常染色体显性先天性白内障大家系致病基因的研究

摘要

随着当代眼科学手术技术的不断改进和基础研究的迅猛发展,先天性白内障的诊断、治疗及预后都有了很大的提高,但它仍然是儿童致盲的重要原因。若不能得到及时和正确的治疗,混浊的晶状体则会阻碍物体在视网膜上的清晰成像,最终导致不可逆的弱视。从优生优育及防盲治盲的角度考虑,应该要尽量减少先天性白内障的患病率,为此对先天性白内障的防治工作已成为一项重要的课题。
　　 先天性白内障约有1/3与遗传有关,其遗传方式有3种,即:常染色体显性遗传(AD)、常染色体隐性遗传(AR)和X连锁遗传(XL)三种,其中以常染色体显性遗传最为常见,外显率高,该遗传方式的患者引起下一代的患病概率为1/2,因此会影响整个家族的生活质量;而隐性遗传方式较为少见,多为近亲婚配的结果。
　　 目前在与先天性白内障有关的染色体位点和基因分析研究方面所取得的成就绝大部分属于常染色体显性先天性白内障这个领域,大约有几十个染色体位点对应了不同形态学方面的表现型。明确的基因包括:8种晶状体蛋白基因(CRYAA、CRYAB、CRYBA1/A3、CRYBB1、CRYBB2,CRYGC、CRYGD、CRYGS)、2种缝隙连接蛋白基因(GJA3、GJA8)、水通道蛋白基因(MIP)、铁轻链蛋白基因(FTL)、细胞骨架蛋白基因(BFSF2)、转录调控因子基因(PITX3、PAX6、MAF、HSF4)。尽管国内外已经发现了十余种与先天性白内障有关的基因突变位点,但目前该疾病的致病机理尚不明确。本课题拟对三个常染色体显性先天性白内障大家系进行致病基因的研究。
　　 我们主要分析了三个具有常染色体显性先天性白内障大家系(CA-001家系、CA-002家系、CA-003家系)的临床表型特征,通过PCR或基因芯片等方法研究常染色体显性先天性白内障的分子发病机制,寻找致病基因及其突变,明确基因型与表型的关系,为先天性白内障的基因诊断、遗传咨询和产前诊断提供依据,有助于揭示白内障发病的分子机制。
　　 本研究得出的结果如下:①CA-001家系、CA-002家系和CA-003家系的遗传方式都属于常染色体显性遗传,临床表型均为核性白内障。②CA-001家系的致病基因为CRYAB基因:P20R(c.59C>G)。与NCBI数据库对比显示,这是我们首次报道CRYAB基因P20R(c.59C>G)突变可能是导致CA-001家系ADCC发病的主要原因,此研究结果拓展了先天性白内障的基因突变谱,支持了CRYAB在人类晶状体发育以及正常功能形态维持中具有重要作用,为产前诊断和疾病预防提供了重要依据。生物信息学分析结果显示:P20R改变对蛋白质的二级结构和三级结构的影响不大,但基因突变对蛋白质功能的影响有待于进一步研究。③CA-002家系,初步排除了晶状体蛋白基因和FTL与该家族先天性白内障的相关性。另外,FTL基因第二个外显子上发现一个SNP位点,可能对中国人群SNP图谱的构建起一定作用。④CA-003家系的致病基因为Ⅳ型胶原α1基因(COL4A1)p.G782A(c.2345G>C)杂合突变。亦是首次发现COL4A1基因p.G782A(c.2345G>C)杂合突变是CA-003家系核性白内障发病的分子基础,然而,COL4A1基因突变致非综合性先天性白内障的分子机制有待于进一步研究。