Ⅰ型维生素D依赖性佝偻病和家庭性腺瘤样息肉病的致病基因突变分析

摘要

目的：
　　 Ⅰ型维生素D依赖性佝偻病(Vitamin D-dependent rickets typeⅠ，VDDRⅠ)是一种以低钙血症、尿磷增多、骨骼损害为特征的常染色体隐性遗传病。该病是一种少有的非营养性佝偻病，国内罕见报道，目前尚无流行病学资料。该病主要是由于CYP27B1基因突变导致在肾小管上皮细胞中合成1，25(OH)2D3的25(OH)D3-1α羟化酶活性降低，生成1，25(OH)2D3减少所致。人类CYP27B1基因定位于染色体12q13.1-13.3，全长4859bp，包含9个外显子，编码25(OH)D3-1α羟化酶，到目前为止已经确定了38个与Ⅰ型维生素D依赖性佝偻病相关的CYP27B1基因突变。本文通过对家系中一例Ⅰ型维生素D依赖性佝偻病患者进行CYP27B1基因的突变分析检测致病基因序列的改变，同时辅助临床诊断和提供遗传咨询并有望丰富该基因的突变数据库。
　　 家族性腺瘤性息肉病(Family adenomatous polyposis，FAP)是一种以多发性腺瘤样息肉为主要特征的常染色体显性遗传病，发病率为1/17000至1/5000，癌变率很高。目前普遍认为家族性腺瘤样息肉病的发生与结肠腺瘤性息肉病基因APC(adenomatous polyposis coli)突变有着直接关系。研究证明APC基因是一种抑癌基因，定位于5q21-22，编码区全长8538bp，包含15个外显子，其中第15外显子全长6577bp，是目前已知最大的人类外显子。APC基因编码APC蛋白，包含2843个氨基酸，分子量约为310kD。APC基因的主要突变类型为点突变。大部分APC基因突变都会造成终止密码子提前形成，导致蛋白截短，从而使其作为抑癌基因的作用丧失。现在认为，截短蛋白的形成与腺瘤的恶变有关，也有研究指出APC基因的杂合丢失与癌的形成有关。随着分子生物学技术的发展以及对家族性腺瘤性息肉病的病因和APC基因逐步深入的了解，基因筛选诊断给我们提供了一种更先进的诊断技术。
　　 材料与方法：
　　 一、实验材料
　　 收集到Ⅰ型维生素D依赖性佝偻病家系共3人和两个家族性腺瘤样息肉病家系共8人，分别由中国医科大学附属盛京医院和中国医科大学附属第四医院提供外周血样及相关病例资料。所有受检成员以前均未接受过任何遗传学检测。
　　 二、方法
　　 （一）提取基因组DNA
　　 采用常规酚-氯仿方法或Universal Genomic DNA Extraction Kit(TaKaRa, Japan)提取Ⅰ型维生素D依赖性佝偻病家系成员、家族性腺瘤样息肉病家系成员及80名正常人对照外周血基因组DNA。
　　 （二）PCR-DNA测序和克隆测序检测CYP27B1基因和APC基因突变
　　 针对CYP27B1基因和APC基因的外显子及外显子和内含子交界处设计扩增引物，扩增CYP27B1基因和APC基因全部编码序列。对PCR产物进行DNA纯化回收，采用Beckman CEQ-8000遗传分析仪或ABI PRISM3700自动测序仪进行测序分析，检测是否存在基因编码区突变。针对CYP27B1基因检出的杂合突变利用克隆测序验证。
　　 （三）PCR-RFLP检测
　　 针对测序检测到的CYP27B1和APC基因序列改变，分别设计错配引物引入PvuⅠ和XbaⅠ酶切位点，选取80名正常对照个体，利用错配引物分别扩增患者和正常对照个体的基因组DNA，PCR产物经酶切和PAGE(Polyacrylamide gelelectrophoresis)检测验证。
　　 结果：
　　 一、Ⅰ型维生素D依赖性佝偻病患者CYP27B1基因突变分析结果
　　 PCR-DNA测序在Ⅰ型维生素D依赖性佝偻病患者CYP27B1基因中检测到两处杂合突变c.311-321delGGCCCGAGCGC(p.R104LfsX225)和c.473T＞C(p.L158P)，通过对其正常表型的父母相同位点测序证实为复合杂合突变，针对患者和正常人的PCR-RFLP(Restriction fragment length polymorphism)检测结果显示80名正常对照个体未出现与患者相同位点的变异，排除了其为SNP(Single Nucleotide Polymorphisms)位点的可能性。
　　 二、家族性腺瘤样息肉病家系APC基因突变分析结果
　　 APC基因直接测序分别在两个家系中检出杂合突变，c.1766T＞A(p.K589X)和c.3180-3184delAAAAC(p.110601fsX3)，突变位点分别位于第14和第15外显子，两处突变均导致提前形成的终止密码子。通过PCR-RFLP分析在80名正常对照个体中没有发现相同位点的改变。
　　 结论：
　　 1、利用PCR-DNA测序检测出Ⅰ型维生素D依赖性佝偻病患者CYP27B1基因两处杂合突变c.311-321delGGCCCGAGCGC(p.R104LfsX225)和c.473T＞C(p.L158P)，经PCR-RFLP验证和相关数据库比对证实为CYP27B1基因新突变，实验结果丰富了该基因的突变数据库。
　　 2、通过DNA测序和PCR-RFLP分析，在两个家族性腺瘤样息肉病家系中分别检测出APC基因新突变c.1766T＞A(p.K589X)和c.3180-3184delAAAAC(p.11060IfsX3)。突变检测为该病的诊断提供了可靠的遗传学依据。

目录

文摘

英文文摘

二、英文缩略语

论文一 Ⅰ型维生素D依赖性佝偻病致病基因的突变分析

前言

材料方法

结果

讨论

结论

参考文献

论文二 家族性腺瘤样息肉病致病基因的突变分析

前言

材料方法

结果

讨论

结论

本研究创新性的自我评价

参考文献

综述 CYP29B1基因突变导致I型维生素D依赖性佝偻病的相关研究进展

参考文献

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