本文選題：嬰兒眼球震顫綜合征　切入點：連鎖分析　出處：《華中科技大學(xué)》2016年博士論文

【摘要】：嬰兒眼球震顫綜合征(Infantile Nystagmus Syndrome,INS)以前被稱為先天性眼球震顫(Congenital Nystagmus,CN),是一種雙眼共軛的不自主往復(fù)運(yùn)動,通常在出生時或出生后幾個月內(nèi)發(fā)病。INS可分為特發(fā)性嬰兒眼球震顫(Idiopathic Infantile Nystagmus,IIN)和感覺缺陷型眼球震顫(Sensory Defect Nystagmus,SDN)。IIN患者除了眼球運(yùn)動異常之外不伴隨其他臨床可見眼部異常,而SDN患者通常伴隨有視覺傳入系統(tǒng)的異常,如無虹膜和先天性白內(nèi)障等。SDN和IIN均可以表現(xiàn)為常染色體顯性遺傳、常染色體隱性遺傳和X連鎖遺傳。到目前為止,通過連鎖分析技術(shù)鑒定了7個IIN遺傳位點,分別命名為NYS1~NYS7,并在NYS1和NYS6位點分別鑒定出致病基因FRMD7和GPR143。最近,通過全外顯子組測序技術(shù)鑒定了一個新的IIN致病基因MANBA。SDN的致病基因則比較多,如PAX6突變導(dǎo)致常染色體顯性遺傳伴隨虹膜發(fā)育不良和/或白內(nèi)障的SDN。本課題收集并鑒定了四個INS家系,包括兩個IIN家系和兩個SDN家系。本研究運(yùn)用基于微衛(wèi)星標(biāo)記的定位克隆和高通量的全外顯子組測序等技術(shù),對這四個INS家系進(jìn)行分子遺傳學(xué)分析,定位了一個新的IIN遺傳位點9q33.1 q34.2,鑒定了兩個INS家系的致病基因新突變,FRMD7突變c.973AG(p.R325G)和PAX6突變c.1183+1GA,報道了一個INS家系致病基因PAX6已知突變c.622CT(p.R208W)引起的新表型。詳細(xì)研究結(jié)果報道如下:1、一個新的特發(fā)性嬰兒眼球震顫遺傳位點的定位和候選致病基因分析一個來自寧夏回族自治區(qū)的常染色體顯性遺傳漢族眼球震顫家系NX-NYS共5代47人,11人表現(xiàn)為IIN,其中8名患者和15名正常人參與了本研究。先證者表現(xiàn)為嬰兒期發(fā)病的水平擺動型眼球震顫,除視網(wǎng)膜電圖和視覺誘發(fā)電位異常外,不伴隨其它臨床可見的眼睛和神經(jīng)系統(tǒng)異常。家系內(nèi)其他患者均在出生后6個月內(nèi)表現(xiàn)出眼球震顫,其眼球震顫方式有跳動型、擺動型、旋轉(zhuǎn)型和混合型。選取4個常染色體顯性遺傳IIN遺傳位點NYS2(6p12)、NYS3(7p11.2)、NYS4(13q31-q33)、NYS7(1q31.3-q32.1)區(qū)間內(nèi)和一個常染色體顯性遺傳IIN致病基因MANBA上下游的微衛(wèi)星標(biāo)記進(jìn)行連鎖分析,所有微衛(wèi)星標(biāo)記的兩點LOD值均小于-2,排除了該家系致病基因與這4個IIN遺傳位點和1個IIN致病基因的連鎖。隨后,通過全基因組中密度382個微衛(wèi)星標(biāo)記的連鎖分析,將該家系的致病基因定位在9號染色體長臂微衛(wèi)星標(biāo)記D9S1776和D9S164之間大約18.3 Mb的區(qū)段(9q33.1 q34.2),其中4個微衛(wèi)星標(biāo)記的兩點LOD值大于3。這是一個新的常染色體顯性遺傳IIN遺傳位點,命名為NYS9,在定位區(qū)間內(nèi)有202個編碼蛋白質(zhì)的基因。對區(qū)間內(nèi)三個可能與眼球震顫疾病發(fā)生的候選基因LHX2、LHX6和NCS1進(jìn)行突變檢測,未發(fā)現(xiàn)任何致病突變。進(jìn)一步對該家系先證者進(jìn)行外顯子組測序和生物信息學(xué)分析,目標(biāo)區(qū)域的覆蓋度為98.84%,平均測序深度為64.21 X。對定位區(qū)間內(nèi)的11個變異進(jìn)行Sanger測序驗證,發(fā)現(xiàn)CCBL1基因c.412CT(p.R138C)變異在家系內(nèi)與眼球震顫表型共分離。系統(tǒng)進(jìn)化分析發(fā)現(xiàn)CCBL1蛋白的R138殘基在進(jìn)化中不保守,CCBL1是否為該家系的致病基因還有待于進(jìn)一步分析。2、一個特發(fā)性嬰兒眼球震顫家系的FRMD7突變鑒定和功能研究一個來自湖北省的顯性遺傳IIN家系HB-NYS共5代38人,其中10人出生后不久即表現(xiàn)出眼球震顫,先證者伴隨斜視、弱視和近視。該家系每代均有患者,但沒有男性到男性的表型傳遞,有外顯不全現(xiàn)象,符合FRMD7突變引起IIN的遺傳方式。對先證者進(jìn)行FRMD7直接測序,在第10外顯子檢測到c.973AG(p.R325G)改變。對家系內(nèi)其他成員進(jìn)行Sanger測序,發(fā)現(xiàn)所有患者均攜帶c.973AG改變,一名正常女性也攜帶這一改變,其他正常人均不攜帶這一改變。FRMD7蛋白R325殘基在從斑馬魚到人等物種的進(jìn)化中高度保守,表明該殘基在FRMD7蛋白功能中發(fā)揮重要作用。激光共聚焦顯微鏡觀察發(fā)現(xiàn)R325G突變不改變FRMD7的亞細(xì)胞定位,免疫共沉淀實驗表明R325G突變并不影響FRMD7與已知互作蛋白CASK的結(jié)合,推測R325G突變可能是通過其它未知途徑影響FRMD7蛋白功能。3、兩個感覺缺陷型嬰兒眼球震顫家系的精準(zhǔn)基因診斷本研究收集并鑒定了兩個來自河南省的顯性遺傳SDN家系HNXY-NYS和HNJZ-NYS。HNXY-NYS家系共4代7人,其中4人表現(xiàn)為嬰兒期發(fā)病的眼球震顫。先證者臨床表現(xiàn)為先天性水平眼球震顫,伴隨虹膜發(fā)育不良,家系內(nèi)其他患者與先證者臨床表型相似。HNJZ-NYS家系共2代4人,其中2人在出生后6個月內(nèi)即表現(xiàn)出眼球震顫。先證者表現(xiàn)為水平跳動型眼球震顫,其父親臨床癥狀與先證者類似,且伴有白內(nèi)障。PAX6基因編碼一個調(diào)控眼睛發(fā)育的關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子,其雜合突變引起角膜、虹膜、晶狀體、中心凹和視神經(jīng)發(fā)育異常并伴隨眼球震顫。這兩個家系的患者均不能排除PAX6突變,故對其進(jìn)行精準(zhǔn)基因診斷。在HNXY-NYS家系先證者中檢測到一個新的剪接突變c.1183+1GA,該突變導(dǎo)致第12內(nèi)含子的供體位點消失。對該突變進(jìn)行基于微小基因的體外剪接發(fā)現(xiàn)c.1183+1GA突變導(dǎo)致PAX6基因第12個外顯子被剪切掉,引起第344位密碼子之后的閱讀框移碼。同樣地,對HNJZ-NYS家系先證者PAX6基因進(jìn)行突變檢測,在第8外顯子鑒定出一個c.622CT(p.R208W)變異,家系內(nèi)其他患者同樣攜帶該變異。R208W位于PAX6蛋白的連接結(jié)構(gòu)域,在從水母到人等物種的進(jìn)化中高度保守。R208W突變曾經(jīng)被報道過兩次,主要引起以無虹膜/虹膜發(fā)育不良為主要臨床癥狀的遺傳性眼病,本研究鑒定的R208W突變則引起以眼球震顫和白內(nèi)障為主要臨床表型的遺傳性眼病,這一方面表明R208W是一個突變熱點,另一方面也證實了PAX6基因突變具有較高的臨床異質(zhì)性�？傊�,在兩個IIN家系和兩個SDN家系中,通過定位克隆技術(shù)、外顯子組測序技術(shù)以及致病基因突變分析技術(shù),對INS的遺傳方式和致病基因進(jìn)行了初步研究,定位了一個新的IIN遺傳位點,鑒定了兩個已知INS致病基因的新突變并報道了一個已知INS致病突變引起的新表型。本研究進(jìn)一步證實了INS具有廣泛的遺傳異質(zhì)性和臨床異質(zhì)性,豐富了INS基因型與表型的關(guān)系。此外,本研究對理解INS的分子病理機(jī)制也具有重要的意義,并為INS的遺傳咨詢和精準(zhǔn)基因診斷提供新的遺傳學(xué)依據(jù)。
[Abstract]:The infant eyeball tremor syndrome ( INS ) , formerly known as congenital eyeball tremor ( CN ) , is an involuntary reciprocating movement of both eyes and usually occurs within a few months after birth or after birth . INS can be classified into idiopathic infantile eyeball tremor ( IIN ) and sensory deficit - type eyeball tremor . 闄や簡鐪肩悆榪愬姩寮傚父涔嬪涓嶄即闅忓叾浠栦復(fù)搴婂彲瑙佺溂閮ㄥ紓甯，

本文編號：1685061