亨廷顿病及相关疾病的基因变异筛查和功能磁共振研究

发布时间：2021-02-20 19:06

　　亨廷顿病（Huntington disease,HD）是一种常染色体显性遗传的神经退行性疾病,HTT是其致病基因,临床上主要表现为舞蹈样动作、认知障碍和精神行为异常。典型HD患者常以舞蹈样动作起病,加上家族史,早期容易被识别。但有些不典型HD患者,其起病症状有行走不稳、行走僵硬、动作迟缓、认知水平下降等,部分患者长期不出现舞蹈样动作,这类患者常易误诊为脑白质营养不良、遗传性共济失调、遗传性痉挛性截瘫等。基因检测对于确诊这些患者十分重要。HD目前无特效治疗药物,新的药物不断在研发中,为了能够准确地评价新型药物临床试验的治疗效果,明确合适的生物标志物至关重要。相比于临床量表敏感性低和体内蛋白检测相对有创性而言,通过磁共振（Magnetic Resonance Imaging,MRI）影像数据发现的影像生物标志物敏感性更高、操作性更便捷,更加安全无创。与3T及其他低场强的MRI相比,7T超高场强磁共振影像具有更高的分辨率、信噪比、对比度和敏感性,更有利于发现疾病早期的影像生物标志物。因此,本研究首先对入组的患者进行HTT基因检测,检测结果阴性者进行全外显子组测序,找出可疑致病变异并进行功能验... 

【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

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【学位级别】：博士

【部分图文】：

3×Flag-cmv质粒和p EGFP-N1质粒图谱

我们在八个家系中(图2a)发现了12个不同的可能导致患者发病的基因变异(表8),所有变异均经过一代测序验证。对于能够获得DNA的患者家属进行家系验证。在这12个变异中,有三个变异是没有被报道过的(图2b,c),即在db SNP、gnom AD和Ex AC数据库中没有发现这些变异,这三个新变异分别是CSF1R基因的微小缺失突变c.2654_2654+3del,和GALC基因的无义突变c.1321C>T和错义突变c.166G>C。在我们团队内部500人正常对照数据库中也没有发现这12个变异。GALC基因的无义突变c.1321C>T根据ACMG指南的预测结果是致病的,6号先证者外周血白细胞GALC酶活性为2.07 nmol/17h mg蛋白(正常范围是12.89-100.93 nmol/17h mg蛋白),结合该患者携带另一个既往文献确诊病人中反复出现的GALC基因的错义突变c.1901T>C,我们认为GALC基因的无义突变c.1321C>T是致病突变。SIFT,Polyphen-2和CADD这三个在线软件对GALC基因的错义突变c.166G>C的预测都是致病的。但是,根据ACMG指南GALC基因的错义突变c.166G>C被认为是临床意义不明确的。我们通过检测外周白细胞的GALC酶活性发现8号先证者该酶活性为2.77 nmol/17h mg蛋白,结合该先证者携带的另一个GALC基因的错义突变c.461C>A是已被报道的明确致病突变,所以我们认为GALC基因的错义突变c.166G>C是致病突变。

4号先证者携带的变异为EIF2B3的错义突变c.22A>T和c.1037T>C(图3a)。考虑到EIF2B3的错义突变c.1037T>C是一个已报道的致病突变,我们通过研究c.22A>T变异对细胞功能的影响是否与c.1037T>C突变一样来证明c.22A>T的致病性。从我们的研究结果看来,EIF2B3的错义突变c.22A>T和c.1037T>C都没有明显的引起EIF2B3这个蛋白表达量的改变(图3b)。EIF2B3的错义突变c.22A>T和c.1037T>C都在未改变总e IF2α亚基表达量的前提下提高了e IF2α亚基的磷酸化水平(图3c),并且都提高了由ATF4基因5’端非翻译区内上游开放阅读框架介导的绿色荧光蛋白表达量(图3d)。此外,4号先证者57岁开始出现认知功能减退和共济失调,伴广泛对称性脑白质液体衰减反转恢复序列(fluid attenuated inversion recovery,FLAIR)高信号和T1低信号(图3e)。该患者由于行走不稳摔倒并导致骨折两次,此后便无法行走,需要卧床。在发病4年后,即61岁时去世。结合细胞功能试验和患者的典型临床及影像特点,我们认为EIF2B3的错义突变c.22A>T是致病突变。2.2 临床特点和影像特点


本文编号：3043212