亨廷頓病及相關(guān)疾病的基因變異篩查和功能磁共振研究
發(fā)布時間:2021-02-20 19:06
亨廷頓病(Huntington disease,HD)是一種常染色體顯性遺傳的神經(jīng)退行性疾病,HTT是其致病基因,臨床上主要表現(xiàn)為舞蹈樣動作、認知障礙和精神行為異常。典型HD患者常以舞蹈樣動作起病,加上家族史,早期容易被識別。但有些不典型HD患者,其起病癥狀有行走不穩(wěn)、行走僵硬、動作遲緩、認知水平下降等,部分患者長期不出現(xiàn)舞蹈樣動作,這類患者常易誤診為腦白質(zhì)營養(yǎng)不良、遺傳性共濟失調(diào)、遺傳性痙攣性截癱等;驒z測對于確診這些患者十分重要。HD目前無特效治療藥物,新的藥物不斷在研發(fā)中,為了能夠準確地評價新型藥物臨床試驗的治療效果,明確合適的生物標志物至關(guān)重要。相比于臨床量表敏感性低和體內(nèi)蛋白檢測相對有創(chuàng)性而言,通過磁共振(Magnetic Resonance Imaging,MRI)影像數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)的影像生物標志物敏感性更高、操作性更便捷,更加安全無創(chuàng)。與3T及其他低場強的MRI相比,7T超高場強磁共振影像具有更高的分辨率、信噪比、對比度和敏感性,更有利于發(fā)現(xiàn)疾病早期的影像生物標志物。因此,本研究首先對入組的患者進行HTT基因檢測,檢測結(jié)果陰性者進行全外顯子組測序,找出可疑致病變異并進行功能驗...
【文章來源】:浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:102 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
3×Flag-cmv質(zhì)粒和p EGFP-N1質(zhì)粒圖譜
我們在八個家系中(圖2a)發(fā)現(xiàn)了12個不同的可能導(dǎo)致患者發(fā)病的基因變異(表8),所有變異均經(jīng)過一代測序驗證。對于能夠獲得DNA的患者家屬進行家系驗證。在這12個變異中,有三個變異是沒有被報道過的(圖2b,c),即在db SNP、gnom AD和Ex AC數(shù)據(jù)庫中沒有發(fā)現(xiàn)這些變異,這三個新變異分別是CSF1R基因的微小缺失突變c.2654_2654+3del,和GALC基因的無義突變c.1321C>T和錯義突變c.166G>C。在我們團隊內(nèi)部500人正常對照數(shù)據(jù)庫中也沒有發(fā)現(xiàn)這12個變異。GALC基因的無義突變c.1321C>T根據(jù)ACMG指南的預(yù)測結(jié)果是致病的,6號先證者外周血白細胞GALC酶活性為2.07 nmol/17h mg蛋白(正常范圍是12.89-100.93 nmol/17h mg蛋白),結(jié)合該患者攜帶另一個既往文獻確診病人中反復(fù)出現(xiàn)的GALC基因的錯義突變c.1901T>C,我們認為GALC基因的無義突變c.1321C>T是致病突變。SIFT,Polyphen-2和CADD這三個在線軟件對GALC基因的錯義突變c.166G>C的預(yù)測都是致病的。但是,根據(jù)ACMG指南GALC基因的錯義突變c.166G>C被認為是臨床意義不明確的。我們通過檢測外周白細胞的GALC酶活性發(fā)現(xiàn)8號先證者該酶活性為2.77 nmol/17h mg蛋白,結(jié)合該先證者攜帶的另一個GALC基因的錯義突變c.461C>A是已被報道的明確致病突變,所以我們認為GALC基因的錯義突變c.166G>C是致病突變。
4號先證者攜帶的變異為EIF2B3的錯義突變c.22A>T和c.1037T>C(圖3a)?紤]到EIF2B3的錯義突變c.1037T>C是一個已報道的致病突變,我們通過研究c.22A>T變異對細胞功能的影響是否與c.1037T>C突變一樣來證明c.22A>T的致病性。從我們的研究結(jié)果看來,EIF2B3的錯義突變c.22A>T和c.1037T>C都沒有明顯的引起EIF2B3這個蛋白表達量的改變(圖3b)。EIF2B3的錯義突變c.22A>T和c.1037T>C都在未改變總e IF2α亞基表達量的前提下提高了e IF2α亞基的磷酸化水平(圖3c),并且都提高了由ATF4基因5’端非翻譯區(qū)內(nèi)上游開放閱讀框架介導(dǎo)的綠色熒光蛋白表達量(圖3d)。此外,4號先證者57歲開始出現(xiàn)認知功能減退和共濟失調(diào),伴廣泛對稱性腦白質(zhì)液體衰減反轉(zhuǎn)恢復(fù)序列(fluid attenuated inversion recovery,FLAIR)高信號和T1低信號(圖3e)。該患者由于行走不穩(wěn)摔倒并導(dǎo)致骨折兩次,此后便無法行走,需要臥床。在發(fā)病4年后,即61歲時去世。結(jié)合細胞功能試驗和患者的典型臨床及影像特點,我們認為EIF2B3的錯義突變c.22A>T是致病突變。2.2 臨床特點和影像特點
本文編號:3043212
【文章來源】:浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:102 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
3×Flag-cmv質(zhì)粒和p EGFP-N1質(zhì)粒圖譜
我們在八個家系中(圖2a)發(fā)現(xiàn)了12個不同的可能導(dǎo)致患者發(fā)病的基因變異(表8),所有變異均經(jīng)過一代測序驗證。對于能夠獲得DNA的患者家屬進行家系驗證。在這12個變異中,有三個變異是沒有被報道過的(圖2b,c),即在db SNP、gnom AD和Ex AC數(shù)據(jù)庫中沒有發(fā)現(xiàn)這些變異,這三個新變異分別是CSF1R基因的微小缺失突變c.2654_2654+3del,和GALC基因的無義突變c.1321C>T和錯義突變c.166G>C。在我們團隊內(nèi)部500人正常對照數(shù)據(jù)庫中也沒有發(fā)現(xiàn)這12個變異。GALC基因的無義突變c.1321C>T根據(jù)ACMG指南的預(yù)測結(jié)果是致病的,6號先證者外周血白細胞GALC酶活性為2.07 nmol/17h mg蛋白(正常范圍是12.89-100.93 nmol/17h mg蛋白),結(jié)合該患者攜帶另一個既往文獻確診病人中反復(fù)出現(xiàn)的GALC基因的錯義突變c.1901T>C,我們認為GALC基因的無義突變c.1321C>T是致病突變。SIFT,Polyphen-2和CADD這三個在線軟件對GALC基因的錯義突變c.166G>C的預(yù)測都是致病的。但是,根據(jù)ACMG指南GALC基因的錯義突變c.166G>C被認為是臨床意義不明確的。我們通過檢測外周白細胞的GALC酶活性發(fā)現(xiàn)8號先證者該酶活性為2.77 nmol/17h mg蛋白,結(jié)合該先證者攜帶的另一個GALC基因的錯義突變c.461C>A是已被報道的明確致病突變,所以我們認為GALC基因的錯義突變c.166G>C是致病突變。
4號先證者攜帶的變異為EIF2B3的錯義突變c.22A>T和c.1037T>C(圖3a)?紤]到EIF2B3的錯義突變c.1037T>C是一個已報道的致病突變,我們通過研究c.22A>T變異對細胞功能的影響是否與c.1037T>C突變一樣來證明c.22A>T的致病性。從我們的研究結(jié)果看來,EIF2B3的錯義突變c.22A>T和c.1037T>C都沒有明顯的引起EIF2B3這個蛋白表達量的改變(圖3b)。EIF2B3的錯義突變c.22A>T和c.1037T>C都在未改變總e IF2α亞基表達量的前提下提高了e IF2α亞基的磷酸化水平(圖3c),并且都提高了由ATF4基因5’端非翻譯區(qū)內(nèi)上游開放閱讀框架介導(dǎo)的綠色熒光蛋白表達量(圖3d)。此外,4號先證者57歲開始出現(xiàn)認知功能減退和共濟失調(diào),伴廣泛對稱性腦白質(zhì)液體衰減反轉(zhuǎn)恢復(fù)序列(fluid attenuated inversion recovery,FLAIR)高信號和T1低信號(圖3e)。該患者由于行走不穩(wěn)摔倒并導(dǎo)致骨折兩次,此后便無法行走,需要臥床。在發(fā)病4年后,即61歲時去世。結(jié)合細胞功能試驗和患者的典型臨床及影像特點,我們認為EIF2B3的錯義突變c.22A>T是致病突變。2.2 臨床特點和影像特點
本文編號:3043212
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