局灶节段性肾小球硬化致病基因突变研究

发布时间：2018-11-22 15:19

【摘要】：目的：局灶节段性肾小球硬化（focal segmental glomerulosclerosis, FSGS）是导致终末期肾病（end stage renal disease, ESRD）的主要原因之一。其发病机制还不完全清楚。目前的研究表明，遗传因素在FSGS发病中起重要作用，可能存在主效基因变异导致FSGS发病。基于高加索人或非洲裔美国人的研究已经证实，多种足细胞蛋白编码基因的突变均可能导致FSGS，例如NPHS1，NPHS2，ACTN4，TRPC6，INF2等。但其结果没能在中国汉族人群中得到验证，中国汉族人群FSGS患者可能存在新的致病基因变异。因此，本课题以FSGS家系及散发患者为对象，利用全基因组扫描及全外显子测序技术进行致病基因突变研究，寻找中国汉族人群FSGS患者的致病基因变异，为FSGS的遗传学和发病机制研究提供依据。方法：1、基于FSGS家系的研究：（1）对LF-01家系中的患者，以及LF-02和LF-03家系的先证者，针对已知致病基因突变位点的区域：ACTN4第8外显子，TRPC6第2、5、12、13外显子和INF2基因2、3、4外显子，进行聚合酶链反应（polymerasechain reaction，PCR）扩增后测序，筛查突变。（2）对LF-01家系中的所有22名成员，进行全基因组扫描，通过连锁分析寻找候选位点并分析可能的致病基因。（3）对LF-01家系的3例患者，1例正常成员，以及LF-02、LF-03家系先证者进行全外显子测序。根据千人基因组计划（1092名正常人全基因组数据库）、ESP6500（6500名正常人全外显子数据库）和dbSNP信息，滤过正常人群变异；并与cg69数据库与69个非肾病测序项目测序结果对比，根据全基因组扫描结果，结合蛋白质功能预测软件预测结果及家系内对照测序结果，确定FSGS家系可能的致病基因突变。（4）对可能的致病基因突变在各自家系内进行测序验证。并在其他97例散发FSGS患者及96例正常人中进行测序验证。 2、基于散发FSGS患者的研究：（1）对40例散发FSGS患者，，通过直接测序对上述已知致病基因突变位点进行筛查。（2）对无明确致病突变的21例FSGS散发患者进行全外显子测序。通过上述方法筛选FSGS散发病例的可能致病基因突变。（3）对筛选结果在97例FSGS患者及96例正常人中进行验证。结果：1（1）对LF-01家系22名成员，LF-02和LF-03家系的先证者进行已知基因热点突变筛查，未发现已报道突变。（2）LF-01家系22名成员全基因组扫描结果显示，4个位点LOD值大于0，其中LOD值最高的位点为D1S199，LOD值为1.97。4个位点的连锁区域不包含已知致病基因突变。（3）根据LF-01家系内对照、公共数据库对照、功能预测、全基因组扫描结果筛选出候选基因：WT1、A基因、ITGB4，PCR扩增3个基因的突变位点在该家系的其他成员中验证，证实WT1、ITGB4基因不是该家系致病基因，而A基因（c.C1213G，p.L405V）可能是该家系FSGS致病性突变。LF-02家系的先证者存在MYH9（c.G3282C，p.E1094D）基因的错义突变。LF-03家系中发现致病基因APOL1突变（c.C761T，p.T254I）。（5）在97例FSGS散发患者及96例正常人中对A基因、MYH9、APOL1进行验证，仅在1例散发病人中发现A基因相同功能区不同位点突变。 2（1）对40例散发FSGS患者筛查未发现已知基因突变。（2）对已行突变筛查的21名FSGS散发患者进行全外显子测序。经公共数据库滤过筛选出10名以上散发患者共同存在插入缺失突变的候选基因：TCHH、PR1L1、ATXN1、HGC6.3，在97例FSGS散发患者及96例正常对照中对上述4个基因变异区域进行PCR扩增并测序，在正常人群中发现存在相似频率突变。（3）对上述外显子测序结果筛查，寻找出可能的致病基因突变位点包括：TRPC6（c.T1673C，p.I558T）、SMARCAL1（c.G928A，p.E310K）、A基因（c.A3559G，p.T1187A），NPHS1（c.G928A，p.D310N），其中前三个突变均未见报道。（4）在97例FSGS患者中及96例正常人中进行验证，发现8名散发性FSGS患者存在TRPC6（I558T）突变，SMARCAL1（E310K）、A基因（T1187A）、NPHS1（D310N）突变各有1例。其余突变位点FSGS患者中未测出。所有正常对照中均未测到上述突变。 3对上述突变进行生物信息学分析，显示这些变异可能是导致FSGS的突变。结论：1、首次对中国汉族人FSGS家系采用连锁分析结合全外显子测序策略，以及对散发FSGS患者采用已知常见致病基因突变筛查后全外显子测序的研究策略，取得了成功。 2、基于3个FSGS家系的研究，在较大家系LF-01家系中利用全基因组扫描及全外显子测序的策略成功的发现新的致病基因：A基因。并在另一散发患者中也发现了A基因的突变。在LF-02家系先证者发现MYH9基因新的错义突变位点。在一个同卵双生LF-03家系中发现了位于APOL1基因第5外显子上的新突变位点。在3个FSGS家系中均找到致病基因。 3、首次在散发性FSGS患者中报道A基因、TRPC6、SMARCAL1基因的新突变。这些突变能从遗传学角度上解释了11.3%的FSGS患者。
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【学位授予单位】：遵义医学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：R692.6

【参考文献】