论文部分内容阅读
目的: 应用全外显子组测序(whole exome sequencing,WES)技术鉴定1个中国Stargardt(stargardt macular dystrophy,STGD)病家系中与疾病相关的突变,扩展现有的致病突变谱,并进一步确定基因型-表型相关性。 方法: 收集中国STGD病家系和200名正常对照。记录先证者及其姐姐的临床资料,询问记录病史及家族史,进行眼科一般检查和特殊检查,包括眼底彩色照相、黄斑区相干断层成像(optical coherence tomography,OCT)及视野检查。 静脉采集患者及家庭成员外周血,用Blood DNA Kit试剂盒提取DNA并进行检测,检测合格后应用Illumina HiSeq2500测序平台进行全外显子组测序,并分析其生物流程,进行变异检测及注释。通过数据位点的整合、过滤、功能预测结合常染色体隐性遗传模式分析以发现致病基因突变。运用Sanger测序技术对家系成员行突变分析,完成一代测序的确认。继而针对200名健康对照通过高分辨率熔解曲线(high resolution melting,HRM)方法进行突变的筛查,进一步排除多态性位点。通过ProtParam工具计算突变体和野生型蛋白质的物理化学参数蛋白质结构和功能预测。SMART在线软件进行蛋白结构域在线分析。HOPE在线软件用于分析突变的结构效应。 应用健康C57小鼠,进行免疫荧光染色和免疫蛋白印迹法(western blot,WB),检测上述基因的蛋白表达水平,运用实时荧光定量PCR(polymerase chain reaction,PCR)技术检测mRNA的表达情况。分析小鼠视网膜中ABCA4的含量情况。 结果: 先证者及其姐姐眼底彩色照相可见,眼底形态以黄斑区不同程度、范围的萎缩和眼底黄色斑点分布为特点。黄斑区OCT可见黄斑区神经上皮厚度变薄。视野检查显示中心暗点与局部暗点,合并视野缺损。 使用WES,鉴定了ABCA4基因中的新的纯合突变(NM_000350:c.G3190C,p.G1064R)。该突变在家系中与表型共分离。在200个不相关的健康对照中没有检测到该突变,并且在任何数据库都没有记录,说明是一个新的突变。五种功能预测软件预测该突变为“有害”,并且在进化过程中高度保守。ABCA4的AAA ATP酶核心存在于氨基酸955至1145,而p.G1064R位于AAA结构域,可能迫使局部骨架形成不正确的构象,扰乱局部结构,降低ATP酶的活性,从而导致疾病发生。 ABCA4在小鼠视网膜等眼组织中高度表达,在正常小鼠角膜组织中也有表达。 结论: 我们鉴定了STGD位于ABCA4基因的一个新的致病突变(NM_000350:c.G3190C,p.G1064R)。该基因突变与家系表型共分离,软件功能预测为“有害”,并且在进化中高度保守,这都提示其致病性。本研究结果扩增了现有的致病突变谱,并进一步增强了对于基因型-表型相关性的认识。