原發(fā)性開(kāi)角型青光眼和眼皮膚白化病1型致病基因的研究.pdf

1、第一部分:
　　青光眼是一種具有特征性的視盤(pán)表現(xiàn)和特殊的視野缺損模式的視神經(jīng)病變,常常伴隨或不伴有眼內(nèi)壓的升高。青光眼是世界上第二大致盲眼病,全世界約有6,680萬(wàn)人患病,其中670萬(wàn)人為雙眼盲。原發(fā)性開(kāi)角型青光眼(POAG)是該病最常見(jiàn)的類(lèi)型,它是一種多因素致病性疾病。遺傳因素在其發(fā)病過(guò)程中起著重要而復(fù)雜的作用。等位基因異質(zhì)性、遺傳位點(diǎn)多樣性、表型多樣性以及基因-基因或基因-環(huán)境因素的交互作用都使得POAG的遺傳性分析變得更加復(fù)

2、雜。迄今已發(fā)現(xiàn)22個(gè)染色體遺傳位點(diǎn)與POAG有關(guān)。但從這些遺傳位點(diǎn)中僅鑒定出3個(gè)POAG致病基因:小梁網(wǎng)糖皮質(zhì)激素誘導(dǎo)反應(yīng)蛋白基因(MYOC),視神經(jīng)病變誘導(dǎo)反應(yīng)蛋白基因(OPTN)和色氨酸-天冬氨酸重復(fù)序列36基因(WDR36)。而這3個(gè)基因的突變僅可解釋不超過(guò)10％的POAG病例。因此,預(yù)期尚有其他的遺傳位點(diǎn)可影響POAG的發(fā)病。
　　為尋找新的POAG致病基因,我們收集了1個(gè)遺傳三代的呈常染色體顯性遺傳方式的中國(guó)青少年型 P

3、OAG(JOAG)家系,本研究小組之前的研究結(jié)果顯示,該家系中并未存在MYOC、OPTN和WDR36基因突變。結(jié)合以基因?yàn)榛A(chǔ)的單核苷酸多態(tài)性病例-對(duì)照相關(guān)性分析結(jié)果,我們選取了4個(gè)候選基因:DPP8,MYCPP,RB11A和MEGF11。先用聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)擴(kuò)增該家系中候選基因所有外顯子序列和鄰近部分內(nèi)含子序列,然后直接用熒光標(biāo)記自動(dòng)DNA測(cè)序法檢測(cè)在該家系中各基因的多態(tài)性。最后用病例-對(duì)照相關(guān)性分析法對(duì)可疑基因進(jìn)行全基因掃描,以驗(yàn)證所

4、選基因是否為致病性基因。
　　在該研究中,我們共在候選基因中檢測(cè)到22個(gè)序列改變,其中7個(gè)SNPs在該家系中表現(xiàn)為不完全共分離。然而,進(jìn)一步的相關(guān)性研究分析顯示所發(fā)現(xiàn)的7個(gè)SNPs在病例組和對(duì)照組間出現(xiàn)頻率的差異均無(wú)顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。但通過(guò)進(jìn)一步的分析發(fā)現(xiàn),MEGF11基因中所發(fā)現(xiàn)的865DEL-T突變?cè)诓±?對(duì)照相關(guān)性研究中僅在病例組中出現(xiàn),而且預(yù)測(cè)此突變極有可能改變所編碼蛋白在生物體內(nèi)的功能,所以其可能是罕見(jiàn)的POAG致病突變。

5、我們對(duì)MEGF11基因進(jìn)行全基因掃描,共發(fā)現(xiàn)43個(gè)SNPs,且他們?cè)诓±M和對(duì)照組間出現(xiàn)頻率的差異同樣無(wú)顯著的統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,但其中6個(gè)SNPs為本研究新發(fā)現(xiàn)的序列改變,僅見(jiàn)于病例組。
　　通過(guò)本次研究,我們發(fā)現(xiàn)一可疑的POAG致病基因—MEGF11基因在所研究家系中不完全共分離。同時(shí),我們?cè)谠撗芯恐幸矙z測(cè)到一些罕見(jiàn)的序列改變,僅出現(xiàn)在病例組中,如136G>A(E46K),1160A>G(D387G),1198G>A(D400/N),

6、2247A>C(Q749H),2413G>A(G805S)和2639G>T(C880F)。上述MEGF11基因的序列改變可能增加了POAG發(fā)病的危險(xiǎn)性。我們的研究結(jié)果提示,MEGF11基因突變可能非常少見(jiàn),僅占POAG病人的一少部分,或者可能另外一個(gè)基因才是該家系青光眼的致病基因,但在本研究中尚未發(fā)現(xiàn)。
　　第二部分:
　　研究背景和目的:眼皮膚白化病1型(Oculocutaneous albinism type1,OCA1

7、)是一種由于TYR基因異常所致的常染色體隱性遺傳性疾病,表現(xiàn)為眼、皮膚、毛發(fā)黑色素缺乏等黑色素缺乏可引起眼的一系列異常表現(xiàn),如嚴(yán)重的視力低下、畏光、眼球震顫、黃斑中心凹發(fā)育不良、虹膜半透明、視網(wǎng)膜色素缺乏及視神經(jīng)纖維發(fā)育異常等。全世界大部分人群中OCA1發(fā)病率均約為1/40,000。盡管眼皮膚白化病可以分為不同的類(lèi)型,但僅從臨床表現(xiàn)診斷很難確切的將不同類(lèi)型完全分開(kāi)。遺傳學(xué)診斷在眼皮膚白化病的診斷及分類(lèi)中是非常有效且必須的方法。迄今為止,

8、全世界所報(bào)道的TYR基因致病性突變至少有217種,而在中國(guó)人群中報(bào)道則不足10種。而且,大多數(shù)人群中,約有15%的OCA1患者中僅發(fā)現(xiàn)一個(gè)等位基因突變。因此,對(duì)中國(guó)OCA1患者進(jìn)行遺傳學(xué)分析,擴(kuò)大TYR基因突變數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)輔助遺傳診斷、產(chǎn)前咨詢(xún)等則是非常有必要的。在本研究的第二部分,我們主要對(duì)兩個(gè)中國(guó)OCA1家系進(jìn)行測(cè)序分析,研究TYR基因突變?cè)谥袊?guó)人群中的情況。
　　方法:為了探討中國(guó)OCA1患者中TYR基因突變的特性,我們收集了兩

9、個(gè)中國(guó)OCA1家系中的6名成員及95個(gè)無(wú)相關(guān)正常色素的中國(guó)志愿者,先用聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)擴(kuò)增這些研究對(duì)象中TYR基因所有的外顯子序列和鄰近部分內(nèi)含子序列,然后直接用熒光標(biāo)記自動(dòng)DNA測(cè)序法檢測(cè)存在于研究對(duì)象中的TYR基因多態(tài)性。功能學(xué)計(jì)算分析方法則用于預(yù)測(cè)突變的生物學(xué)功能改變。
　　結(jié)果:本次研究中共發(fā)現(xiàn)了兩個(gè)已知的TYR基因突變—R299H和W400L以及一個(gè)新突變—R299C在不同的中國(guó)OCA1家系中與疾病共分離,OCA1患者分別

10、為攜帶TYR基因突變的純合子或復(fù)合雜合子。而在95個(gè)正常色素對(duì)照志愿者中并未發(fā)現(xiàn)任何上述基因突變。另外,序列改變W400L之前僅在中國(guó)人群中有報(bào)道,并認(rèn)為是致病性突變。功能學(xué)計(jì)算分析提示新突變R299C通過(guò)誘導(dǎo)編碼蛋白三級(jí)結(jié)構(gòu)異常折疊和/或異常折疊的蛋白滯留于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)之內(nèi)而失去酶活性。
　　結(jié)論:本研究中,我們?cè)谝粋€(gè)中國(guó)OCA1家系中發(fā)現(xiàn)了一個(gè)新的TYR基因的序列改變,并證實(shí)其極有可能導(dǎo)致基因編碼產(chǎn)物異常折疊失去功能而致病。擴(kuò)大了T