四个眼白化病1型家系的表型与致病基因研究

发布时间：2020-09-07 14:13

　　 目的眼白化病1型(Ocular Albinism Type 1,OA1)是最常见的眼白化病类型,国外报道新生儿发病率约为1/50,000,患者主要表现为先天性眼球震颤、视力低下、虹膜和视网膜色素沉着不足、黄斑发育不良等。该病以X-连锁方式进行遗传,目前确定GPR143是OA1的致病基因。本研究对4个OA1家系(OA1-1 4)进行临床特征描述及分子遗传学研究,对GPR143基因直接测序,筛查致病突变,分析突变对蛋白功能的影响,探讨患者致病的分子基础。方法1.收集2014年10月至2015年10月因先天性眼球震颤就诊于天津市眼科斜视与小儿眼科门诊的4个OA1家系,对家系患者及携带者行详细的眼科检查:包括视力、屈光状态、裂隙灯显微镜检查眼前节、直接眼底镜检查、眼底照相及光学相干断层扫描(OCT)检查,ERG和VEP检查。2.采集家系成员外周血5ml,提取基因组DNA;以基因组DNA为模板,PCR扩增GPR143基因的全部9个外显子及其外显子-内含子拼接处的部分序列,纯化和回收目的片段后,应用ABI 3130-avant全自动遗传分析仪对GPR143基因直接双向测序,DNAstar软件分析数据,筛查致病突变位点,并用DNA直接测序方法对家系其他成员及100例正常对照进行验证。3.应用生物医学预测软件分析GPR143基因突变对编码蛋白的影响:Polyphen 2及SIFT软件对筛查出的错义突变进行预测;Human Splicing Finder-version 3.0软件对筛查出的剪切位点突变进行分析。结果1.这四个OA1家系中,所有患者均因先天性眼球震颤、视力低下就诊。除一例患者有典型的白化病眼底表现:双眼视网膜色素弥漫性缺失,可透见脉络膜血管,黄斑发育不良,其余患者的虹膜及眼底色素改变很不明显,仅表现为轻度的色素沉着不足或是同正常人无异。眼底照相及OCT检查结果显示所有患者均有黄斑发育不良。2.四个OA1家系的GPR143基因突变筛查,发现了4种不同类型的突变,包括两个新突变,分别是位于第5内含子3’端的剪切位点突变c.659-2AC和包含近整个外显子2的大片段缺失g.4572_5239del688,共缺失688个碱基;两个已知突变,分别是位于第二外显子的错义突变c.251GA(p.G84D)和位于第6外显子的无义突变c.733CT(p.R245X)。3.错义突变c.251GA(p.G84D)经Polyphen 2及SIFT软件预测,前者得到的值为0.980,后者为0.01,提示该突变对OA1蛋白结构具有破坏性;剪切位点突变c.659-2AC经Human Splicing Finder-version 3.0软件分析得到野生型Conserved Value(CV)值为88.93,突变后CV值变为59.98,两者分值变化为-32.55%,低于10%,提示该突变破坏了野生型GPR143基因的剪切位点,改变了外显子的拼接位点,产生了新的氨基酸序列,使OA1蛋白的结构和功能受到破坏。结论1.中国OA1患者主要因先天性眼球震颤就诊,虹膜及眼底色素缺失表现往往不明显,因而可被误认为特发性眼球震颤。OCT检查黄斑是否发育不良并结合分子遗传学研究有助于OA1的诊断和鉴别诊断。2.GPR143基因四种突变c.251GA、c.733CT、c.659-2AC g.4572_5239del688分别是导致四个OA1家系患者致病的分子基础。其中新突变c.659-2AC和g.4572_5239del688的发现,扩大了GPR143基因的突变图谱。
【学位单位】：天津医科大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2016
【中图分类】：R771
【部分图文】：

睫状区色素片状缺失，于颞下方最为明显（图 2E）。携带者(V:1)的虹膜色素沉着正常（图2F）。OD OS OD OS图 2：A 为正常人的虹膜，色素沉着正常均匀；B 为 OA1-3 家系的先证者（III：1）的虹膜，其色素不均，卷缩轮外睫状区色素较瞳孔区淡；C 为 OA1-1 的患者（III：7）的虹膜卷缩轮界限不清，睫状区色素缺失较为明显，呈灰白色， 瞳孔区色素不均；D 为 OA1-3 家系中患者（II：3）的虹膜，表现卷缩轮色素轻度缺失，睫状区轻度线条状或是小片状色素缺失；E 为 OA1-4 ?

OD OS OD OS图 3：A 为正常人的眼底；B 为 OA1-1 家系中患者（III：7）的眼底相，其色素无异常，未见明显黄斑结构；C 为家系 3（OA1-3）患者（II：3）的眼底相，表现为色素中度缺失，可看到脉络膜血管，未见明显黄斑结构；D 为家系 2（OA1-2）中先证者（II：1）的眼底，其色素正常，无明显黄斑结构；E 为家系 1（OA1-1）中先证者（IV：6）眼底，色素正常，无明显黄斑结构；F 为家系 4（OA1-4）中先证者（VI：1）的眼底，表现为较为典型的白化病眼底，视网膜色素弥漫性缺失，可透见脉络膜血管（图 2-2F），无明显黄斑结构。

图 4 A 为正常 OCT 结果，可见正常的黄斑结构； B 为 OA1-1 家系中先证者(IV：6)的 OCT 结果，研究中所有患者 OCT 结果同其一致，均未见明显黄斑中心凹结构2 分子遗传学研究结果2.1 PCR 扩增产物琼脂糖凝胶电泳结果因外显子 1 和外显子 8 片段较大，故分别设计 2 对引物对其扩增，所以共设计 11 对引物扩增 GPR143 基因的 9 个外显子及外显子-内含子拼接处，下图为OA1（1-3）家系中先证者及正常对照的 PCR 扩增产物琼脂糖凝胶电泳结果，显示全部外显子扩增产物所得电泳条带大小同预期相符（图 5）。

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本文编号：2813449