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目的：本课题的研究重点是应用生物信息学的研究方法与研究工具,对与平面细胞极性（planar cellular polarity, PCP）信号通路相关的VANGL、FZD基因编码区单核苷酸多态性（single nucleotide polymorphisms, SNPs）进行分析、筛选,确定可能影响基因功能的SNPs位点。进而在神经管发育缺陷（neural tube defects, NTDs）与正常对照人群中用实验的方法对这些SNPs位点予以验证,探讨其与NTDs发生的相关性,为临床开展优生遗传学咨询和筛选通过干预PCP信号传导防治NTDs的药物提供理论基础和实验依据。方法：1.通过生物网络数据库查找VANGL1、VANGL2、FZD3和FZD6基因编码区SNPs,并进行相关生物信息学分析（包括：使用Blocks数据库分析基因序列的保守区域；查找基因的基因组定位和结构信息等；应用CLUSTALW软件进行多重序列比对,并绘制系统发育树）,结合相关参考文献及生物信息学分析结果,最终确定课题要研究的8个SNPs位点。2.应用病例-对照研究方法,对临床数据资料进行整理分类、收集临床标本（所有标本均为来自中国北方地区汉族人群）,提取血液基因组DNA备用。3.对NTDs患者与正常对照人群的基因组DNA选定的8个SNPs位点进行直接测序,分析SNPs位点的等位基因、基因型、单体型在病例-对照组间的分布是否具有统计学差异；以及各基因SNPs位点间交互作用；并对基因变异前后,蛋白质二级结构及三级结构进行预测分析。结果：1.确定的8个SNPs位点分别为VANGL1基因346G>A （Ala116Thr）; VANGL1基因1040A>C （Glu347Ala）; VANGL2基因1209G>C （Gln403His）; FZD3基因435A>G（Leul45Leu）; FZD3基因702T>G（Pro234Pro）; FZD6基因97A>G（Met33Val）; FZD6基因1033A>C （Met345Leu）; FZD6基因1991C>A（Ala664Glu）。2.直接测序结果发现VANGL1基因的346G>A （Ala116Thr）位点不仅存在GA基因型,而且新发现了GC基因型,导致第116个氨基酸由丙氨酸（Ala,A）→（脯氨酸Pro,P）;FZD6基因的97A>G （Met33Val）位点新发现了AT基因型。3. VANGL1基因的346G>A （Alal16Thr）位点在病例-对照组间等位基因与基因型分布具有统计学差异（P值分别为0.034和0.014）,新发现的基因型GC使患NTDs发生的危险度增加,其OR值为9.918。4.FZD6基因3个SNPs位点（97A>G,1033A>C,1991C>A）间的A-G-C单体型在病例-对照组间分布具有统计学意义（P=0.0448）,且OR<1,提示其可能使NTDs发生的危险度降低,为NTDs发病的保护因素。5.基因相互作用结果表明VANGL1基因346G>A（Alal16Thr）位点出现GC基因型,同时FZD3基因435A>G（Leu145Leu）位点出现GG基因型在病例-对照组间的分布有统计学差异（P=0.026）；VANGL1基因346G>A （Alal16Thr）位点出现GC基因型,同时FZD6基因97A>G（Met33Val）位点出现AA基因型在病例-对照组间的分布有统计学差异（P=0.002）；VANGL1基因346G>A（Alal16Thr）位点出现GC基因型,同时FZD6基因1033A>C （Met345Leu）位点出现TG基因型在病例-对照组间的分布有统计学差异（P=0.004）;VANGL1基因346G>A（Alal16Thr）位点出现GC基因型,同时FZD6基因1991C>A（Ala664Glu）位点出现CC基因型在病例-对照组间的分布有统计学差异（P=0.010）。6.蛋白质结构预测分析结果显示VANGL1基因Alal16Pro变异后其116位点所处的a螺旋结构片段缩短,推断该空间构象的改变可能会影响VANGL1的生物学功能的发挥。结论：1.首次发现中国北方汉族人群存在VANGL1基因Alal16Pro变异特征,其GC基因型对NTDs发生可能具有重要致病作用。FZD6基因3个SNPs位点（97A>G,1033A>C,1991C>A）间的单体型A-G-C可能使NTDs发生的危险度降低,为NTDs发病的保护因素。此外VANGL1基因与FZD3基因及FZD6基因存在基因-基因相互作用,增加NTDs患者的患病风险。同时也印证了PCP信号通路参与神经管形成及PCP信号通路成员间存在相互作用的理论。2.由基因变异引起的氨基酸变化可能导致蛋白质空间构象发生变化,并可能进一步影响VANGL1的生物学功能的发挥,从而影响神经管闭合过程。3.研究结果提示PCP信号通路相关基因VANGL1、FZD3、FZD6的变异可能与NTDs发生相关联。从而印证了围孕期孕妇补充叶酸制剂并不能完全预防NTDs发生的观点。4.应用生物信息学的方法对SNPs数据进行提取、筛选、分析和预测,并用实验的方法在病例-对照组中进行验证,从而明确候选SNPs与复杂疾病发生的相关性,这样的研究思路是有效且可行的。