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颅面畸形(Craniofacial Deformity,CD)是一种影响人类头、面、颈发育的先天性疾病,占先天性出生缺陷病的四分之三。眶距过宽是某些颅面畸形疾病的临床表现,常伴随其他特殊症状出现,如突眼、并趾、智力异常等。目前已知多种颅面畸形如颅面裂隙畸形、颅缝早闭症等均可表现出眶距过宽,虽然染色体的变异或基因突变可引起眶距过宽相关疾病的发生,但目前其致病机制尚不清楚。在详细收集家系临床信息的基础上,本课题从染色体到基因水平对两个表现出遗传性眶距过宽家系进行了系统研究。通过探寻两个家系相应疾病的致病原因,为同类型疾病的诊断以及临床干预治疗提供理论依据,基因诊断明确后可为患者及其家庭成员进行发病风险评估甚至指导产前诊断。第一部家系一的临床检查及遗传学研究1材料和方法1.1临床检查分别采集家系一患者及正常成员的详细病史、遗传学信息,患者进行必要的体格检查及相关专科检查;1.2全血基因组DNA提取抽取家系患者及正常成员的外周血液样本,提取全血基因组DNA;1.3核型分析对家系一患者进行染色体G显带核型分析实验,观察染色体结构和数量的情况;1.4 a CGH检查采用微阵列比较基因组杂交技术检测患者是否存在染色体拷贝数变异(Copy Number Variant,CNV);1.5 CNV验证对a CGH发现的CNV设计相应的引物,利用荧光定量PCR进行了家系共分离验证;针对缺失片段的STS区域进行杂合性缺失分析(Loss of Heterozygosity,LOH),确定CNV的遗传方式。2结果家系一先证者主要表现为轻度到中度智力障碍和眶距过宽、高额头和宽鼻根等特殊面容;患者III-3临床表现与之相似但无明显智力发育障碍。先证者有两个哥哥,已故,均表现出严重的智力障碍和发育障碍。家系的其他成员身体均健康,智力正常。患者核型分析结果正常,a CGH检查发现患者II-3和III-3各自携带3个CNV,结合家系正常成员a CGH结果分析和DGV、ISCA数据库比对,锁定chr14q32.32q32.33的微重复和chr17p13.3的微缺失为家系的致病CNV。荧光定量PCR和LOH分析间接证明了这两个CNV的致病性和遗传途径。3结论本研究中患者同时携带chr14q32.32-q32.3微重复和chr17p13.3微缺失两种拷贝数变异并表现出两种综合征的临床特征。上述两个拷贝数变异为该家系遗传性眶距过宽的致病原因,本研究首次发现患者同时携带这两种CNV并且出现在同一综合征里。第二部家系二的临床检查及遗传学研究1材料和方法1.1临床检查分别采集家系二患者及正常成员的详细病史、遗传学信息,患者进行必要的体格检查及相关专科检查;1.2全血基因组DNA提取抽取家系患者及家系其他成员的外周血液样本,提取全血基因组DNA;1.3已知基因筛查利用Sanger测序对候选疾病致病基因的外显子及其旁翼区的碱基序列进行基因突变检测;1.4核型分析对家系所有患者进行染色体G显带核型分析实验,观察染色体结构和数量的情况;1.5 aCGH检查采用微阵列比较基因组杂交技术检测患者染色体拷贝数变异情况;1.6二代测序探寻致病基因选取合适的样本进行全外显子组测序以及分析测序数据,根据家系遗传特征制定个性化筛选策略并筛选出可能的候选基因,基于GO的候选基因功能进行富集分析。2结果家系二连续3代均有患者表现出严重的眶距过宽的面部异常,遗传方式呈显性遗传。部分患者除了明显的眶距过宽的表现之外,还有其他特殊症状,家系其他成员身体健康。经过已知致病基因筛查、染色体核型分析、a CGH检查未找到相关染色体变异和致病基因突变位点。全外显子组测序以及相关数据分析获得96个候选基因,GO分析发现在“肽酶活性”功能和“细胞粘附”功能领域候选基因富集程度较高。3结论家系二患者的致病原因复杂,经过已知基因筛查、核型分析和a CGH的检测未发现患者存在致病位点或染色体变异,排除家系疾病原因与染色体异常或Pfeiffer综合征、Crouzon综合征、Apert综合征和颅额鼻综合征相关。根据二代测序以及数据分析提示家系二患者疾病的致病基因可能与某些“肽酶活性”和“细胞粘附”功能相关。