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胚胎期眼的发育是一个多种调控因子参与发育的过程,遗传或环境因素都可影响眼的发育。眼球发育异常如小眼球、葡萄膜缺损等通常严重影响视功能而致盲。近年对眼球发育相关分子机制的认识已取得一系列重要进展,已发现一系列基因参与眼球发育与组织特异分化,这些基因的变异可致眼发育畸形如小眼球、葡萄膜缺损等,但相关的报道不多,对这些基因在眼发育畸形中的突变频谱,尤其是在中国人中的变异情况缺乏了解。本研究从眼遗传病资源库中选取小眼球与葡萄膜缺损病例,应用候选基因核酸序列分析探索一系列眼发育相关基因在中国患者中的突变频谱与表型的相关性。
第一部分、小眼球与葡萄膜缺损10个候选基因筛查
目的:了解10个眼球发育相关基因在中国小眼球与葡萄膜缺损患者中的突变频谱。
材料方法:从眼遗传病资源库中选取先天性小眼球家系先证者(9例)、葡萄膜缺损家系先证者(23例)和96名无亲缘关系的正常对照。PCR扩增BMP4,CHX10,CRYBA4,GDF6,OTX2,RAX,SIX3,SIX6,SOX2和LRP6共10个基因的编码外显子及其相邻内含子,应用链末端终止法对PCR产物进行核酸序列测定。若发现新的变异用限制性片段长度多态(RFLP)或异源双链-单链构象多态(HA-SSCP)分析正常人群中是否有同样变异,并结合家系和变异性质等分析确定与疾病的关系。
结果:在全部分析的10个基因中,仅在SLX6和BMP4基因各发现一个新的变异,同时还检测到16个单核苷酸变异。SIX6突变为c.608G>A(R203Q),来源于一个双眼无虹膜患者并已在PAX6中找到致病突变c.718C>T(R240X),而且该患者的表型与经典无虹膜相同,表明SIX6变异c.608G>A(R203Q)并没有致病性。BMP4基因突变c.751C>T(H251Y)的患者为双眼小角膜,小眼球伴发先天性白内障。但该突变同时存在于完全正常的兄长,父母亲均正常,提示该突变与眼发育异常很可能没有关系。
结论:在SIX6中发现的一个罕见突变SIX6 c.608G>A(R203Q)和在BMP4中发现的一个罕见突变c.751C>T(H251Y),临床及家系分析提示与眼病无关。表明这类基因的突变与相关眼病表型的关系需要更多证据。过去报道的结果有待进一步评估。
第二部分、先天性无虹膜和PAX6基因突变
目的:研究中国人群先天性无虹膜患者PAX6基因突变特点及其相关表型。
材料方法:从眼遗传病资源库中选取未曾分析过的先天性无虹膜家系的先证者27例和无亲缘关系的正常对照96例。直接测序分析PAX6基因的编码外显子及其相邻内含子。分析中国人群PAX6突变与其它人群突变频谱、基因型与表型的差异。
结果:在13个先天性无虹膜家系中检测到PAX6基因突变12个,其中6个为新突变:c.65_94del30,c.99_105dup7(P22LfsX25),c.101_102insA(Q34fsx21),c.177delG(R59SfsX19),c.238_239insGCGA(S80fsx12),c.1033-42_1033-26 del17insG(splicechange),c.1183G>A(G395R)。其余6个为已知突变:c.1A>G,c.120C>A(C40X),c.718C>T(R240X),c.949C>T(R317X),c.1062C>A(Y354X),c.1268A>T(X423LeuextX*15)。在中国已报道无虹膜患者PAX6基因突变中,无义突变最多为44.8%,其次为移码突变24.14%,最少的是错义突变和框内移码突变分别为6.9%和3.4%。
结论:本研究在中国先天性无虹膜患者的PAX6基因中检测到6个新突变和6个已知突变。PAX6基因在中国无虹膜患者中的突变以无义突变和移码突变为主,突变频谱与西方人群一致。