非综合征型遗传性耳聋家系致病基因定位及鉴定研究

发布时间：2020-06-01 05:23

【摘要】：研究背景在全球范围内,耳聋是一种最常见的感觉障碍性疾病之一。大约1%o的新生儿或婴幼儿在学语前期患有重度或极重度耳聋。耳聋的病因十分复杂,遗传因素、环境因素或二者共同作用可导致耳聋发生。调查显示,超过半数的极重度的耳聋患者是遗传因素所导致的,所以耳聋遗传学方面的相关研究是十分重要的课题。遗传性耳聋可表现为多系统疾病的一个伴随症状,被称为综合征型耳聋；也可表现为只有耳部(和前庭系统)疾患,被称为非综合征型耳聋。后者是遗传性耳聋的常见的形式,约占遗传性耳聋的70%。根据遗传方式不同,非综合征型耳聋又可分为常染色体显性遗传(占20%)、常染色体隐性遗传(占75%)、伴X性染色体遗传及线粒体(母系)遗传(占1%-5%)。遗传性耳聋具有高度的遗传异质性,目前已有140多个非综合征型耳聋基因座位被发现,在这些座位上至少成功鉴定了64个责任基因。随着医学遗传学和分子生物学的发展,基因检测已经成为查找耳聋病因的有效手段之一,基因诊断对耳聋患者及其家庭的临床评估具有十分重要的意义。耳聋责任基因鉴定工作是对患者进行分子诊断、检测基因携带者及产前诊断的前提之一。也是我们更好的理解潜在蛋白生理功能和疾病发生机制的第一步,反过来,这又是有效干预遗传性耳聋的起点。过去的几十年,单基因病家系的致病基因鉴定主要依靠基因定位候选基因克隆的方法。然而,当定位的区间较大时,在后续工作中将有很多候选基因需要测序验证,所以往往很难成功鉴定出致病基因。近年来,新一代测序技术的出现,特别是外显子组捕获高通量测序技术的应用极大的影响了基因鉴定工作的进程。过去几年中,外显子组测序技术相关的实验和分析方法在对发现悬而未决的单基因病致病基因方面已经建立了丰富的框架体系。今后,该技术有可能成为鉴定单基因病的最常用的手段之一。在本研究中,我们将采取传统的全基因扫描连锁分析法与最新的外显子组测序技术相结合的策略,对收集到的一个DFNA家系的致病基因进行研究。目的鉴定一个常染色体显性遗传性耳聋大家系的致病基因。方法调查了一个来自中国湖南省的五代遗传的常染色体显性遗传家系。采集家系中参与者详细的病史信息,并对其做了耳镜检查、体格检查及纯音测听等。用Sanger直接测序技术排除GJB2、 GJB3、COCH、EYA4及KCNQ4几个最常见的致病基因后,我们对家系中的24名成员进行了全基因组扫描连锁分析。排除了定位区间内已知的耳聋致病基因致病可能后,选取家系中3名患者和1名正常对照成员进行了外显子组测序。最后使用Sanger直接测序技术验证家系突变与表型共分离,并进行了家系外对照人群突变检测。结果该家系表现为非综合征型常染色体显性遗传耳聋的特点。患者之间的表型特征十分相似,均表现为在10-20岁出现听力下降,进行性发展,到40-50岁时出现重度-极重度的感音神经性耳聋,起病之初表现为高频下降,最终累及全频,大部分患者起病之初伴有高调的耳鸣。通过对GJB2、GJB3、COCH、EYA4及KCNQ4基因进行突变筛查,未发现致病突变。使用MERLIN软件对其两点连锁分析结果显示,致病基因定位于rs887392和rs9788之间约20厘摩,在rs2041975标记处的最大Lod值为4.448,物理图谱上位于19：q13.31-q13.42区间内。最后使用Sanger测序技术对外显子组测序确定的候选致病基因进行了验证,发现位于CEACAM16基因4号外显子上的c.505GA(p.G169R)基因突变位点,这一突变在家系中出现共分离且位于我们定位的区间内,在200例对照人群(400个等位基因)中未检测到这种突变形式。结论(1)结合基因组扫描连锁分析的致病基因定位及外显子组捕获高通量测序技术鉴定了一个中国遗传性耳聋(DFNA4)家系的致病基因CEACAM16;(2)鉴定了DFNA4基因座位上致聋基因CEACAM16有一个新的致病突变位点c.505GA (p.G169R),丰富了DFNA4的遗传突变谱；(3)研究成果可为参与本研究的DFNA4家系提供相对准确的遗传咨询,通过产前诊断及干预可能会有效地阻止耳聋患者的再发生。这对其它DFNA家系患者的基因检测也具有重要的参考价值。
【学位授予单位】：中南大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：R764.43;R3411

【参考文献】