本文關(guān)鍵詞：中國人群Bietti結(jié)晶樣角膜視網(wǎng)膜變性遺傳學和臨床特征研究

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【摘要】：研究背景和目的Bietti結(jié)晶樣角膜視網(wǎng)膜變性(Bietti Crystalline Corneoretinal Dystrophy,簡稱BCD)是一種嚴重的遺傳性視網(wǎng)膜變性疾病,通常20-30歲發(fā)病,50-60歲致盲。遺傳方式以常染色體隱性遺傳為主,致病基因為位于染色體4q35~4qter的CYP4V2。該基因編碼產(chǎn)物為525個氨基酸的蛋白質(zhì),屬于CYP450家族,基因全長19kp,包含11個外顯子。DNA測序分析世界范圍內(nèi)218個患者在CYP4V2上有62種改變(截至2015年1月)。研究發(fā)現(xiàn)中國人群中BCD發(fā)病率高,據(jù)預(yù)測為1/24000。到目前為止,臨床報道集中于少數(shù)病例基因突變篩查和不完整的臨床特征描述。而對BCD人口學特征、遺傳特征、臨床特征缺乏大宗病例研究。鑒于以上存在的BCD研究中的不足,本研究依托本單位在視網(wǎng)膜變性疾病中的學術(shù)優(yōu)勢和本研究單位所處的地域優(yōu)勢,擬以西南地區(qū)大樣本BCD家系先證者基因檢測為契機對BCD人口學、遺傳學及臨床特征進行分析,以掌握中國人群BCD人口分布、患病率、致病基因熱點分布、臨床特征、基因型和表型相關(guān)性,為深入研究BCD發(fā)病機制和個性化治療奠定基礎(chǔ)。方法1.215例BCD患者行規(guī)范的人口學和遺傳信息登記并進行詳細分析,內(nèi)容包括患者的基本資料、職業(yè)、發(fā)病年齡、受教育程度、生活能力、營養(yǎng)狀況、家庭撫養(yǎng)環(huán)境、出生地及祖籍、非遺傳性視網(wǎng)膜變性疾病家族史、近親結(jié)婚史及全身其他疾病情況等。收集和分析家系患病情況、婚育狀況、雙胞胎患病情況,根據(jù)BCD患者的病例數(shù)和病源,分別統(tǒng)計本院就診患者中、視網(wǎng)膜色素變性(retinitis pigmentosa,簡稱RP)患者中BCD患病率、家系分布及地域分布特點。2.115例BCD先證者進行了致病基因篩查,其中92例行CYP4V2擴增直接測序,即設(shè)計并合成10對引物,通過聚合酶鏈反應(yīng)(Polymerase chain reaction,PCR)擴增CYP4V2的11個外顯子并對其產(chǎn)物進行直接測序,其余23例先證者行致病基因二代測序,發(fā)現(xiàn)致病突變進行Sanger驗證。在家系患者和表型正常的家庭成員中以及100名正常對照組中進行新突變驗證。突變類型為splice mutation進行m RNA定量分析和測序,部分突變類型為錯義突變時采用insilico分析蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)、功能域、表面電荷分布改變的預(yù)測。采用目標序列捕獲芯片,運用目標序列捕獲芯片和高通量的ngs技術(shù)對1個5代以上bcd大家系的致病基因進行篩查。3.對146例bcd患者292眼完成眼科檢查包括最佳矯正視力(bestcorrectedvisualacuity,bcva)、視野(visionfield,vf)、閃光視網(wǎng)膜電圖(flashelectroretinogram,ferg)、多焦視網(wǎng)膜電圖(multifocalelectroretinogram,mfferg)、眼底彩照、眼底自發(fā)熒光(autofluorescence,af)和黃斑區(qū)光學相干斷層掃描(opticalcoherencetomograpy,oct),對af、ferg和mferg進行分型,對oct進行分期,分析不同af分型的臨床特征,結(jié)合基因檢測結(jié)果分析115例bcd家系先證者和家系患病成員表型和基因型相關(guān)性,分析1個bcd大家系患者致病基因及臨床特征。結(jié)果1.184個家系215名患者,男女比例為110:105,均為漢族;常染色體隱性遺傳是184個家系患者唯一遺傳方式,近親結(jié)婚患病比例為3.2%;一對同卵雙胎女性bcd患者,占家系患者0.6%。家系中bcd表型和正常表型的比例為1:3.8;患者、養(yǎng)子女、養(yǎng)父母的患病比率1:0:0;家系中一級親屬患全身疾病比率約25.1%。bcd在rp中的比例為18.5%,在本院就診患者中的患病率為4.6/10萬;bcd患者初始癥狀平均年齡31.7±16.8歲,就診年齡平均41.8±23.1歲,就診年齡和發(fā)病年齡差異有顯著統(tǒng)計學意義(p=0.01)。各年齡段患者發(fā)病率差異有顯著統(tǒng)計學意義(p=0.03)。215例bcd患者中95%出生地在中國西南地區(qū),其中祖籍來自湖南、湖北、廣東三省患者占30.7%。80%患者生活居住源于農(nóng)村,20.1%女性患者疾病加重與妊娠,分娩,哺乳,絕經(jīng)有關(guān),10%患者認可不良生活和工作環(huán)境加劇病情進展。2.115例bcd先證者分離出cyp4v2突變共22個,其中9個是新的;最常見的突變是c.802_810del17insgc,其等位基因頻率為48.7%(112/230)。100例正常對照未發(fā)現(xiàn)新的錯義突變。dbsnp預(yù)測均為有害。insilico分析y343d突變體改變了cyp4v2蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)和蛋白表面電荷分布。3.146例bcd患者視網(wǎng)膜和玻璃體內(nèi)觀察到結(jié)晶顆粒,紅外眼底照相中結(jié)晶顆粒顯示最清楚,結(jié)晶沉積局部視網(wǎng)膜色素上皮受損的程度與af分型、oct、mferg結(jié)果顯示視網(wǎng)膜局部形態(tài)和功能受損一致,早期患者無視力下降和夜盲癥狀。i期bcd患者af多為椒鹽型低af,61.8%2-3期bcd患者呈地圖樣低af、彌漫低af、血管型高af分別占30.2%、55.6%、13.1%。oct分期顯示黃斑區(qū)中心凹下視網(wǎng)膜外層交叉區(qū)、肌樣體區(qū)、橢圓體區(qū),外界膜依次缺失、rpe/bruch膜薄變和脈絡(luò)膜厚度漸變薄的過程。af分型、va、mferg-p1波1環(huán)振幅密度、1-4環(huán)振幅密度總和、1-6環(huán)振幅密度總和、csft、患者年齡以及眼底分期之間兩兩相比p0.01。然而5種ferg分型顯示視網(wǎng)膜感光細胞受損多樣性,早期ferg正常的bcd患者,mferg異常,首發(fā)癥狀為夜盲的患者ferg為cone-dominantferg,而首發(fā)癥狀為視力下降的bcd患者ferg為rod-dominant型。bcd患者平均每年視力下降比率為6.44%,3年內(nèi)bcd患者眼底改變緩慢,而af的變化明顯。bcd患者af分型與va、mferg-p1波振幅密度、csft、患者年齡以及眼底分期直接相關(guān),p0.01。af分型、oct分期和mferg分型是高度相關(guān)的。1型椒鹽狀af的bcd患者其oct分期顯示為1~2期改變,mferg表現(xiàn)正常型或降低型;2型地圖樣af患者的oct改變顯示2~4期改變,50%患者mferg為降低型,50%為熄滅型;3型彌漫型af患者相應(yīng)的oct分型為3~5期改變,80%患者mferg熄滅型;4型血管型af患者oct5期,mferg均呈熄滅型。早期ferg正常的bcd患者,mferg異常,首發(fā)癥狀為夜盲的患者ferg為cone-dominantferg,而首發(fā)癥狀為視力下降的bcd患者ferg為rod-dominant型。4.純合突變c.802-8_810del17insgc、c.1091-2ag和復合雜合突變c.802-8_810del17insgc+c.992ac、c.802-8_810del17insgc+c.1091-2ag四種突變類型組合占115例bcd先證者cyp4v2篩查全部等位基因比例分別為28.1%、5.3%、14.0%、6.1%,各組發(fā)病年齡和病程比較,p0.05。不同患者擁有純合突變c.802-8_810del17insgc的ferg和mferg比較,p0.05。而同一家系內(nèi)bcd患者發(fā)病年齡、眼底分期均不同。5.1個bcd大家系12名患者致病基因是prpf3,表型呈典型rp,臨床特征夜盲出現(xiàn)早,30歲左右呈法律盲,其遺傳模式呈常染色體顯性遺傳。先證者致病基因篩查為cyp4v2,臨床表型為bcd,臨床特點:夜盲出現(xiàn)晚,病情進展緩慢,父母及兒子為隱性攜帶者,遺傳模式為常染色體隱性遺傳。結(jié)論1.通過中國人群bcd人口學特征、遺傳特征、患病率分布的遺傳流行病學研究,揭示了bcd患者地域分布與常染色體隱性遺傳方式之間的關(guān)聯(lián),關(guān)注到環(huán)境因素對bcd發(fā)生發(fā)展的干擾因素。2.本研究樣本的最常見致病突變熱點是cyp4v2外顯子7的缺失插入突變(c.802-8_810del17insgc),識別并得到驗證的9個新突變擴大了cyp4v2突變譜,中國人和歐美籍患者的突變譜不同,存在種族差異。3.BCD患者AF分型較傳統(tǒng)眼底分期更合理反映了BCD后極部視網(wǎng)膜外層形態(tài)變化和功能異常特征以及BCD進程,可以作為BCD臨床相關(guān)研究的評價標準。4.CYP4V2基因型與BCD發(fā)病年齡、病程或ERG變化無關(guān)聯(lián),即使在同一家系患者中,即BCD患者基因型和臨床表型高度變異,提示除基因突變因素外環(huán)境因素在BCD發(fā)生發(fā)展中的作用。5.BCD復雜大家系中2種以上共存獨立基因發(fā)現(xiàn)、表型和遺傳模式差異為遺傳學研究和遺傳咨詢提供了新的思路和方法。
【關(guān)鍵詞】：Bietti結(jié)晶樣角膜視網(wǎng)膜變性 分子遺傳學 人口學 臨床表型 CYP4V2 突變 基因 基因篩查/咨詢
【學位授予單位】：第三軍醫(yī)大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：R774.1
【目錄】：

• 中英文縮寫一覽表5-8
• 英文摘要8-12
• 中文摘要12-16
• 第一章 前言16-19
• 第二章 中國人BCD遺傳學研究19-53
• 2.1 引言19
• 2.2 中國人BCD人.學特征19-23
• 2.2.1 資料和方法19-20
• 2.2.2 結(jié)果20-23
• 2.3 中國人BCD遺傳特征23-25
• 2.3.1 資料和方法23-24
• 2.3.2 結(jié)果24-25
• 2.4 中國人BCD分子遺傳學研究25-48
• 2.4.1 資料與方法25-37
• 2.4.2 結(jié)果37-48
• 2.5 討論48-52
• 2.6 小結(jié)52-53
• 第三章 中國人BCD臨床特征研究53-92
• 3.1 引言53
• 3.2 BCD臨床數(shù)據(jù)庫建立53-56
• 3.2.1 資料和方法53-55
• 3.2.2 結(jié)果55-56
• 3.3 中國人BCD臨床特征56-72
• 3.3.1 資料和方法56-58
• 3.3.2 結(jié)果58-72
• 3.4 中國人BCD患者基因型和表型分析72-86
• 3.4.1 資料和方法72
• 3.4.2 結(jié)果72-86
• 3.5 討論86-91
• 3.6 小結(jié)91-92
• 第四章 一個BCD大家系患者致病基因篩查和臨床表型分析92-104
• 4.1 引言92
• 4.2 資料和方法92-93
• 4.3 結(jié)果93-102
• 4.4 討論102-103
• 4.5 小結(jié)103-104
• 全文結(jié)論104-105
• 參考文獻105-113
• 文獻綜述CYP4V2基因突變與結(jié)晶樣視網(wǎng)膜變性臨床表型的研究進展113-123
• 參考文獻118-123
• 在讀期間發(fā)表文章123-124
• 致謝124

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