【摘 要】
：
目的:1、研究中国人群散发性肌萎缩侧索硬化症（sporadic amyotrophic lateral sclerosis,s ALS）患者及对照人群中神经丝蛋白编码基因NEFH/NEFM/NEFL的变异情况,构建蛋白变异图谱,阐明神经丝蛋白编码基因变异尤其是罕见变异在s ALS患者中的负担;2、结合携带变异患者的临床特点,从基因水平及变异位点水平分析其与临床表型的关系,并利用所发现基因罕见变异富
论文部分内容阅读
目的:1、研究中国人群散发性肌萎缩侧索硬化症（sporadic amyotrophic lateral sclerosis,s ALS）患者及对照人群中神经丝蛋白编码基因NEFH/NEFM/NEFL的变异情况,构建蛋白变异图谱,阐明神经丝蛋白编码基因变异尤其是罕见变异在s ALS患者中的负担;2、结合携带变异患者的临床特点,从基因水平及变异位点水平分析其与临床表型的关系,并利用所发现基因罕见变异富集后通过机器学习的方式构建生存期预测模型;3、对所发现的高风险罕见变异进行细胞水平初步功能验证,探索高风险变异导致蛋白的功能变化并初步探讨机制,进一步阐明神经丝蛋白编码基因与s ALS的关联性。方法:1、采用PCR-Sanger DNA测序技术,对来自于多中心371例临床诊断为散发性肌萎缩侧索硬化症（sporadic amyotrophic lateral sclerosis,s ALS）患者和711名正常健康对照的NEFH/NEFM/NEFL三个基因的所有11个外显子,以及内含子和外显子交界区进行测序。通过正反双向测序以及双人复核读序方式检出变异,采用多个遗传学数据库进行检索和比对,明确变异的频率、有害性的预测。对常见变异、低频变异及罕见变异富集于基因水平后进行病例对照分析,并进行单变异水平分析和变异负担分析。构建在中国s ALS患者中三个基因变异的图谱,对出现率高的罕见变异采用独立的中国健康老年人群对照队列776人进行一代测序验证;2、对所检测的罕见变异在基因和变异水平进行临床特点的关联分析和生存分析,并综合常用临床维度的信息和神经丝蛋白基因变异信息通过逻辑回归、支持向量机、决策树、随机森林、随机生存森林构建生存期预测模型;3、对重复出现的高风险变异构建质粒转染A型人胚肾细胞系（HEK293A细胞）、大鼠脊髓前角运动神经元细胞系（VSC4.1细胞）以及人神经母细胞瘤细胞系（SH-SY5Y细胞）,通过细胞活力检测实验、细胞乳酸脱氢酶释放实验以及细胞内ATP检测实验进行突变体在细胞水平的功能初步验证,通过免疫荧光实验初步探讨可能的机制。结果:1、在371例s ALS和711例健康对照中,共检出92种变异,其中在NEFH基因上发现36种罕见变异,NEFM基因上有27种,而在NEFL上有16种。三个基因的罕见变异在病例和对照组的负担情况并无不同。通过病例-对照对比分析发现,位于NEFH基因4号外显子的罕见变异rs568759161（p.Ser787Arg）的最小等位基因频率在病例组（5/742,0.67%）显著高于数据库中东亚人群频率（12/8628,0.14%）以及总对照组频率（2/2974,0.07%）（OR:10.08;95%CI:1.95-52.07;p=0.005）;2、这三个基因的罕见变异与临床特点无关联,其中携带高风险变异rs568759161的患者在临床上以肢体起病（80%）为主,男性占多数（80%）,其临床特点上与未携带变异患者及携带其他罕见变异的患者无统计学差异;3、利用常见的临床信息和NEFH/NEFM/NEFL基因是否变异进行随机森林生存期预测效率更高,尤其是长生存期预测（准确率85.00%,AUC 0.90）,随机生存森林对短生存期的预测能力更佳,但结合生存分析和统计模型,所研究的三个基因的罕见变异对生存期影响不重要;4、高风险变异NEFH p.Ser787Arg在细胞水平研究发现可影响NEFH蛋白的功能,其机制不是通过影响其与β-tubulin及NEFL的结合而发挥作用。结论:1、本研究对散发性肌萎缩侧索硬化患者中进行了NEFH/NEFM/NEFL基因的系统突变筛查,检出的NEFH基因p.Ser787Arg变异在中国s ALS患者中属于高风险变异。该变异经过细胞水平验证发现可影响NEFH蛋白功能。携带该变异s ALS患者临床表型与其他患者并无不同。NEFM、NEFL与s ALS无明确关联。本结果为进一步阐明ALS疾病的遗传基础提供证据;2、本次发现的中国s ALS患者的NEFH/NEFM/NEFL基因变异的形式和频率与欧美患者人群不尽相同,提示了s ALS的遗传异质性;3、本研究也提出一个利用临床信息结合基因的罕见变异信息构建的随机森林、随机生存森林预测模型,为人工智能的医学应用提供进一步的依据。
其他文献
目的阻塞性睡眠呼吸暂停（OSA）是一种常见的慢性呼吸道疾病,以慢性间歇低氧（CIH）为主要的病理生理学特征。心血管系统损害是OSA常见的并发症之一,而血管内皮功能损伤是其重要病因。明确CIH相关血管内皮损伤的机制,对OSA相关心血管系统损害的防治有着重要的意义。过氧化物酶体增殖物激活受体γ（PPARγ）是重要的转录因子,可以通过调节血管氧化应激及炎症而调节血管功能;较少研究关注PPARγ在CIH诱
第一部分不同强度跑台运动对大鼠膝关节软骨、软骨下骨以及髌骨下脂肪垫的影响目的:动态观察不同强度跑台运动对关节软骨、软骨下骨和髌骨下脂肪垫三个关节组分的影响,从时（不同时间点）和空（不同组分）二个视角了解不同强度跑台运动对膝关节健康的影响。方法:72只SD大鼠均分为安静对照组（Sedentary group,SED）、低强度跑步组（Low-intensity running group,LIR）、中
目的:阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征（obstructive sleep apnea hypopnea syndrome,OSAHS）是一类较为常见的睡眠呼吸障碍,其可引起全身多个系统、多个器官损害。有一些研究报道肝脏也是其系统性损害的靶器官之一。然而OSAHS往往合并肥胖,而肥胖也是肝损伤的重要危险因素,因此有些研究结果提示在校正肥胖等混杂因素后,两者之间并没有相关性。总的来说,大部分与此相关的
目的:肝癌侵袭转移和耐药是不良预后及进展的主要原因,肝癌是典型的富血管恶性肿瘤且存在血管生成拟态。Regorafenib于2017年被FDA批准用于不可切除肝癌的二线治疗药物,但是Regorafenib在肝癌转移中的治疗功效及作用机制尚不清楚。本论文第一部分旨在考察Regorafenib对肝癌细胞侵袭转移及VM形成的影响并探明相关分子机制。长期用药,Regorafenib面临耐药风险,前期我们已筛
研究背景PH（pulmonary hypertension,肺高血压）一种严重的致死性疾病,主要表现为肺小血管重构、肺血管阻力增加和继发性右心衰竭。大量文献表明PASMCs（pulmonary arterial smooth muscle cells,肺动脉平滑肌细胞）的过度增殖和迁移是PH发生发展的重要病理因素。ZIP12是锌转运蛋白家族的一员,可将细胞外锌离子转运至细胞内。最新的研究发现,ZI
目的:弥漫大B细胞淋巴瘤（diffuse large B-cell lymphoma,DLBCL）是常见的侵袭性淋巴瘤类型。DLBCL在组织学、免疫学、遗传学等方面存在着异质性,因此仍有40-50%患者出现治疗失败,如难治、复发。ABC亚型DLBCL（ABC-DLBCL）较其他亚型预后较差。由于难治/复发ABC-DLBCL形成的潜在机制尚未完全阐明,临床上缺乏此类患者治疗的理想手段。RDM1（RA
背景与目的:脊髓性肌萎缩症（Spinal muscular atrophy,SMA）是一种特征性累及脊髓前角运动神经元引起进行性肌无力和肌萎缩的常染色体隐性遗传病,是婴幼儿期最常见致死性神经遗传病。SMA的致病基因为运动神经元生存（survival motor neuron,SMN）基因1,编码的全长SMN蛋白参与前体信使RNA（pre-m RNA）的剪接、轴突生长和协同Bcl-2蛋白家族抗凋亡等
研究背景:游离脂肪酸（Free Fat Acid,FFA）异常升高诱导的代谢性炎症在胰岛β细胞损伤中发挥了重要作用,Toll样受体4（Toll-like receptor 4,TLR4）的激活是FFA触发代谢性炎症的途径之一。但目前对改善代谢性炎症尚缺乏靶向干预措施,TLR4介导的β细胞代谢性炎症损伤机制仍未阐明。我们前期研究发现抑制TLR4活性或表达可拮抗高脂饮食所致的胰岛素抵抗,减轻脂毒性损伤
背景EB病毒（Epstein-Barr virus,EBV）感染发生于9%15%的弥漫性大B细胞淋巴瘤（Diffuse large B-cell lymphoma,DLBCL）,与临床不良结局有关。尽管对DLBCL的临床和分子研究已有一定进展,但EBV+DLBCL的临床及基因组学特征仍有待研究。方法为进一步阐明EBV+DLBCL的临床及基因组学特征,本研究以多中心、3期、随机、对照临床试验（NCT
第一部分EGFR酪氨酸激酶抑制剂对骨肉瘤生物学活性的影响目的:骨肉瘤（Osteosarcoma,OS）是最常见的来源于骨组织的恶性肿瘤,常发生于儿童和青少年,具有很高的转移潜能。表皮生长因子受体（Epidermal growth factor receptor,EGFR）是多种肿瘤发生的驱动因素,针对EGFR的酪氨酸激酶抑制剂对多种类型的实体肿瘤患者表现出令人鼓舞的抗肿瘤活性,然而其对OS作用的研