30个中国家族性渗出性玻璃体视网膜病变家系的遗传学研究

摘要

家族性渗出性玻璃体视网膜病变(Familial exudative vitreoretinopathy，FEVR)是一类有遗传异质性的单基因遗传性眼底病，以视网膜血管发育异常为特征，临床表现复杂多样。从分子遗传学和临床遗传学角度对FEVR进行研究有助于阐明视网膜血管发育过程及其调控因素，为视网膜血管发育障碍性疾病的分子机制及基因治疗研究奠定基础。目前已经确定的与FEVR相关的5个致病基因，包括FZD4、LRP5、NDP、TAPAN12及ZNF408基因，大约可以解释近半数FEVR病例的发病原因，仍有相当部分病变未在以上已知基因中找到致病性突变，提示可能还有其他致病基因的存在。 目的: 对收集的30个临床诊断为FEVR的中国家系进行DNA序列分析等突变检测，从遗传学水平寻找致病突变，认识和揭示中国地区FEVR基因突变频谱，分析基因型和表型的相互关系，为患者提供家族遗传、产前诊断及优生优育等相关咨询，同时为我国的基因治疗方面的研究奠定相关基础。 方法: 在课题组建立的眼遗传病资源库中选取临床诊断明确的30个中国FEVR家系，及96个无亲缘关系的正常对照，提取外周静脉血。采用PCR技术扩增FEVR致病基因（FZD4、NDP、LRP5、TSPAN12及ZNF408）的编码外显子及其相邻内含子，应用Sanger测序法对PCR产物进行核酸序列测定。对发现的变异用双向测序验证，复杂变异进行克隆测序。对错义突变应用在线工具PolyPhen-2和SIFT进行突变蛋白功能分析，可能的致病突变通过家系共分离分析确定与疾病的关系，分析突变患者的表型特点。 结果: 本研究在10位先证者中发现9种致病性突变，其中FZD4突变1个(p.Cys204X)，NDP突变1个(p.Ser101Cys)，LRP5突变6个(p.Gln89Arg，p.Arg266Cys,p.Arg348Gln,p.Gly1308Ser,p.Cys1548Phe,p.Ala929Ser),TSPAN12突变1个(p.Pro178Ala);FZD4、NDP、LRP5和TSPAN12的检出率分别为3.3％(1/30)，3.3％(1/30)，20％(6/30)和3.3％(1/30)，总的突变检出率为30％。除p.Ala929Ser为已经报道过的突变，其余8种均为首次发现的突变。8种新突变在96个正常对照中未发现相同改变，错义突变的功能分析提示致病性。发现致病突变的10位先证者，均为16岁以下青少年儿童，多数患儿以白瞳、斜视等症状就诊。患者典型的眼底表现包括镰状视网膜皱襞、视盘牵拉、视盘增厚、视网膜脱离、玻璃体胶样浑浊、黄斑变性、周边视网膜无灌注等，未发现明确的基因型表型相关性。 结论: 本研究通过对30个中国FEVR家系进行已知致病基因的筛查，确定了9种致病性突变，包括8种新致病突变，丰富了FEVR的突变谱;中国人群的FEVR基因突变频谱与西方人群基本相似;加深了对FEVR基因型和表型相互关系的认识，为探索新的治疗途径奠定相关基础;近半数的FEVR患者未发现明确的致病突变，提示我们在FEVR的发病中，可能还存在有一定数量的未知突变等待我们探索。