直接测序法结合CNV检测技术在Waardenburg综合征相关基因筛查中的应用研究

【摘要】背景：Waardenburg综合征(Waardenburgsyndrome,WS)是最常见的常染色体显性遗传综合征型耳聋,其主要临床特征是色素沉着异常(包括皮肤毛发的色素脱失、虹膜异色)和感音神经性耳聋。根据其他临床特征,如内眦异位、四肢肌肉骨骼异常、先天性巨结肠等,WS又被分为4型(WSⅠ-Ⅳ)。已报道的该疾病致病基因有6个,分别是PAX3、MITF、EDN3、EDNRB、SOX10以及SNAI2。莱顿大学医学中心建立了关于WS的基因突变数据库LOVD-LeidenOpenVariantionDatabase(http://grenada.lumc.nl/LOVD2/WS/),该数据库记录了113个PAX3、78个SOX10、41个MITF、15个EDN3、31个EDNRB和2个SNAI2基因突变位点(截至2014年3月)。这些报道主要采用直接测序法筛查6个致病基因上的点突变或小片段的缺失,而直接测序法对于基因上可能存在的涉及较大范围的拷贝数变异(Copynumbervariation,CNV)则无法进行可靠描述。然而,对突变准确可靠的鉴别对于WS患者及家庭的遗传咨询十分重要。近年来,一些基于PCR的CNV检测手段已经广泛使用于对目的基因的CNV检测。国外也已经有研究组采用多重连接依赖探针扩增(Multiplexligation-dependentprobeamplification,MLPA)技术对WS致病基因展开了筛查,我国目前还没有此类报道。目的：本研究希望通过对29例中国人群WS患者的6个致病基因的直接测序和CNV的检测,研究中国人群WS相关基因的突变频率及详细的评估临床表型,推荐合理的分子基因诊断程序。方法：我们首先对新收集的4例WS病例临床分型,采用直接测序法进行相关基因外显子筛查。然后,对所有WS病例(包括前期收集25例和新收的4例)采用CNVplex技术进行致病基因的CNV检测,对发现的CNV用实时荧光定量法验证,并初步定位。最后,总结4个新收的病例和25个前期收集的病例的临床资料以及两种方法的检测结果,评估临床表型并分析突变频率。结果：本研究结果发现：①新收集的4例WS病例,2例为WSⅠ型、2例WSⅡ型,均通过直接测序法找到致病突变,共发现3个突变。2例WSⅠ基因突变均发生在PAX3,分别为c.232G>A和c.792+1G>A；另外2例WSⅡ为相同突变：MITF第7外显子c.649-651delAGA。②包括了前期收集的29个病例中,4例WSⅠ型、23例WSⅡ、2例WSIV,其中所有WSⅠ型和WSⅣ,以及65%(15/23)的WSⅡ型病例均通过直接测序法发现了突变,其中WSⅠ病例致病突变均在PAX3基因上；WSⅡ病例中39%(9/23)与MITF有关,30%(7/23)与SOX10有关；WSIV为SOX1O突变。③CNVplex检测结果显示29个样本中有9例出现了不同目标区的拷贝数异常。其中7个(7/29,24%)提示为点突变,提示位点与前期的直接测序结果相符。另外两个提示为分别涉及MITF和SOX10的CNV,涉及MITF的CNV拷贝数目为5(正常人为2),说明该片段存在重复,为重复型CNV；涉及SOX10的CNV拷贝数目为1,说明该片段有缺失,为缺失型CNV。经实时荧光定量验证得到确证,并初步定位：1.涉及MITF的CNV范围在MITF上游1Kbp-3Kbp到第1外显子,大小在4-5Kbp。2.涉及SOX10的CNV是包括整个SOX10在内的大于160Kbp的缺失。结论：我们首次在中国人群中进行WS患者的CNV研究,通过本实验研究的出以下结论：①在中国人群中WS患者主要为WSⅠ、WSⅡ两种亚型,分别占17%和79%,WSIV少见,WSⅢ在罕见。PAX3是WSⅠ的主要致病基因；MITF和SOX10是WSⅡ的主要致病突变,65%的WSⅡ发现与这两个基因有关；SOX10为WSⅣ的主要致病基因。②中国人群WS病例存在致病基因上的CNV,目标基因CNV检测可以提高WS病例的突变检出率,与直接测序法相互补充。③CNVplexTM高通量基因拷贝数检测技术不仅可以灵敏的检测目的基因的CNVs,也可以提示设计位点的点突变和小片段缺失,与直接测序法相互验证。④直接测序法结合CNVplex检测技术能更好的提高WS致病基因突变检出率,有助于WS的分子诊断,建议列入WS常规分子诊断程序。
【作者】刘畅；
【导师】冯永；
【作者基本信息】中南大学，临床医学，2014，博士
【关键词】Waardenburg综合征；拷贝数变异；直接测序；实时荧光定量PCR；点突变；

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