應用全外顯子測序探索視網膜色素變性家系的致病基因.pdf

1、目的：視網膜色素變性(Retinitis Pigmentosa，RP)是視網膜感光細胞和視網膜色素上皮細胞進行性變性導致的一類常見的致盲性遺傳眼病。典型的臨床表現(xiàn)為早期的夜盲，隨后出現(xiàn)漸進性的視野缺損及中心視力的下降。該病臨床表現(xiàn)不一，發(fā)病年齡、病程進展及嚴重程度差異大，有些患者伴有全身的癥狀，以綜合征形式出現(xiàn)。在全世界范圍內的患病率約為1/3800，據(jù)估計全世界至少有100萬的患者。該病雖然是單基因遺傳病，但是遺傳異質性高，約有1/3

2、～1/2的病例有遺傳背景。RP常見的遺傳方式包括常染色體顯性遺傳、常染色體隱性遺傳和X連鎖遺傳，還有很大一部分患者是無家族史的散發(fā)病例，很難判斷其遺傳方式。目前已經報道的RP的致病基因有70多個，突變位點有3000多個。根據(jù)患者的臨床表現(xiàn)、家族史及相關檢查很難做出精確的基因診斷。
　　全外顯子測序是指將基因組中外顯子區(qū)域DNA捕獲并富集后進行高通量測序的基因組分析方法。全部外顯子區(qū)及外顯子與內含子的交界區(qū)雖然只占全基因的1％，但是

3、大多數(shù)與遺傳表型相關的功能性變異是位于外顯子區(qū)，應用該技術已經找到了很多孟德爾遺傳病的致病基因。為探索一種高效地實用地可用于臨床的尋找視網膜色素變性致病基因的方法，本研究旨在嘗試運用全外顯子測序方法探索一個中國視網膜色素變性家系的致病基因。
　　方法：收集了一個具有四代家族史的中國家系，該家族總共有14例患者，女性9例，男性5例，每一代都有人患病，無近親婚配史。我們采集了7個患者和1個健康家屬的外周血樣，均對他們做了詳細全面的眼科

4、檢查如視力、視野、眼底等。我們首先選取了包括先證者在內的2名患者和1名健康家屬的血樣，提取他們的基因組DNA送去公司做全外顯子高通量測序。然后通過多種生物信息學方法對測序結果進行分析后獲得候選的致病基因，接著用直接測序方法對候選致病基因的突變?yōu)辄c進行驗證，排除假陽性的突變位點，結合家族內共分離驗證確定致病基因。
　　結果：該家系中的所有患者均是在幼年時出現(xiàn)夜盲癥狀，大多患者在30歲左右時感覺到明顯的視野缺損和視力下降，到晚年時基本

5、上已經全盲。各患者的眼底都有RP典型的眼底表現(xiàn)如骨細胞樣色素沉著、視網膜血管變細、色素上皮萎縮和視乳頭蒼白等。OCT檢查顯示各患者有不同程度的感光細胞的內節(jié)和外節(jié)變薄，組織結構紊亂。Humphrey視野檢查顯示患者的周邊視野缺損明顯，呈管狀視野。隨著患者年齡的增長，癥狀逐漸加重。在本研究中通過全外顯子測序尋找出候選的致病基因，經過直接測序驗證和家系共分離驗證，篩查出該RP家系的致病基因為基因RHO。經驗證該家系中患者均攜帶有基因RHO的

6、第403號編碼位點的雜合c.403C＞T突變，導致該位點的氨基酸由精氨酸變?yōu)樯彼幔绊懟騌HO編碼視紫紅質蛋白的正常功能，從而影響感光細胞中光電轉化過程。該家系中正常的家屬該位點均為野生型，這與他們常染色體顯性遺傳方式相符合。該突變位點已經在其他RP病人中有過報道，故可進一步確定p.R135＞W是本研究中RP家系的致病突變位點。
　　結論：本研究成功運用全外顯子測序的方法探索視網膜色素變性家系的致病基因，成功地找到了患病家系的