ODAD1基因突变致原发性纤毛运动障碍家系分析

作     者：许剑宇 

作者单位：广州医科大学 

学位级别：硕士

导师姓名：张弋

授予年度：2023年

学科分类：1002[医学-临床医学] 100201[医学-内科学(含：心血管病、血液病、呼吸系病、消化系病、内分泌与代谢病、肾病、风湿病、传染病)] 10[医学] 

主      题：原发性纤毛运动障碍 家系分析 全外显子组测序 Sanger测序 

摘      要：目的本研究通过对一个中国汉族原发性纤毛运动障碍(primary ciliary dyskinesia,PCD)家系先证者及其家属的临床表现,全外显子组以及Sanger测序结果,剪接预测软件结果等进行分析,探究PCD在该家系中的遗传规律,发掘该家系的致病基因和突变位点,并对该突变位点的致病性进行初步验证,进而为携带者的临床诊断和遗传咨询提供帮助.方法1.选取先证者及其父母,哥哥及姐妹,女儿及其他三代个体为研究对象,采集临床信息,包括年龄,性别,临床症状,体征,影像学检查等,并绘制家系图;2.收集该家系大部分成员(12位)的外周血,提取DNA并进行全外显子组测序(whole exome sequencing,WES);3.对原始测序数据(raw reah)进行质控,比对参考基因组hg38版本得出突变位点(variants),检索正常人群突变频率数据库,包括千人基因组东亚人群(1000g2015augAS),国家心肺和血液研究所外显子组测序计划东亚人群(esp6500siv2AS),外显子集成联合东亚人群(ExACAS)等数据库,筛选出低频突变位点,并保留在错义突变预测软件SIFT,Polyphen等中结果有害的突变位点,检索变异与疾病相关数据库,包括Clinvar数据库,OMIM数据库,HGMD数据库,了解该突变位点相关研究情况,最后锁定目标突变位点并获取该家系成员位点携带情况;4.应用Sanger测序法对先证者是否存在该突变位点进行进一步验证;5.应用生物信息学软件Human splicing finder(HSF)和Netgene2 server对该突变的致病性进行预测,并结合该突变位点相关信息及在该家系中的遗传规律初步探讨其致病性及相关机制.结果1.家系调查结果显示,先证者父母为近亲结婚,表型正常,育1子4女.先证者及其大哥,二姐为PCD患者,均患有内脏反位,支气管扩张症,鼻窦炎,属PCD亚型卡特金纳综合征(Kartagener syndrome,KS).第三代个体均未患病.分析家系图,判断该家系PCD的遗传方式为常染色体隐性遗传.***及数据分析结果提示该家系中多位成员存在19号染色体上q13.33区域ODAD1基因c.71-2AC突变,其中先证者及其大哥为纯合子,先证者母亲,女儿及大哥子女为携带者.结合临床表现,家系成员的基因型与表型共分离,锁定该位点为该家系PCD的致病突变.查询dbSNP数据库,得知其rs号为963154615,查询 1000g2015angAS,esp6500siv2AS,ExACAS 均无该突变,查询Clinvar、OMIM、HGMD数据库发现目前尚无该突变位点与PCD的致病性研究.该位点为PCD新的突变位点.***测序结果验证检测并证实先证者携带该突变.4.生物信息学软件Human Splicing Finder突变位于ODAD1基因第3个内含子剪接受体位点,为有害性突变,影响前体RNA剪切;Netgene2软件预测该突变会引起第1556号碱基内含于剪切受体位点缺失,影响前体RNA剪切.结论1.该家系多位成员携带19号染色体上q13.33区域ODADI基因突变c71-2 AC,且为PCD新的突变位点.2.该突变为致病突变,通过影响前体RNA剪切而致病.