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目的: 遗传性视网膜变性疾病(inherited retinal dystrophy,IRD)是一类兼具显著遗传异质性及临床异质性的不可逆致盲性眼病,患病可严重危及视觉健康,已成为儿童和中青年失明的主要原因。基因突变是此类疾病的主要病因,即由于基因突变导致视网膜光感受器细胞功能丧失送而引起视觉系统光电转化及传导异常,最终导致患者视力下降甚至失明。此类疾病发病率在全球范围约为1/3000-1/4000。IRD主要分为非综合征性IRD,例如视网膜色素变性(retinitis pigmentosa,RP)和Leber先天性黑矇症(Leber congenial amaurosis,LCA)等,以及综合症性IRD,例如Usher综合征和Badet-Biedl综合征等。由于其巨大的遗传异质性和临床异质性,IRD的致病机理研究一直是眼科领域内的重点和难点之一。近年来新一代测序技术(Next generation sequencing,NGS)的出现和发展,使得IRD的致病基因检测效率和检出率得到显著提升。其中,目标区域捕获测序(Targeted exome sequencing,TES)因具备测序成本较低以及数据计算量较小等优势,已成为目前应用最为广泛的检测手段。然而针对台湾地区IRD患者的基因筛查研究十分匮乏。本课题的研究目的为利用TES,对台湾人群IRD患者进行基因筛查,以探索台湾IRD人群的致病基因及突变频谱。 方法: 本课题总共收纳了10例来自台湾地区台中市荣民总医院眼科门诊和RP协会提供的遗传性视网膜变性家系,并对可获取的先证者进行了仔细的眼科检查,在获取血样和临床资料后,我们首先设计了一种包含201个IRD相关致病基因的捕获芯片,并对所有的先证者进行了目标区域捕获测序。其后我们应用生物信息学进行分析、Sanger直接测序法进行验证、家系共分离进行验证,并开展了综合性的变异致病性分析,以最终验证候选突变的致病性。 结果: 本课题通过对10例台湾IRD家系详细的眼科检查,在其中8位先证者的眼底均发现RP典型的眼底表现包括视网膜血管变细、视乳头呈蜡黄色、周边可见散在或广泛分布的骨细胞样色素沉着等,其他2位先证者虽然表现为不典型的RP眼底,根据视野及视觉电生理等检查可初步诊断为RP;按照家系遗传特征分类,10例台湾IRD家系共涵盖有5例散发病例(50%,5/10),3例常染色体隐性遗传家系(30%,3/10),1例常染色体显性遗传家系(10%,1/10),1例为伴X性染色体连锁遗传(10%,1/10)。此外,本研究通过区域捕获测序技术筛选候选的致病基因,经过生物信息学分析、Sanger直接测序发以及家系共分离验证,成功在其中6例IRD家系中鉴定得到致病基因的突变位点,实现了高达60%的突变检出率(6/10)。最终在这6例IRD家系中总共发现了10个不同的基因突变位点,其中6个突变为本研究首次报道(60%,6/10)。 结论: 在本研究中,我们采用TES对10例台湾遗传性视网膜变性家系进行基因筛查,并成功在6例台湾IRD患者中鉴定出致病突变,对其实现了精确的分子诊断。我们总共鉴定出了10个致病突变类型,其中6个为本研究第一次报道,拓宽了IRD的基因突变谱;本研究通过分析致病基因的突变率,发现在10例台湾IRD患者中主要致病基因为CYP4V2;本研究的突变检出率高达60%,为患者的遗传咨询以及未来的个性化治疗奠定了关键的科学基础。