COL2A1基因突变所致先天性脊柱骨骺发育不良的产前分子诊断

目的：对COL2A1基因（typeⅡcollagen gene）G504S突变导致的先天性脊柱骨骺发育不良（SEDC）家系的2例中期妊娠患者进行产前分子诊断。方法：分别对患者于19＋3孕周和18＋6孕周进行羊膜囊穿刺术抽取羊水，提取羊水脱落细胞DNA，对COL2A1基因的第23外显子扩增，对其产物测序。同时第1例胎儿从17＋3孕周～27＋3孕周、第2例胎儿从16＋1孕周～19＋1孕周对股骨长度进行B超动态检测。结果：COL2A1的23外显子测序结果显示第1例胎儿带有与母亲同样的COL2A1基因G504S突变。第2例胎儿COL2A1基因无突变。B超的追踪检测显示2例胎儿颅骨双顶径都与孕龄相符。第1例患病胎儿股骨增长随孕龄的增加而逐渐减慢，但孕23周前减慢不十分明显。病例2的胎儿股骨长度与孕龄相符，现继续妊娠观察。于第27＋5孕周对第1例患病胎儿行引产术后，影像学检测显示胎儿脊柱扁平、长骨明显短小，证实胎儿患有SEDC。结论：对于有SEDC风险的胎儿进行基因检测非常重要，可以在B超诊断前了解胎儿基因型并明确诊断。B超对胎儿股骨长度的动态检测有助于SEDC的诊断。

先天性脊柱骨骺发育不良家系COL2A1基因的突变

目的:报道1个涉及四代9例患者因患有常染色体显性遗传的先天性脊柱骨骺发育不良的家系COL2A1基因突变。方法:发现18个月的先证者未出现股骨头的继发性骨化中心。其父骨骼改变主要表现为椎骨椎体扁平、股骨颈结构不规则、股骨头骨化缺如、髋臼顶扁平和髋内翻。该家系的其他患者均有类似改变。在明确诊断为先天性脊柱骨骺发育不良后,对该家系进行12号染色体上5个微卫星标记物的单倍体分型。在确定COL2A1基因为疾病的候选基因后,对该家系所有患者及获得血样的正常成员进行该基因54个外显子和启动子的测序。同时对10名健康对照者的第23外显子测序。结果:所有患者COL2A1基因第23外显子的1510 G→A,使第504个氨基酸由甘氨酸→丝氨酸(G504S),但家系中健康者和无血缘关系的10名健康对照者均无此改变。结论:COL2A1基因第23外显子的1510 G→A的改变是该家系患者先天性脊柱骨骺发育不良的原因。该家系详细的影像学资料将扩大人们对Ⅱ型胶原病表型的认识。

原发性视网膜脱离与COL2A1基因单核苷酸多态性的关联性研究

目的探讨COL2A1基因单核苷酸多态性(SNP)与宁夏地区原发性视网膜脱离患者的相关性。方法采用病例-对照关联性研究,收集原发性视网膜脱离患者110例,同期收集排除其他遗传性眼病的年龄相关性白内障患者236例作为对照组。抽取所有受检者外周抗凝血5 m L,提取全血DNA。选取COL2A1基因的12个标签SNPs,通过i MLDR分型技术对SNP位点进行分型。采用SPSS 17.0统计软件对所有数据应用χ2检验和非条件Logistic回归分析在不同遗传模型下各位点的等位基因和基因型频率分布及关联性研究,并计算校正后的比值比(ORs)和95%可信区间(CIs)。结果原发性视网膜脱离病例组和对照组在12个SNPs中的等位基因频率和基因型频率分布比较差异无统计学意义(P>0.05)。基因型在显性模型、隐性模型、超显性模型下比较差异无统计学意义(P>0.05)。结论此研究未发现COL2A1基因的SNPs与宁夏地区原发性视网膜脱离的发病存在关联性,还有待进一步扩大样本量进行研究。

COL2A1基因突变与Ⅱ型胶原蛋白病表型关系的研究进展

胶原蛋白是人体中占比最大的蛋白类型,其中Ⅱ型胶原蛋白是构成关节软骨和透明软骨的重要蛋白。COL2A1基因可编码Ⅱ型胶原蛋白前体,因此COL2A1基因突变会导致Ⅱ型胶原蛋白的结构发生改变,进而导致Ⅱ型胶原蛋白病。现收集已报道的COL2A1基因突变病例,探讨常见的COL2A1基因突变类型和COL2A1突变导致的临床表型,总结COL2A1基因突变位置信息及突变类型信息,分析患者发病年龄和性别与临床表型的相关性。根据COL2A1基因突变所导致的临床表型亚型的发病特点,将21种亚型分为5类并阐述各类表型患者的临床特征,为Ⅱ型胶原蛋白病的诊断提供新思路。

COL2A1基因变异相关腭裂1例报告并文献复习

目的探讨腭裂患儿的临床特征及致病基因。方法回顾分析1例COL2A1基因变异腭裂患儿的临床资料,并复习c.2292 delA变异相关腭裂相关文献。结果患儿男,生后即发现上腭畸形,临床表现有双眼略凸出、哭声低哑、喉中痰鸣、呼吸阵发性急促有吐沫、下颌小、舌短、软腭及悬雍垂裂、硬腭部分裂开。全外显子组基因靶向捕获-高通量测序示患儿COL2A1基因存在c.2292 delA移码缺失变异。文献复习发现,COL2A1基因移码变异已在人类基因变异数据库(HGMD)和ClinVar中报道,但本例患儿的变异位点未有报道,在正常人群数据库gnomAD、千人数据库和ExAC数据库中也均未被收录,为罕见变异。结论COL2A1基因变异c.2292 delA相关腭裂较罕见,基因检测可协助诊断。

COL2A1基因新发突变导致先天性脊柱骨骺发育不良的遗传分析及产前诊断

目的对1例先天性脊柱骨骺发育不良(SEDC)患儿进行基因检测和蛋白质功能预测,确定其致病原因,为家系遗传咨询及产前诊断提供依据。方法应用高通量测序法对先证者454个骨病相关基因进行检测,对检出的可疑基因突变进行Sanger测序检测,对父母进行验证并对胎儿进行产前诊断。结果该患儿检出COL2A1基因c.3589G>A(p.Gly1197Ser)杂合错义突变,其父母均未携带该突变,先证者为新发变异,家系中胎儿产前诊断结果提示胎儿未携带与先证者相同的变异。Polyphen2、Mutation Taster软件对其蛋白质功能预测的结果为有害。结论COL2A1基因c.3589G>A变异是该SEDC家系先证者的致病原因。

伴COL2A1基因突变的Stickler综合征一家系3例

例1患者男,先证者,12岁。因左眼视力下降1周于2015年9月到北京大学人民医院眼科就诊。患者面中部扁平。眼部检查:右眼视力0.5,矫正视力0.8;左眼视力数指,矫正视力0.01。右眼、左眼眼压分别为10、6 mm Hg(1 mm Hg=0.133 kPa)。双眼眼前节正常。双眼玻璃体腔清亮。

一个先天性脊柱骨骺发育不良家系的COL2A1基因变异分析

目的对1个先天性脊柱骨骺发育不良(spondyloepiphyseal dysplasia congenita, SEDC)家系进行基因检测和蛋白功能预测,探讨其致病原因。方法对1个SEDC家系先证者行全外显子基因检测,对可疑基因变异进行Sanger测序验证,使用蛋白功能预测软件对可疑基因变异进行功能预测。结果该SEDC家系中3例患者均携带COL2A1基因c.1394G>C( p. Gly465Ala)错义变异,该变异在目前常用数据库中均未见报道。PROVEAN、PolyPhen-2、Mutation Taster软件预测该变异为高度可能致病性变异。结论COL2A1基因c.1394G>C( p. Gly465Ala)变异可能是该SEDC家系的致病原因。

COL2A1基因新发现的变异致先天性脊柱骨骺发育不良1例

目的对1例身材矮小(SS)患者进行基因检测和蛋白功能预测,探讨其致病原因。方法对1例SS患者进行矮小panel高通量测序,对可疑变异基因进行Sanger测序验证,使用SIFT、PolyPhen-2、MutationTaster和GERP++等软件进行致病性预测和保守性预测。结果该SS患者及其SS母亲均携带COL2A1基因c.3655G>T,(p.Asp1219Tyr)错义突变,相同氨基酸变异至今尚未报道,SIFT、PolyPhen-2和MutationTaster软件预测均为有害,GERP++软件提示该变异位点氨基酸在不同物种高度保守。结合临床检查诊断该病例为先天性脊柱骨骺发育不良(SEDC)。结论COL2A1基因c.3655G>T,(p.Asp1219Tyr)错义突变可能是该患者及其母亲SS和SEDC的致病原因,对SS患者应加强基因检测。

COL2A1基因单核苷酸多态性与大骨节病的关联分析

目的：探讨COL2A1基因上2个单核苷酸多态性（single nucleotide polymorphism，SNP）位点rs2070739和rs1635550与大骨节病（Kashin—Beckdisease，KBD）的关联关系。方法：本研究选取64例大骨节病患者为病例组，选取60例健康人群为对照组，对所选基因的2个SNP位点进行基因分析，计算相应人群中2个SNP位点的基因型频率、单位点等位基因频率，比较各组间基因型频率、单位点等位基因频率的差异。结果：本研究所选取的2个SNP位点rs2070739和m1635550在基因型频率、单位点等位基因频率及单倍型重构分析中与大骨节病均无显著性关联。结论：在后续研究中进一步增大样本量和SNP标记密度，进行全基因关联分析，探讨COL2A1基因与大骨节病的相关性。

COL2A1基因突变所致的Kniest骨发育不全

目的 对两例临床诊断为Kniest骨发育不全的患儿进行COL2A1基因检测.方法 应用PCR法扩增患儿外周血COL2A1基因的54个外显子及内含子拼接区,对扩增片段进行直接测序,并对发现的突变进行鉴定.结果 在COL2A1基因的编码区内发现一个错义突变c.905C＞T（p.Ala302Val）,为已报道的致病突变.患儿表现为矮小、身材不对称、四肢短小、关节粗大、特殊面容.结论 Kniest骨发育不全国内未见报道,所发现的COL2A1基因c.905C＞T致病突变国内亦未见报道.

1例COL2A1基因新发变异致胎儿短肢畸形的遗传学分析

目的 对1例超声提示短肢畸形的引产胎儿进行基因测序分析,明确其遗传学病因。方法 提取引产胎儿肌肉组织基因组DNA,进行全基因组拷贝数变异检测和全外显子组测序分析,对检测到的可疑位点用Sanger测序进行验证,根据基于ACMG/AMP和ClinGen框架的遗传变异解读规则判断致病性。结果 引产胎儿的COL2A1基因存在c.3604_3606del杂合变异,父母均为野生型,该变异为新发变异,判定为“可疑致病”。结论 COL2A1基因的c.3604_3606del杂合变异为与胎儿短肢畸形相关的全新突变,该变异丰富了COL2A1基因变异谱。

COL4A1/A2基因变异与出血性脑血管病及梗死后出血转化研究进展

4型胶原作为基底膜的重要组成部分,与脑出血过程中血脑屏障的破坏相关,是许多出血性脑血管病动物实验中血脑屏障破坏的观测指标之一。随着基因测序及分析技术的发展,借助全基因组关联分析等策略的临床研究发现,COL4A1/A2基因的变异不仅与一些单基因遗传综合征相关,也与散发性出血性脑血管病相关。研究COL4A1/A2变异与脑出血、蛛网膜下腔出血、梗死后出血转化为代表的散发性出血性脑血管病相关性,对于出血性脑血管病的发病机制、高危人群筛查、早期干预、治疗新思路是有益的。

I型Stickler综合征家系临床和基因突变研究

背景Stickler综合征是一种遗传性结缔组织病，主要以眼部、关节、口面部及听力损伤为特征。确定Stickler综合征的基因突变位点能够为该综合征的基因诊断和治疗提供依据。目的研究一个I型Stickler综合征家系的临床特征并确定致病基因突变。方法对一个患I型Stickler综合征的家系进行临床研究和系谱分析。采集Stickler综合征家系中3例患者和6位表型正常者的外周血标本，采用PCR法扩增COL2A1基因的全部外显子及其侧翼，对扩增产物进行直接测序，结果与Genbank中相应序列进行比对。同时检测100位无亲缘关系的正常人外周血标本进行对照。结果该家系共4代11位成员，2位成员去世，其中包括1例患病者。现存的9位成员中共3例患者，调查显示该家系符合常染色显性遗传方式。3例患者的临床特点包括高度近视、膜型玻璃体异常及面中部扁平、短鼻、腭裂等，符合I型Stickler综合征的临床诊断。COL2A1基因突变筛查结果显示，该家系中3例患者COL2A1基因内含子12的第～个碱基发生了单个碱基缺失（IVSl2＋1Gde1）的杂合性剪接位点突变，核苷酸序列分析结果证实该突变致提前形成终止密码子，形成一种包括306个氨基酸在内的截短蛋白，导致该基因的功能异常，而家系中表型正常者及无亲缘关系的正常对照者均未发现该基因突变。结论本研究确定了一个I型Stickler家系，并在该家系确定了一个新的COL2A1基因突变，这是中国首次报道Stickler综合征家系的基因突变。

COL 2A1基因突变与Ⅱ型胶原病

Ⅱ型胶原是关节软骨的主要的结构成分。COL 2A1基因编码的Ⅱ型胶原α1链,3条相同的α1链组成Ⅱ型胶原蛋白。α1链包括N端、三螺旋区和C端,三螺旋区由Gly-X-Y重复序列组成。COL 2A1基因突变位点常发生在Gly-X-Y三螺旋重复位置,且表型突变位点发生在比N端和C端严重。COL 2A1基因突变所导致的一组疾病总称为Ⅱ型胶原病,Ⅱ型软骨成长不全与软骨形成不足、脊柱骨骺发育不良、Kniest发育不良、骨性关节炎以及I型Stickler综合征等,本文就COL 2A1基因突变与Ⅱ型胶原病的研究进展作一综述。

COL 2A1基因突变致SEDC的产前分子诊断

目的本研究对COL2A1基因(typeⅡcollagen gene)G504S突变导致的先天性脊柱骨骺发育不良(SEDC)家系的1例中期妊娠者进行产前分子诊断,从而预防SEDC的发生。方法患者妻于20孕周在B超下进行羊膜囊穿刺,抽取羊水10ml,提取羊水细胞基因组DNA。选择3个多态性STR位点,即D3S1358、D16S539和D21S11,排除母体细胞污染。在此基础上,对COL2A1基因外显子23进行扩增,PCR产物进行正、反向测序。结果该例胎儿COL2A1的外显子23测序结果显示,胎儿未带有与父亲同样的COL2A1基因突变。胎儿产前基因诊断结果与B超监测结果一致。结论对于有SEDC风险的胎儿进行产前分子诊断非常重要,可以在B超诊断前了解胎儿基因型并明确诊断。

全外显子组测序法鉴定中国Ⅰ型Stickler综合征一家系致病基因

目的鉴定Ⅰ型Stickler综合征一家系的致病突变。方法采用家系调查研究方法,收集2012年6月在汕头国际眼科中心就诊的来自中国潮汕地区的Ⅰ型Stickler综合征一家系。对参与调查的家系成员进行病史采集及临床检查,包括视力、眼压、裂隙灯显微镜和眼底检查等,并由经验丰富的临床医生进行诊断。采集该家系5例患者和4名表型正常者的外周静脉血各5 ml并提取基因组DNA;采用全外显子测序技术及相关生物信息学筛查方法对先证者父亲Ⅲ-5进行全外显子测序及致病突变筛选;采用Sanger测序对突变进行验证;采用SIFT、Polyphen2、MutationTaster分析变异位点致病性;采用氨基酸多序列比对及UniProt结构域预测分析变异位点氨基酸保守性及蛋白质三维结构。结果该家系为常染色体显性遗传方式。共4代39人,其中患者15例,表型正常者24人。先证者Ⅳ-4右眼高度近视、视网膜脱离、斜视,左眼盲;患者Ⅲ-5右眼高度近视、白内障,左眼眼球萎缩;患者Ⅳ-9双眼高度近视。患者Ⅲ-5全外显子测序结果显示,COL2A1基因26号外显子c.1693C>T:p.565Arg>Cys位点变异。Sanger测序分析结果显示,COL2A1突变仅存在于被检患者中,未出现在表型正常者中,符合家系共分离。该变异位点经SIFT、Polyphen2、MutationTaster预测分析为有害性突变,COL2A1蛋白氨基酸序列第565位精氨酸在人、小鼠、大鼠、牛、非洲爪蟾中高度保守,此氨基酸位于该基因的三螺旋功能结构域,此突变使蛋白质在三螺旋重复区域Gly-X-Y发生了变化,X位置的精氨酸残基变为半胱氨酸残基,影响纤维蛋白功能,从而产生致病性。结论COL2A1基因c.1693C>T变异为该家系的致病基因变异位点,该变异位点首次在国内报道。

COL1A1/COL1A2基因突变分析与成骨不全的产前基因诊断

目的对有成骨不全(Osteogenesis Imperfecta,OI)孕史的患者,进行系统B超及COL1A1/COL1A2基因检测,希望建立OI患儿产前诊断方案,为OI患儿进行产前诊断提供技术保障。方法对于有OI孕史的孕妇,进行系统B超监测;根据胎儿股骨、长骨的超声影像学表现,初诊为成骨不全。抽取羊水,采用直接测序法对羊水DNA的COL1A1和COL1A2基因全编码外显子及启动子区域进行突变位点检测。检出的新突变,对孕妇夫妇及家系其他成员直接测序证实。产前诊断标本均需做母血污染鉴定。结果胎儿超声影像学表现为股骨短小,胫腓骨弯曲成角,颅骨变薄且发现多处骨折,考虑OI。STR法鉴定,羊水无母血污染。DNA序列分析结果显示COL1A1基因鉴定出19个SNP位点,没有鉴定出突变位点;COL1A2基因鉴定出13个SNP位点及第36外显子的第2180位置碱基发生错义突变位点(c.2180G>A,p.Gly727Asp)。孕妇在COL1A2基因的第36外显子亦存在错义突变位点(c.2180G>A,p.Gly727Asp),但其临床特征不一致。其他成员均未检测到Gly727Asp突变。结论有OI孕史的孕妇,采取B超和COL1A1/COL1A2基因诊断技术,可以快速、有效对高危胎儿做出确诊,为预防患病胎儿出生提供技术保障。

Ⅱ型胶原病诊治进展

Ⅱ型胶原病是由于COL2A1基因变异导致的一大类骨骼-软骨发育异常的疾病。COL2A1基因位于常染色体12q13.11-q13.2上,主要编码合成Ⅱ型胶原蛋白。COL2A1突变导致各种骨骼异常、口面部特殊体征和眼部、听觉损害,各类型疾病表现形式广泛,基因-表型相关性尚不明确。本文综述COL2A1突变导致骨骼-软骨发育异常的疾病临床表型和相关变异,同时对目前的诊治进展进行阐述。

先天性脊柱骨骺发育不良的产前快速分子诊断

目的:对先天性脊柱骨骺发育不良提供1种快速分子产前诊断技术。方法:对该患者于孕14周进行羊膜囊穿刺,获取羊水20 ml,提取羊水细胞基因组DNA。选用3个短串连重复(STR)序列位点,进行荧光PCR检测,以排除母源细胞污染。在此基础上,对COL2A1基因的第23外显子进行扩增,并以此为模板,针对COL2A1基因的第23外显子1510G→A的突变进行SSP-PCR。根据是否存在特异性的扩增条带进行判断,对初次扩增的产物测序,以证实巢式SSP-PCR的结果。结果:对D13S 317、D18S51和D21S11位点的STR检测结果排除母源细胞的污染。羊水样本仅在野生型反应管中有扩增产物,表明胎儿是COL2A1基因的第23外显子1510 G的纯合子,未带COL2A1基因的第23外显子1510G→A的突变。测序结果与SSP-PCR结果一致。结论:SSP-PCR技术快速简便、敏感特异,可作为该突变的快速分子诊断。其他已知点突变遗传病的快速分子诊断也可以考虑使用SSP-PCR技术进行。