，RP)是視網(wǎng)膜感光細(xì)胞和視網(wǎng)膜色素上皮細(xì)胞進(jìn)行性變性導(dǎo)致的一類常見的致盲性遺傳眼病。典型的臨床表現(xiàn)為早期的夜盲，隨后出現(xiàn)漸進(jìn)性的視野缺損及中心視力的下降。該病臨床表現(xiàn)不一，發(fā)病年齡、病程進(jìn)展及嚴(yán)重程度差異大，有些患者伴有全身的癥狀，以綜合征形式出現(xiàn)。在全世界范圍內(nèi)的患病率約為1/3800，據(jù)估計(jì)全世界至少有100萬的患者。該病雖然是單基因遺傳病，但是遺傳異質(zhì)性高，約有1/3

2、～1/2的病例有遺傳背景。RP常見的遺傳方式包括常染色體顯性遺傳、常染色體隱性遺傳和X連鎖遺傳，還有很大一部分患者是無家族史的散發(fā)病例，很難判斷其遺傳方式。目前已經(jīng)報(bào)道的RP的致病基因有70多個(gè)，突變位點(diǎn)有3000多個(gè)。根據(jù)患者的臨床表現(xiàn)、家族史及相關(guān)檢查很難做出精確的基因診斷。
　　全外顯子測(cè)序是指將基因組中外顯子區(qū)域DNA捕獲并富集后進(jìn)行高通量測(cè)序的基因組分析方法。全部外顯子區(qū)及外顯子與內(nèi)含子的交界區(qū)雖然只占全基因的1％，但是

3、大多數(shù)與遺傳表型相關(guān)的功能性變異是位于外顯子區(qū)，應(yīng)用該技術(shù)已經(jīng)找到了很多孟德爾遺傳病的致病基因。為探索一種高效地實(shí)用地可用于臨床的尋找視網(wǎng)膜色素變性致病基因的方法，本研究旨在嘗試運(yùn)用全外顯子測(cè)序方法探索一個(gè)中國視網(wǎng)膜色素變性家系的致病基因。
　　方法：收集了一個(gè)具有四代家族史的中國家系，該家族總共有14例患者，女性9例，男性5例，每一代都有人患病，無近親婚配史。我們采集了7個(gè)患者和1個(gè)健康家屬的外周血樣，均對(duì)他們做了詳細(xì)全面的眼科

4、檢查如視力、視野、眼底等。我們首先選取了包括先證者在內(nèi)的2名患者和1名健康家屬的血樣，提取他們的基因組DNA送去公司做全外顯子高通量測(cè)序。然后通過多種生物信息學(xué)方法對(duì)測(cè)序結(jié)果進(jìn)行分析后獲得候選的致病基因，接著用直接測(cè)序方法對(duì)候選致病基因的突變?yōu)辄c(diǎn)進(jìn)行驗(yàn)證，排除假陽性的突變位點(diǎn)，結(jié)合家族內(nèi)共分離驗(yàn)證確定致病基因。
　　結(jié)果：該家系中的所有患者均是在幼年時(shí)出現(xiàn)夜盲癥狀，大多患者在30歲左右時(shí)感覺到明顯的視野缺損和視力下降，到晚年時(shí)基本

5、上已經(jīng)全盲。各患者的眼底都有RP典型的眼底表現(xiàn)如骨細(xì)胞樣色素沉著、視網(wǎng)膜血管變細(xì)、色素上皮萎縮和視乳頭蒼白等。OCT檢查顯示各患者有不同程度的感光細(xì)胞的內(nèi)節(jié)和外節(jié)變薄，組織結(jié)構(gòu)紊亂。Humphrey視野檢查顯示患者的周邊視野缺損明顯，呈管狀視野。隨著患者年齡的增長，癥狀逐漸加重。在本研究中通過全外顯子測(cè)序?qū)ふ页龊蜻x的致病基因，經(jīng)過直接測(cè)序驗(yàn)證和家系共分離驗(yàn)證，篩查出該RP家系的致病基因?yàn)榛騌HO。經(jīng)驗(yàn)證該家系中患者均攜帶有基因RHO的

6、第403號(hào)編碼位點(diǎn)的雜合c.403C＞T突變，導(dǎo)致該位點(diǎn)的氨基酸由精氨酸變?yōu)樯彼?，影響基因RHO編碼視紫紅質(zhì)蛋白的正常功能，從而影響感光細(xì)胞中光電轉(zhuǎn)化過程。該家系中正常的家屬該位點(diǎn)均為野生型，這與他們常染色體顯性遺傳方式相符合。該突變位點(diǎn)已經(jīng)在其他RP病人中有過報(bào)道，故可進(jìn)一步確定p.R135＞W(wǎng)是本研究中RP家系的致病突變位點(diǎn)。
　　結(jié)論：本研究成功運(yùn)用全外顯子測(cè)序的方法探索視網(wǎng)膜色素變性家系的致病基因，成功地找到了患病家系的