TBX6相關(guān)性先天性脊柱側(cè)凸臨床表型及致病機(jī)制研究.pdf

1、背景:先天性脊柱側(cè)凸(Congenital scoliosis，CS)是由胚胎期椎體發(fā)育異常導(dǎo)致的脊柱側(cè)方彎曲≥10°。CS具有進(jìn)展快、畸形重、并發(fā)癥多等特點，嚴(yán)重時可致患者癱瘓，是造成青少年殘疾的主要疾病之一，給家庭和社會帶來極大負(fù)擔(dān)。
　　脊椎動物的脊柱是由體前中胚層周期性形成的體節(jié)發(fā)育而來，這一過程叫做體節(jié)形成(somitogenesis)，體節(jié)形成異常即可導(dǎo)致先天性椎體畸形。由于其確切病因不明，目前尚無有效的預(yù)測手段，治療

2、仍以支具或手術(shù)治療來緩解病情發(fā)展為主，因此探尋其發(fā)病原因，對于從病因?qū)W領(lǐng)域控制發(fā)病率、早期診斷和早期干預(yù)這種嚴(yán)重致殘性脊柱畸形疾病、緩解家庭和社會負(fù)擔(dān)具有重要意義。CS可由基因異?；颦h(huán)境因素變化導(dǎo)致，隨著越來越多的遺傳學(xué)病因報道，遺傳因素在CS發(fā)病中起到的作用逐漸被人們重視。CS是一種復(fù)雜、多基因、多遺傳模式疾病。目前國際上對于CS的遺傳學(xué)研究主要集中于單基因或染色體水平改變致病的家系研究或病例報道，而在點突變和染色體突變之間存在大片空

3、白，即拷貝數(shù)變異(Copy numbervariation, CNV)。
　　在前期研究中，我們采用Agilent的人類全基因組CGH芯片對20例CS散發(fā)病例進(jìn)行全基因組掃描，在兩個病例(10％)的16p11.2區(qū)域都發(fā)現(xiàn)了一個同樣大小de novo缺失。該區(qū)域的TBX6基因在人類體節(jié)形成中起重要作用，TBX6基因突變或者缺失會產(chǎn)生脊柱發(fā)育障礙等表型。
　　目的:研究TBX6相關(guān)性CS的致病率、致病機(jī)制及臨床表型，并建立相應(yīng)

4、動物模型。
　　方法:首先通過qPCR、靶向CGH芯片及TBX6基因全長測序?qū)?37例散發(fā)CS患者16p11.2缺失及TBX6基因突變進(jìn)行檢測，之后對篩選出的TBX6相關(guān)性CS與非TBX6相關(guān)性CS進(jìn)行表型分析及對比，明確TBX6相關(guān)性CS表型特征。進(jìn)一步通過CRISPR-Cas9構(gòu)建TBX6相關(guān)性CS的斑馬魚模型，驗證其表型特征及致病機(jī)制。
　　結(jié)果:在237名散發(fā)CS患者中共發(fā)現(xiàn)23例TBX6無效變異，包括17例16p1

5、1.2/TBX6缺失，5例TBX6基因移碼突變及1例TBX6基因無義突變，并證明rs2289292-rs3809624-rs3809627單倍型T-C-A是除TBX6無效變異外CS發(fā)病的必要條件。表型分析證實TBX6相關(guān)性CS患者均存在一個或一個以上節(jié)段半椎體/楔形椎畸形，椎體畸形以半椎體/楔形椎為主(82.4％)，TBX6相關(guān)性CS主要累及節(jié)段為下胸段及上腰段(T7-L3，82.2％)，平均累累及椎體數(shù)為2.61，傾向于累及更少的脊柱

6、節(jié)段;在CS合并肋骨畸形比例上，TBX6相關(guān)性與非TBX6相關(guān)性CS間不存在顯著差異，但有更高比例的簡單型肋骨畸形(60.9％);此外，TBX6相關(guān)性CS傾向于更低的椎管內(nèi)畸形發(fā)生率(8.7％)。在斑馬魚模型中，tbx6及tbx16根據(jù)不同程度的突變表現(xiàn)出呈梯度的椎體畸形。
　　結(jié)論:16p11.2/TBX6缺失是散發(fā)CS的重要遺傳學(xué)病因，其致病機(jī)制可能為TBX6劑量不足。該病因能解釋約10％的CS。我們將16p11.2缺失/TB