基于二代测序技术的MEN2A全基因组测序分析和6个EPPK家系的基因突变谱及产前DNA诊断研究

摘要

背景:(1)2型多发性内分泌腺瘤(MEN2)是一种以甲状腺、肾上腺髓质和甲状旁腺内神经内分泌细胞发生增生或肿瘤为主要特征的肿瘤，一般呈常染色体显性遗传。MEN2可分为3种亚型:2A型(MEN2A)、家族性甲状腺髓样癌型(FMTC)和2B型(MEN2B)。原癌基因RET是迄今发现的惟一与MEN2发病相关的基因。其中，第634位氨基酸的点突变占MEN2A的80％～90％，又以p.Cys634Arg症状最为严重;(2)表皮松解性掌跖角化症(EPPK)是相对常见的致残性常染色体显性遗传性皮肤病，迄今无有效的临床治疗手段。本病主要由角蛋白KRT9基因的突变造成，外显率100％;少数患者由KRT1基因突变引起。
　　目的:(1)利用全基因组测序技术(WGS)在基因突变筛查中的高效性和全面性优势综合分析MEN2A疾病形成的分子病因，探究RET基因内含子、可变剪接区等的变异是否与MEN2A的发生、临床症状、肿瘤转移以及发病年龄有关;(2)绘制本研究所收集到的EPPK家系基因突变谱，分析EPPK表型与致病基因KRT9基因型之间的相关性。顺应相关患者和亲属的强烈要求，在明确致病基因突变后，对胎儿进行产前DNA诊断。
　　方法:(1)收集了1个MEN2A家系（11例家族成员），对先证者进行全基因组测序。过滤dbSNP、1000 Genome Project和HapMap等数据库，选取其中1个内含子的InDel进行亚克隆测序验证。通过PCR-DNA测序对家系11例成员进行RET进行RET基因20个外显子的突变验证和多态性筛查。(2)收集了6个EPPK家系。通过PCR-DNA测序及AS-PCR、微卫星DNA多态性连锁分析，筛查和验证相关KRT9和KRT1基因的突变。继而，对4个EPPK家系的高风险患病胎儿进行了产前DNA诊断。
　　结果:(1)通过对先证者的WGS数据分析后发现，其RET基因第11号外显子存在c.1900T＞C（p.Cys634Arg）突变。通过Sanger DNA测序法对MEN2A家系11例成员进行筛查验证，发现Ⅱ∶1、Ⅱ∶7和Ⅲ∶4存在该位点突变，证实了WGS技术的精确性和高效性。亚克隆测序验证了Ⅱ∶1和Ⅱ∶7存在RET第2外显子区上游71 bp处（第43595836核苷酸位点，内含子区）的InDel;(2)在本研究所涉及的6个EPPK家系或散发病例中存在3种KRT9杂合突变，分别为2个c.487C＞T（p.Arg163Trp）突变家系，1个c.488G＞A（p.Arg163Gln）突变家系，2个c.482A＞G(p.Asn161Ser)突变家系;1个EPPK家系患者未发现任何KRT9或KRT1突变。利用羊水基因组DNA-PCR-Sanger DNA测序法，成功地完成了4例产前DNA诊断，其中2例为正常胎儿，2例为致病基因突变携带胎儿。
　　结论:(1)在国际上首次将全基因组测序技术用于MEN2A的研究。在RET基因第2外显子区上游71 bp处（第43595836核苷酸位点，内含子区）发生的InDel突变，可能对mRNA的剪接造成影响，使其拼接异常，不能编码正常的氨基酸序列，从而可能对疾病产生一定的影响;(2)目前，开展基于KRT9基因突变检测的产前DNA诊断，对于EPPK的预防至关重要。KRT9突变型与EPPK表型之间可能存在复杂的相关性，遗传异质性可能受环境因素、多态性核苷酸位点或修饰基因等未知因素的影响。

目录

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致谢

摘要

英文缩略词

第一部分 基于二代测序技术的MEN 2A全基因组测序分析

1 引言

1．1 2型多发性内分泌腺瘤及其分子遗传学研究

1．2 全基因组测序技术

1．3 MEN 2的治疗方案

2 实验材料与方法

2．1 主要溶液和试剂

2．2 主要仪器

2．3 实验方法

3 实验结果

3．1 MEN 2A的全基因组测序

3．2 MEN 2A家系成员RET基因突变验证的电泳图谱

3．3 正、反向Sanger DNA测序的验证

3．4 亚克隆测序(内含子区43 595 836位点InDel突变的验证结果)

4 讨论

5 结论

参考文献

第二部分 6个EPPK家系的基因突变谱及产前DNA诊断研究

1 表皮松解性掌跖角化症(EPPK)概述

1．1 掌跖角化症和表皮松解性掌跖角化症(EPPK)

1．2 EPPK的致病基因

1．3 角蛋白

1．4 EPPK的产前DNA诊断

2 实验材料与方法

2．1 EPPK家系的收集

2．2 基因组DNA的纯化和PCR扩增

2．3 Sanger DNA测序

2．4 AS-PCR验证基因突变

2．5 EPPK高风险胎儿基因组DNA的纯化

2．6 胎儿DNA样本的KRT9基因突变分析(包括微卫星DNA多态性连锁分析)

3 实验结果

3．1 Sanger DNA测序的结果

3．2 AS-PCR验证基因突变的结果

3．3 产前DNA诊断的结果

4 讨论

5 结论

参考文献

综述 2型多发性内分泌腺瘤的个性化医疗相关研究进展

个人简介及硕士学习期间发表的论文