基于核心家系全外显子组测序数据探索新生突变与非综合征型唇腭裂的关联

摘要

目的:在中国人非综合征型唇裂伴或不伴腭裂(non-syndromic cleft lip with or without palate,NSCL/P)核心家系中,利用全外显子组测序探索与NSCL/P发病相关的新生突变位点。方法:对22个中国NSCL/P核心家系进行全外显子组测序,采用基因组分析工具包(Genome Analysis ToolKit,GATK)通过对比亲代与子代同一位点的等位基因识别新生突变位点,采用SnpEff软件对位点进行功能注释。对新生突变位点进行富集分析,检验全外显子区域内存在的新生突变数量是否高于预期值,以及是否存在包含新生突变数量显著高于预期值的基因。通过查阅文献总结既往研究提示与NSCL/P发病存在较强证据支持的基因,根据注释信息筛选能够引起蛋白质改变的新生突变位点,对该类位点所在基因编码的蛋白质与NSCL/P相关基因编码的蛋白质进行交互作用分析。利用R软件的denovolyzeR包进行富集分析(Bonferroni多重检验校正:P=0.05/n,n为基因个数)。利用STRING数据库预测新生突变所在基因与已知NSCL/P致病基因编码的蛋白质间的交互作用。结果:全外显子组测序得到的位点中共有339908个位点通过质量控制,经GATK软件比对共筛选出345个高置信度新生突变,其中错义突变44个,无义突变1个,经典剪接位点2个,同义突变20个,内含子区或基因间区位点278个。富集分析显示,全外显子组中引起蛋白质改变的新生突变数量显著高于预期值(P<0.05),KRTCAP2、HMCN2、ANKRD36C、ADGRL2和DIPK2A 5个基因所含的新生突变位点高于预期(P<0.05/(2×19618))。蛋白质交互作用分析纳入46个包含能够引起蛋白质序列改变的新生突变所在的基因及13个既往研究提示与NSCL/P存在关联的基因,两类基因编码的蛋白质之间存在6组交互作用,其中RGPD4与SUMO1编码的蛋白质的交互作用证据可信度最高,STRING数据库交互作用评分为0.868。结论:研究为NSCL/P的发病提供了新的证据,对携带新生突变的基因进行功能分析有助于揭示复杂疾病的遗传结构。