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(shí)間:2021-02-20 19:06
亨廷頓。℉untington 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(dòng)作、認(rèn)知障礙和精神行為異常。典型HD患者常以舞蹈樣動(dòng)作起病,加上家族史,早期容易被識(shí)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(dòng)作遲緩、認(rèn)知水平下降等,部分患者長(zhǎng)期不出現(xiàn)舞蹈樣動(dòng)作,這類患者常易誤診為腦白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)不良、遺傳性共濟(jì)失調(diào)、遺傳性痙攣性截癱等。基因檢測(cè)對(duì)于確診這些患者十分重要。HD目前無(wú)特效治療藥物,新的藥物不斷在研發(fā)中,為了能夠準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)新型藥物臨床試驗(yàn)的治療效果,明確合適的生物標(biāo)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(cè)相對(duì)有創(chuàng)性而言,通過(guò)磁共振(Magnetic Resonance Imaging,MRI)影像數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)的影像生物標(biāo)志物敏感性更高、操作性更便捷,更加安全無(wú)創(chuàng)。與3T及其他低場(chǎng)強(qiáng)的MRI相比,7T超高場(chǎng)強(qiáng)磁共振影像具有更高的分辨率、信噪比、對(duì)比度和敏感性,更有利于發(fā)現(xiàn)疾病早期的影像生物標(biāo)志物。因此,本研究首先對(duì)入組的患者進(jìn)行HTT基因檢測(cè),檢測(cè)結(jié)果陰性者進(jìn)行全外顯子組測(cè)序,找出可疑致病變異并進(jìn)行功能驗(yàn)...
【文章來(lái)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(yè)數(shù)】:102 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
3×Flag-cmv質(zhì)粒和p EGFP-N1質(zhì)粒圖譜
我們?cè)诎藗(gè)家系中(圖2a)發(fā)現(xiàn)了12個(gè)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(guò)一代測(cè)序驗(yàn)證。對(duì)于能夠獲得DNA的患者家屬進(jìn)行家系驗(yàn)證。在這12個(gè)變異中,有三個(gè)變異是沒(méi)有被報(bào)道過(guò)的(圖2b,c),即在db SNP、gnom AD和Ex AC數(shù)據(jù)庫(kù)中沒(méi)有發(fā)現(xiàn)這些變異,這三個(gè)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(wú)義突變c.1321C>T和錯(cuò)義突變c.166G>C。在我們團(tuán)隊(duì)內(nèi)部500人正常對(duì)照數(shù)據(jù)庫(kù)中也沒(méi)有發(fā)現(xiàn)這12個(gè)變異。GALC基因的無(wú)義突變c.1321C>T根據(jù)ACMG指南的預(yù)測(cè)結(jié)果是致病的,6號(hào)先證者外周血白細(xì)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(gè)既往文獻(xiàn)確診病人中反復(fù)出現(xiàn)的GALC基因的錯(cuò)義突變c.1901T>C,我們認(rèn)為GALC基因的無(wú)義突變c.1321C>T是致病突變。SIFT,Polyphen-2和CADD這三個(gè)在線軟件對(duì)GALC基因的錯(cuò)義突變c.166G>C的預(yù)測(cè)都是致病的。但是,根據(jù)ACMG指南GALC基因的錯(cuò)義突變c.166G>C被認(rèn)為是臨床意義不明確的。我們通過(guò)檢測(cè)外周白細(xì)胞的GALC酶活性發(fā)現(xiàn)8號(hào)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(gè)GALC基因的錯(cuò)義突變c.461C>A是已被報(bào)道的明確致病突變,所以我們認(rèn)為GALC基因的錯(cuò)義突變c.166G>C是致病突變。
4號(hào)先證者攜帶的變異為EIF2B3的錯(cuò)義突變c.22A>T和c.1037T>C(圖3a)?紤]到EIF2B3的錯(cuò)義突變c.1037T>C是一個(gè)已報(bào)道的致病突變,我們通過(guò)研究c.22A>T變異對(duì)細(xì)胞功能的影響是否與c.1037T>C突變一樣來(lái)證明c.22A>T的致病性。從我們的研究結(jié)果看來(lái),EIF2B3的錯(cuò)義突變c.22A>T和c.1037T>C都沒(méi)有明顯的引起EIF2B3這個(gè)蛋白表達(dá)量的改變(圖3b)。EIF2B3的錯(cuò)義突變c.22A>T和c.1037T>C都在未改變總e IF2α亞基表達(dá)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(kāi)放閱讀框架介導(dǎo)的綠色熒光蛋白表達(dá)量(圖3d)。此外,4號(hào)先證者57歲開(kāi)始出現(xiàn)認(rèn)知功能減退和共濟(jì)失調(diào),伴廣泛對(duì)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(hào)和T1低信號(hào)(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(wú)法行走,需要臥床。在發(fā)病4年后,即61歲時(shí)去世。結(jié)合細(xì)胞功能試驗(yàn)和患者的典型臨床及影像特點(diǎn),我們認(rèn)為EIF2B3的錯(cuò)義突變c.22A>T是致病突變。2.2 臨床特點(diǎn)和影像特點(diǎn)
本文編號(hào):3043212
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【文章頁(yè)數(shù)】:102 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
3×Flag-cmv質(zhì)粒和p EGFP-N1質(zhì)粒圖譜
我們?cè)诎藗(gè)家系中(圖2a)發(fā)現(xiàn)了12個(gè)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(guò)一代測(cè)序驗(yàn)證。對(duì)于能夠獲得DNA的患者家屬進(jìn)行家系驗(yàn)證。在這12個(gè)變異中,有三個(gè)變異是沒(méi)有被報(bào)道過(guò)的(圖2b,c),即在db SNP、gnom AD和Ex AC數(shù)據(jù)庫(kù)中沒(méi)有發(fā)現(xiàn)這些變異,這三個(gè)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(wú)義突變c.1321C>T和錯(cuò)義突變c.166G>C。在我們團(tuán)隊(duì)內(nèi)部500人正常對(duì)照數(shù)據(jù)庫(kù)中也沒(méi)有發(fā)現(xiàn)這12個(gè)變異。GALC基因的無(wú)義突變c.1321C>T根據(jù)ACMG指南的預(yù)測(cè)結(jié)果是致病的,6號(hào)先證者外周血白細(xì)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(gè)既往文獻(xiàn)確診病人中反復(fù)出現(xiàn)的GALC基因的錯(cuò)義突變c.1901T>C,我們認(rèn)為GALC基因的無(wú)義突變c.1321C>T是致病突變。SIFT,Polyphen-2和CADD這三個(gè)在線軟件對(duì)GALC基因的錯(cuò)義突變c.166G>C的預(yù)測(cè)都是致病的。但是,根據(jù)ACMG指南GALC基因的錯(cuò)義突變c.166G>C被認(rèn)為是臨床意義不明確的。我們通過(guò)檢測(cè)外周白細(xì)胞的GALC酶活性發(fā)現(xiàn)8號(hào)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(gè)GALC基因的錯(cuò)義突變c.461C>A是已被報(bào)道的明確致病突變,所以我們認(rèn)為GALC基因的錯(cuò)義突變c.166G>C是致病突變。
4號(hào)先證者攜帶的變異為EIF2B3的錯(cuò)義突變c.22A>T和c.1037T>C(圖3a)?紤]到EIF2B3的錯(cuò)義突變c.1037T>C是一個(gè)已報(bào)道的致病突變,我們通過(guò)研究c.22A>T變異對(duì)細(xì)胞功能的影響是否與c.1037T>C突變一樣來(lái)證明c.22A>T的致病性。從我們的研究結(jié)果看來(lái),EIF2B3的錯(cuò)義突變c.22A>T和c.1037T>C都沒(méi)有明顯的引起EIF2B3這個(gè)蛋白表達(dá)量的改變(圖3b)。EIF2B3的錯(cuò)義突變c.22A>T和c.1037T>C都在未改變總e IF2α亞基表達(dá)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(kāi)放閱讀框架介導(dǎo)的綠色熒光蛋白表達(dá)量(圖3d)。此外,4號(hào)先證者57歲開(kāi)始出現(xiàn)認(rèn)知功能減退和共濟(jì)失調(diào),伴廣泛對(duì)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(hào)和T1低信號(hào)(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(wú)法行走,需要臥床。在發(fā)病4年后,即61歲時(shí)去世。結(jié)合細(xì)胞功能試驗(yàn)和患者的典型臨床及影像特點(diǎn),我們認(rèn)為EIF2B3的錯(cuò)義突變c.22A>T是致病突變。2.2 臨床特點(diǎn)和影像特點(diǎn)
本文編號(hào):3043212
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