【摘要】： X-連鎖隱性魚鱗病(X-linked ichthyosis, XLI)是一種發(fā)病率相對較高的遺傳性皮膚病,其致病基因STS的全長缺失在所有患者中出現(xiàn)的幾率高達90%以上,在所有單基因病中居首位。因此,從研究XLI患者STS基因缺失入手是研究單基因遺傳病致病基因缺失發(fā)生機制的適宜切入點。本文對3例XLI患者進行了基因缺失研究。 先天性全身性毛發(fā)增多癥是一種極為罕見的遺傳病,其致病基因及發(fā)病機制目前尚未明了。研究其發(fā)病機制對于揭示毛囊的發(fā)育及毛發(fā)生長調(diào)控具有重要的意義,同時能夠為臨床脫發(fā)的治療提供寶貴的線索。本文對一患有先天性全身性毛發(fā)增多癥伴脊柱側(cè)彎及神經(jīng)管缺陷的家系進行了致病基因精細定位和候選基因突變篩查研究。 第一部分X-連鎖隱性魚鱗病基因缺失區(qū)域的研究 x-連鎖隱性魚鱗病(XLI) (MIM,308100)在男性活產(chǎn)嬰兒中的發(fā)病率約為1／6000,其主要臨床表現(xiàn)為皮膚黃褐色或污黑色大片魚鱗樣鱗屑形成,通常對稱分布,以四肢伸側(cè),特別是下肢為重。其它少見表現(xiàn)還包括角膜渾濁、隱睪及智力發(fā)育遲緩等。XLI的致病基因為編碼類固醇磷酸酯酶的基因STS,其全長范圍的缺失出現(xiàn)在90%以上的XLI患者中,使得該病成為出現(xiàn)全長缺失率最高的單基因遺傳病。STS基因位于Xp22.3-Xpter,該區(qū)域與Y染色體存在高度同源性。最初報道的STS缺失發(fā)生機制為X-Y染色體易位；之后的研究發(fā)現(xiàn),STS缺失主要為染色體內(nèi)部缺失,并且在STS基因附近存在中等長度重復(fù)序列,故減數(shù)分裂非等位基因同源重組可能是引起缺失的主要原因,但目前對STS基因缺失斷裂點克隆的報道僅有3例。包括STS基因在內(nèi)的缺失常累及附近多個基因,導(dǎo)致由多個臨近基因功能缺陷引起的表型,從而產(chǎn)生Xp22.3鄰近基因缺失綜合征(Xp22.3 contiguous gene deletion syndrome)。與Xp22.3鄰近基因缺失綜合征相關(guān)的基因包括身材矮小癥基因(SS),X-連鎖隱性點狀骨骺發(fā)育不良基因(CDPX),X-連鎖智力發(fā)育遲緩基因(MRX),類固醇磷酸酯酶基因(STS)及X-連鎖隱性Kallmann綜合征致病基因(KAL1)。 本研究對象為3個不同XLI家系的患者。家系1中的患者除皮膚改變外,同時具有生殖系統(tǒng)發(fā)育異常,表現(xiàn)為隱睪及陰莖短小。我們首先對其STS基因缺失進行檢測,通過設(shè)計針對STS基因10個外顯子的X-Y染色體同源引物進行PCR擴增的方法,檢測到該患者存在STS基因全長缺失。對家系一名表型正常的女性進行了攜帶者狀態(tài)檢查,排除了其攜帶致病突變的可能,其妊娠后無需進行產(chǎn)前診斷。針對家系1中患者基因缺失進行的缺失斷裂點初步定位表明其缺失范圍為2.4Mb,包括了STS基因和鄰近的KAL1基因。結(jié)合先證者生殖系統(tǒng)表現(xiàn),將其診斷為XLI伴X一連鎖隱性Kallmann綜合征,屬于Xp22.3鄰近基因缺失綜合征患者。我們通過進一步斷裂點精細定位,并采用gap-PCR方法對該患的缺失斷裂點進行了成功克隆。斷裂點附近序列分析表明,在缺失斷裂點兩端不存在明顯的同源序列,提示重組發(fā)生的機制應(yīng)為非同源DNA末端連接。另外2個家系的XLI患者DNA由合作單位提供。他們都表現(xiàn)為單純的皮膚改變,并已被證實存在STS基因的全長缺失。對其缺失斷裂點進行了初步定位表明,兩名患者的缺失斷裂點均位于已知的熱點區(qū)域,缺失范圍約為1.7Mb。進一步精細定位發(fā)現(xiàn)缺失的上下游斷裂點范圍內(nèi)分別包括兩個高度同源的中等長度重復(fù)序列,提示重組發(fā)生于該序列內(nèi)且重組發(fā)生的機制為非等位基因同源重組。 總之,本研究對3例XLI患者的基因缺失進行了斷裂點的精細定位,并對其中一名患者的缺失斷裂點進行了克隆。研究提供了一種新的STS基因缺失PCR檢測方法。研究結(jié)果表明,其中一名患者同時存在STS和KALl基因的缺失,兼有XLI和X一連鎖隱性Kallmann綜合征的表型,診斷為Xp22.3鄰近基因缺失綜合征,為國內(nèi)首例報道的該綜合征患者。斷裂點精細定位及克隆結(jié)果表明,XLI中基因缺失包括非同源DNA末端連接和非等位基因同源重組兩種機制。 第二部分先天性全身性毛發(fā)增多癥致病基因的定位克隆研究 毛發(fā)增多癥指毛發(fā)在體表非雄性激素依賴為主,且獨立于年齡、種族和性別的過度生長。先天性全身性毛發(fā)增多癥是一種罕見的毛發(fā)增多癥類型,在人群中的發(fā)病率約為十億分之一。X-連鎖先天性全身性毛發(fā)增多癥(MIM,307150)是毛發(fā)增多癥的一種類型,主要表現(xiàn)為全身性毛發(fā)增多并伴有牙齒發(fā)育異常及耳聾。目前全世界已報道的家系僅有兩個墨西哥大家系,均定位于Xq26-27之間,但尚未發(fā)現(xiàn)其致病基因。研究毛發(fā)增多癥發(fā)生的原因?qū)α私饷l(fā)發(fā)育機制及臨床脫發(fā)的治療都具有重要的意義。脊柱裂由胚胎發(fā)育第三周神經(jīng)板發(fā)育過程中,神經(jīng)管閉合缺陷引起,它是最常見的神經(jīng)管缺陷類型,發(fā)病率約為1／1,500-2,000,是僅次于先天性心臟病的第二大出生缺陷。據(jù)估計,遺傳因素在神經(jīng)管閉合發(fā)生中約占60%的比重。目前雖有多例染色體異常或單基因遺傳病伴有神經(jīng)管缺陷的報道,但尚未發(fā)現(xiàn)明確的神經(jīng)管缺陷的致病基因。先天性脊柱側(cè)彎指由于胚胎期椎體發(fā)育異常引起的脊柱向側(cè)方彎曲。其病因不明,但受遺傳因素與環(huán)境共同影響。盡管多種小鼠模型具有先天性脊柱側(cè)彎的表現(xiàn),但在人類尚未發(fā)現(xiàn)其致病基因。 本文以一中國漢族家系為研究對象進行了致病基因定位克隆研究。家系中患者的主要表現(xiàn)為先天性全身性毛發(fā)增多伴脊柱裂及先天性脊柱側(cè)彎。家系中女性患者明顯較男性患者受累輕,僅表現(xiàn)為輕度毛發(fā)增多。本家系表型屬于一種新的有先天性全身性毛發(fā)增多表現(xiàn)的遺傳綜合征。我們對家系成員進行致病基因與微衛(wèi)星標(biāo)記的兩點連鎖分析,最終將致病基因定位于Xq26.3-27.2約5.6 Mb的范圍。突變篩查針對連鎖范圍內(nèi)所有已知基因外顯子(25個基因,222個外顯子)、假基因外顯子(25個基因,41個外顯子)、部分高度保守的非編碼序列(54個)、非編碼RNA序列(3個)及部分生物信息學(xué)預(yù)測的轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合位點序列(6個)進行,結(jié)果未發(fā)現(xiàn)致病突變。為確定候選基因附近是否存在缺失,我們在候選基因FGF13兩側(cè)PCR擴增一定間隔的短序列(162個),并比較正常人與男性患者的擴增結(jié)果,并未發(fā)現(xiàn)擴增的短序列存在缺失。此外,我們還提取了患者皮膚成纖維細胞及皮膚組織RNA進行針對部分候選基因轉(zhuǎn)錄本的RT-PCR擴增,比較患者與正常人之間候選基因表達是否存在差異,結(jié)果未發(fā)現(xiàn)顯著差異。對家系孕13.5周女性成員進行了產(chǎn)前基因診斷,單體型分析結(jié)果表明,胎兒繼承了母親與致病基因連鎖的染色體片段,為男性患兒。 總之,本研究報道了一種新的遺傳綜合征,患者主要表現(xiàn)為先天性全身性毛發(fā)增多伴脊柱裂及先天性脊柱側(cè)彎。通過兩點連鎖分析,將致病基因定位于Xq26.3-27.2約5.6Mb范圍內(nèi),表明該染色體區(qū)域存在與先天性毛發(fā)增多及神經(jīng)管缺陷相關(guān)的致病基因。對連鎖范圍內(nèi)進行的系統(tǒng)突變篩查,沒能發(fā)現(xiàn)致病突變。因此,還需要在連鎖區(qū)域內(nèi)進一步排查其它類型(如DNA拷貝數(shù)變異)的突變。
【學(xué)位授予單位】：中國協(xié)和醫(yī)科大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2007
【分類號】：R758.5

【參考文獻】

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1 劉安,肖生祥,譚升順,焦婷,劉艷,李曉莉,周少娜;兩X-性連遺傳魚鱗病家系類固醇硫酸酯酶基因研究[J];第一軍醫(yī)大學(xué)學(xué)報;2005年08期

本文編號：2739347