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目的
通过收集先天性肌无力综合症(CMS)家系患者的临床信息和生物样本,研究临床表型与致病基因之间的关系,构建基因型与表型关系谱,为临床诊断和遗传咨询提供参考。
方法
本研究对象为温州医科大学附属第二医院儿童康复科确诊的CMS家系。患儿是一名3岁1月的女孩,自2岁3月开始出现走路步态不稳,易摔倒,患儿系G3P2,父亲46岁,身体健康,母亲46岁,常有四肢无力,尤其前臂明显,不能走远路,感冒时加重。哥哥22岁,身体健康。其父母无血缘关系,非近亲婚配。对家系进行详细的病史咨询,对患儿(Ⅲ-2)及患儿母亲(Ⅱ-2))进行全面的临床检查,经知情同意,分别从患儿及父母(包括患儿Ⅲ-2,患儿父母Ⅱ-1、Ⅱ-2)的外周静脉中取血2ml,并从中分离外周血白细胞,提取其基因组DNA。将患者及父母的基因组DNA寄送至北京德易东方转化医学研究中心,使用靶向序列捕获技术对CMS相关基因进行捕获,应用IlluminaHiseq2500高通量测序仪进行外显子组测序,经过生物信息分析后,确认突变位点。
结果
1、该家系中有两位成员(Ⅱ-2,Ⅲ-2)患病,患儿(Ⅲ-2)从小运动、语言、认知等均发育正常,但从2岁3月开始出现走路不稳,容易摔倒,肌电图检查提示:肌源性损害;患儿母亲(Ⅱ-2)从20岁左右开始常自觉四肢无力,尤其前臂明显,不能走远路,感冒时症状明显,肌电图检查提示:肌源性损害;低频重复电刺激波幅递减。
2、CMS基因检测结果表明患儿(Ⅲ-2)及患儿母亲(Ⅱ-2))染色体(2q31.1)的CHRNA1基因存在一个突变位点(c.394C>Tp.R132C),该突变位点虽不存在于dbSN、ExAC、HGMD、OMIM等公共表达数据库中,但与CMS发病相关。
3、使用SIFT、Mutation_Taster和PolyPhen2等软件预测该突变位点有害。
4、通过生物信息学比对分析,CHRNA1基因在很多物种中该位点的核酸序列具有较高的保守性,而且其编码氨基酸也具有较高的保守性。所以,推测该位点的突变是造成疾病的可能原因之一。
5、蛋白结构分析显示,CHRNA1基因的突变(c.394C>Tp.R132C)导致烟碱型乙酰胆碱受体α亚单位的结构发生改变,可能会影响其与其他蛋白的相互作用。
结论
本研究采用目标序列捕获和新一代测序技术在一个两代人的家系中确定了CHRNA1的新发突变(c.394C>Tp.R132C)与先天性肌无力综合征致病有关,为常染色体显性遗传,研究结果为患者的遗传咨询、靶向药物治疗和基因治疗提供了指导性的依据。
通过收集先天性肌无力综合症(CMS)家系患者的临床信息和生物样本,研究临床表型与致病基因之间的关系,构建基因型与表型关系谱,为临床诊断和遗传咨询提供参考。
方法
本研究对象为温州医科大学附属第二医院儿童康复科确诊的CMS家系。患儿是一名3岁1月的女孩,自2岁3月开始出现走路步态不稳,易摔倒,患儿系G3P2,父亲46岁,身体健康,母亲46岁,常有四肢无力,尤其前臂明显,不能走远路,感冒时加重。哥哥22岁,身体健康。其父母无血缘关系,非近亲婚配。对家系进行详细的病史咨询,对患儿(Ⅲ-2)及患儿母亲(Ⅱ-2))进行全面的临床检查,经知情同意,分别从患儿及父母(包括患儿Ⅲ-2,患儿父母Ⅱ-1、Ⅱ-2)的外周静脉中取血2ml,并从中分离外周血白细胞,提取其基因组DNA。将患者及父母的基因组DNA寄送至北京德易东方转化医学研究中心,使用靶向序列捕获技术对CMS相关基因进行捕获,应用IlluminaHiseq2500高通量测序仪进行外显子组测序,经过生物信息分析后,确认突变位点。
结果
1、该家系中有两位成员(Ⅱ-2,Ⅲ-2)患病,患儿(Ⅲ-2)从小运动、语言、认知等均发育正常,但从2岁3月开始出现走路不稳,容易摔倒,肌电图检查提示:肌源性损害;患儿母亲(Ⅱ-2)从20岁左右开始常自觉四肢无力,尤其前臂明显,不能走远路,感冒时症状明显,肌电图检查提示:肌源性损害;低频重复电刺激波幅递减。
2、CMS基因检测结果表明患儿(Ⅲ-2)及患儿母亲(Ⅱ-2))染色体(2q31.1)的CHRNA1基因存在一个突变位点(c.394C>Tp.R132C),该突变位点虽不存在于dbSN、ExAC、HGMD、OMIM等公共表达数据库中,但与CMS发病相关。
3、使用SIFT、Mutation_Taster和PolyPhen2等软件预测该突变位点有害。
4、通过生物信息学比对分析,CHRNA1基因在很多物种中该位点的核酸序列具有较高的保守性,而且其编码氨基酸也具有较高的保守性。所以,推测该位点的突变是造成疾病的可能原因之一。
5、蛋白结构分析显示,CHRNA1基因的突变(c.394C>Tp.R132C)导致烟碱型乙酰胆碱受体α亚单位的结构发生改变,可能会影响其与其他蛋白的相互作用。
结论
本研究采用目标序列捕获和新一代测序技术在一个两代人的家系中确定了CHRNA1的新发突变(c.394C>Tp.R132C)与先天性肌无力综合征致病有关,为常染色体显性遗传,研究结果为患者的遗传咨询、靶向药物治疗和基因治疗提供了指导性的依据。