如何开设《医学遗传学》WebCT网络课程

本文围绕网络课程的内涵、制作要求,WebCT平台具备的功能,着重介绍如何利用WebCT平台制作、开设《医学遗传学》网络课程,并对课程的使用情况、存在的问题及今后努力的方向作了阐述。

假性软骨发育不全、多发性骨骺发育不良的分子遗传学研究进展

假性软骨发育不全(pseudoachondroplasia,PSACH)和多发性骨骺发育不良(multiple epiphyseal dysplasia,MED)均为骨发育不良性疾病的家族成员之一,它们的遗传方式和临床表型都具有异质性的特点,二者均由软骨低聚物基质蛋白(cartilage oligomeric matrix protein,COMP)基因突变所致。COMP是血小板凝血酶敏感蛋白(thrombospondin,TSP)家族的成员之一,它在骨骼的发育过程中起着重要的作用,文章着重就COMP的结构与功能、COMP基因的突变类型、检测方法及其与两病的相关性的最新进展作一综述。

中国南方三个Hunter综合征家系的病因学研究

【目的】揭示中国南方3个Hunter综合征家系的分子发病机制,阐明患者表型和基因型的相关性,为今后的产前或植入前基因诊断奠定基础。【方法】在临床初诊和系谱分析的基础上,首先进行尿糖胺聚糖定性检测,然后抽取患儿及其亲属的抗凝血,提取DNA并通过PCR、Sanger测序对IDS基因进行序列分析。对发现的新变异采用RT-PCR和生物信息分析等多种方法进行致病性鉴定。【结果】3个家系的患者尿检结果均为强阳性(++)。家系1~3先证者为男性,IDS基因均发生半合子突变且突变均来自其母,突变位点分别为:c.615_622delCATACAGT,c.847_848delGT和IVS7 ds+1 G>A。跨物种保守性分析结果显示IDS基因突变部位所在的氨基酸在物种进化过程中具有高度保守性。与正常蛋白相比,突变蛋白的高级结构预测结果存在明显差异。根据ACMG标准,3个家系的变异均为致病性突变。【结论】先证者所患疾病为Hunter综合征,IDS基因的c.615_622del(p.Ile206Valfs*18)、c.847_848del(p.Val283Alafs*57)和IVS7 ds+1 G>A(p.G336Dfs*12)均是新的致病性突变,它们是引起患儿发病的内在原因。本研究进一步丰富了IDS基因的突变谱。

中国人Ⅱ型MPS家系IDS基因的一种新突变的鉴定

为了研究粘多糖贮积症Ⅱ型(MPSⅡ)患者发病的分子遗传学机制,以便为今后的产前基因诊断等创造必要的前提条件,文章先采用尿糖胺聚糖(GAGs)定性检测法对疑似MPSⅡ的先证者进行初诊,然后采用PCR、PCR产物直接测序法对先证者及其家系成员进行突变检测。在检出IDS基因c.876del2新突变后,对随机采集的120例正常对照和其他非II型MPS患者包括MPSⅠ,Ⅳ,Ⅵ三型的病人共15例的IDS基因exon6进行序列分析,同时采用不同物种突变点序列的保守性分析法,以及直接测定患儿及其家庭相关成员IDS酶活性的方法对该新突变进行致病性分析。结果显示:先证者尿检呈强阳性(GAGs+++);其IDS基因exon6编码区内存在c.876-877delTC新缺失突变,为半合子突变,而其母、其姐为杂合突变;正常对照和其他非II型MPS患者的IDS基因exon6的检测结果均未发现该突变;不同物种氨基酸序列的同源性比对显示:c.876-877delTC突变所在的位置即p.292-293的苯丙氨酸(F)谷氨酰胺(Q)高度保守;酶活性测定的结果显示:先证者的IDS酶活性仅为2.3nmol/4h/mL,大大低于正常值,而其父的为641.9nmol/4h/mL,其母的血浆酶活性为95.8nmol/4h/mL,其姐的为103.2nmol/4h/mL。说明所发现的c.876-877delTC缺失移码突变是一种新的病理性突变,是该MPSⅡ患儿发病的根本内因。

双错配碱基ARMS结合RE法快速检测FGFR3基因的突变超热点

目的建立快速简便、特异灵敏的鉴定FGFR3基因c.1138G>A突变超热点的基因诊断方法,为软骨发育不全(ACH)的产前基因诊断或植入前遗传学诊断(PGD)创造条件。方法针对突变率高达95%以上的FGFR3基因的突变热点c.1138G>A,设计双错配碱基的ARMS特异引物,对已经临床确诊的先证者家系及正常对照和非c.1138G>A突变的患者对照,分别用普通引物和特异引物进行PCR扩增和直接鉴定,然后对扩增产物进行DNA序列分析及SfcI酶切鉴定。结果用普通引物扩增,对照组和先证者均扩增阳性。SfcI酶切后,对照组仍为一条513bp的带,而患者切出205bp、308bp和513bp三条带;而用ARMS特异引物扩增,则先证者扩增阳性,而对照组扩增阴性,阳性者酶切后产生27bp和418bp两条带。这一切都与预期的结果完全吻合。结论该法快速、特异、准确性高,结合DNA序列分析和酶切鉴定(RE),可用于ACH高危胎儿的快速产前诊断。

肾上腺皮质肿瘤与MEN1基因的相关性研究

目的从分子水平上揭示散发性肾上腺皮质肿瘤的发病与MEN1基因突变的相互关系,为今后开展症状前诊断和产前基因诊断创造前提条件。方法在对先证者进行临床诊断的基础上,用微量快提法制备模板DNA,用自行设计的9对引物对先证者MEN1基因的所有编码区以及外显子与内含子的交界部位进行PCR扩增和DNA序列分析。结果先证者MEN1基因第4内含子存在隐蔽性拼接位点IVS4 as(-9)G>A的杂合突变,而正常对照无此突变。结论所用检测方法快速简便、微量经济,可用于肾上腺皮质肿瘤的快速确诊。所发现的MEN1基因的IVS4 as(-9)G>A隐蔽性拼接位点突变为国内首报的病理性突变。

“染色体病”专题学习网站的开发与应用研究

本文围绕"染色体病"专题学习网站的研发过程以及在《医学遗传学》的网络教学实践,从研制"染色体病"网站的意义和必要性入手,着重介绍如何开发、应用"染色体病"专题学习网站,旨在为其他遗传病专题学习网站的建设提供有益的思路和方法。

致死性侏儒症p.R248C突变热点的快速检测和三例TD-Ⅰ型高危胎儿的快速产前诊断

目的针对致死性侏儒症I型(thanatophoric dysplasia typeⅠ,TD-Ⅰ)FGFR3基因的突变热点"p.R248C",建立快速特异的酶切鉴定法(restriction endonuelease testing,RE)和扩增受阻突变系统(amplification refractory mutation system,ARMS)/RE法,并应用于后续3例疑似TD-I高危胎儿的快速产前诊断,以及时防止患胎出生,同时为今后的胚胎植入前遗传学诊断(preimplantation genetic diagnosis,PGD)打下良好基础。方法首先,针对突变热点p.R248C突变前后的序列特点,选择合适的内切酶"Afe I",建立酶切鉴定法。其次,设计双错配碱基特异引物结合Apa LI酶切,建立ARMS/RE双重特异鉴定法。对阴性和阳性结果均再用普通引物扩、测的结果进行验证。结果用Afe I酶切FGFR3基因exons(6-7)普通引物的PCR产物(535 bp),正常对照及非p.R248C突变的TD病例均能被切成255 bp和280 bp 2个片段,而胎1~胎3均切出255 bp、280 bp和535 bp 3个片段。用特异引物E7(p.R248C)扩增,正常对照和非p.R248C突变的TD病例均扩增阴性,无法进一步做酶切鉴定;而p.R248C突变均扩增阳性,当再用Apa LI酶切PCR产物(365 bp)时,胎1~胎3均切出22 bp和343 bp 2个片段。通过引物扩、测结果显示:胎1~胎3均是p.R248C杂合突变。结论该法快速特异、准确可靠,可用于p.R248C突变热点的快速检测及含该突变高危胎儿的快速产前诊断。该法还可用于含p.R248C突变TD-I型家系的PGD。胎1~胎3都是TD-I患胎,建议尽早终止妊娠。

致死性侏儒症Ⅰ型高发突变发生机制浅析

致死性侏儒症(thanatophoric dysplasia,TD)是重型短肢畸形病中相对常见的致死性遗传性骨病,分为TD-I和TD-II 2型,它们都是由于FGFR3基因发生致死突变所致。TD-I型存在多种致病性突变,其中以c.742C>T/p.R248C突变最为常见。本病为常染色体显性遗传(autosomal dominant,AD),杂合突变即可致死,但为何表型、基因型正常的父母会生出带有p.R248C突变的患胎并且是纯合突变的死胎?如果是新生突变,又为何会接连数胎生出同样的患胎?p.R248C高发突变的机制是什么?本文重点围绕这些问题,从"FGFR3(Fibroblast growth factor receptor 3)基因和FGFR3受体(Fibroblast growth factor receptor 3)的结构和功能,TD-I型p.R248C高发突变的发生机制,正常父母生出纯合致死突变的可能机制"几方面进行剖析,指出:(1)FGFR3基因及其受体蛋白结构和功能的特殊性是高发突变发生的物质基础;(2)位于IgⅡ和IgⅢ结构域连接区的氨基酸是极性很强的亲水氨基酸,很容易与带电离子结合而影响α螺旋结构,故易受外来理化因素的攻击、诱变而发生改变;(3)正常父母生出纯合致死突变,推测有两种可能:一种是夫妇一方的生殖腺已带有该高发突变,当胎儿从亲代遗传了一次突变后,只需在另一位点上再发生一次新生突变即可产生;另一种是夫妇双方的生殖腺都是该突变的嵌合体,当两者结合在一起,就有可能产生纯合突变。此外,还对未来发展趋势进行了展望。本文旨在探讨c.742C>T/p.R248C高发突变和纯合突变发生的机制,进而为其今后的诊断和防治工作提供理论依据。

中国南方一罕见迟发性脊椎骨骺发育不良大家系的表型和基因型的相关性研究

【目的】揭示一罕见遗传性矮小症家系的分子发病机制,阐明患者表型和基因型的相关性,为今后的产前、植入前基因诊断奠定基础。【方法】在临床初诊、系谱分析的基础上,首先采用高通量测序技术对先证者及其家庭核心成员的DNA样品进行全外显子组测序。通过生信分析找出候选基因,在确定候选基因及其新变异后,采用PCR、Sanger测序、RT-PCR、q-PCR等方法对该新变异的致病性进行系列鉴定。【结果】通过全外测序、Sanger测序验证和生物信息分析,确定TRAPPC2基因及其携带的c.94 delG突变为本病最可能的致病基因突变;通过RT-PCR,排除了IVSas(-1)delG的可能;通过q-PCR检测,证实该突变导致患者和携带者的TRAPPC2基因表达量显著低于正常人群(P<0.01),且蛋白高级结构预测分析显示正常蛋白和突变蛋白的空间结构存在明显差异。根据ACMG的标准,确定为致病性突变。【结论】先证者所患疾病为XR型迟发性脊椎骨骺发育不良(SEDT),TRAPPC2基因的c.94 delG,p.D32T,fsX6是一还未报道的新致病突变,是患者发病的内在原因,其基因型和表型有显著的相关性。该研究进一步丰富了TRAPPC2基因的突变谱,为今后的早期诊防和优生优育打下了良好基础。

罕见遗传性骨病大家系调查

遗传性骨病是一大类具有广泛遗传异质性的骨软骨发育不良性疾病，大多是发病率很低的罕见病。根据2010年修订的国际遗传性骨病的最新分类标准，共分为40组456种[1-2]。临床相对常见的为软骨发育不全（achondroplasia，ACH）、致死性侏儒症（thanatophoric dysplasia，TD）、软骨发育低下（hypochondmplasia，HCH）、假性软骨发育不全（pseudoa-chondroplasia，PSACH）、多发性骨骺发育不良（multipleepiphysealdysplasia，MED）、先天性脊柱骨骺发育不良（spon-dyloepiphyseal dysplasiacongenita，SEDC）、迟发性脊椎骨骺发育不良（spondyloepiphysealdysplasiatarda，SEDT）、X连锁低血磷性佝偻病（X-linkedhyphosphatemicrickets，XLH）、黏多糖贮积症（mucopolysaccharidosis，MPS，分为7大型17种亚型）、干骺端软骨发育不良（metaphysealchondrodysplasiaschmidtype）、软骨生成不全（achondrogenesis，ACG）、软骨外胚层发育不良（Ellis-VanCreveldsyndrome，EVC）、窒息性胸廓发育不良（asphxiatingthoracicdyaplasia，ATD）、短肋-多指（趾）综合征（short-ribpolydactyliasyndrome）、致密性骨发育障碍（pyenodysostosis）[3-4]及成骨不全（osteogenesisimperfec-ta，OI，分为I～XV共15型）”。等30多种。

Hunter综合征胎儿的产前基因诊断

Hunter综合征是一种我国南方地区高发、严重致残、致死性的X染色体连锁隐性遗传病。临床表现多样，严重病例多于1～4岁起病，一般成年前天折。本病的根本原因是IDS基因突变导致艾杜糖-2-硫酸酯酶缺乏或活性降低，进而影响硫酸皮肤素（DS）和硫酸乙酰肝素（HS）的降解，导致DS、HS在体内大量堆积，最终引起各器官的病变。检测IDS基因的突变情况是确诊本病的关键。我们在开展Hunter综合征致病基因突变研究的基础上，

Hunter综合征患者IDS基因的一个新突变

目的研究Hunter综合征患者的艾杜糖-2-硫酸酯酶(iduronate-2-sulfatase,IDS)基因的突变情况,为产前基因诊断等打下基础。方法应用尿粘多糖含量检测、聚合酶链反应-变性高效液相色谱(poly-merase chain reaction-denaturing high-performance liquid chromatography,PCR-DHPLC)分析对1例Hunter综合征患者及其父母的IDS基因的突变热点第9、3、8外显子进行突变检测,并对PCR-DHPLC检出的突变样品进行直接测序。结果经PCR-DHPLC分析发现该患者的IDS基因第9外显子有明显异常峰形;DNA序列分析进一步发现该外显子发生一新的移码突变,突变部位在第482位密码子(TTA)内,即cDNA第1569bp的T后插入了2个T,致使新肽链提前在第483位遇上终止密码TAA,导致新肽链从原来的550个氨基酸缩短至482个。该患儿为这一突变的半合子,而其母为这一突变的杂合子。结论PCR-DHPLC和DNA序列分析是诊断Hunter综合征的有效方法,发现的移码突变(1569+TT)导致肽链比正常的少了68个氨基酸,从而引起IDS酶活性明显降低,可能是该Hunter综合征患者的致病原因。

突变特异性扩增系统和变性高效液相色谱分析法结合DNA测序法快速产前诊断黏多糖贮积症Ⅱ型高危胎儿

目的为了快速、准确地对黏多糖贮积症Ⅱ型(MPSⅡ)高危胎儿做出产前基因诊断,从而及时而高效地防止病胎的出生。方法在阐明先证者病因及其父母基因型的基础上,采用已建立的突变特异性扩增系统(ARMS)特异引物直接鉴定法、变性高效液相色谱(DHPLC)快速筛检法,结合DNA序列分析法,对已孕20周的高危胎儿的艾杜糖-2-硫酸酯酶(IDS)基因相应突变位点进行快速检测和鉴定。由于MPSⅡ为XR病,故又用SRY引物对胎儿进行性别鉴定,以避免可能出现的母血污染而导致的误诊。结果所怀胎儿未获得母源性的c.1344delA突变,是1例基因型完全正常的女胎。后经随访和复检,证实所生小孩的基因型、表现型都与产前诊断结果完全一致。结论 ARMS特异引物直接鉴定法、DHPLC快速筛检法结合DNA序列分析法是快速、准确产前诊断MPSⅡ高危胎儿的有效方法。其中,所建立的ARMS和DHPLC方法,既快速特异,又简便经济,可在一天之内送报结果 ,特别适用于已明确病因的高危胎儿的早期诊断以及正常组和患者试验组的快速鉴别。这一产前基因诊断工作的成功实施为今后继续开展本病以及其他相关遗传病的遗传咨询、基因诊断和产前诊断积累了宝贵的经验,也为今后开展植入前遗传学诊断等打下较好的基础。

黏多糖贮积症Ⅵ型表现型和基因型的相关性研究

目的对3家拟诊为黏多糖贮积症Ⅵ型(MPSⅥ)的患儿及其父母进行芳香基硫酸酯酶B(ARSB)基因的突变检测,以阐明其分子发病机制并揭示MPSⅥ表现型和基因型的相关性。方法尿糖胺聚糖(GAG)定性检测后对患儿及其父母的DNA进行ARSB基因的PCR扩增及Sanger测序。对所发现的新突变,用变性高效液相色谱(DHPLC)法进行快速筛检,用多种生物信息学方法对新突变的致病性进行系列鉴定。结果家系1先证者为c.943C>T和c.1197C>G的复合杂合子;家系2先证者为c.523T>G/p.Y175D(新突变,父源)和c.1197C>G/p.F399L(母源)的复合杂合子;家系3先证者的E2和E3无扩增产物,而其父母均有400 bp和459 bp特异带。DHPLC结果显示,正常对照组和患儿母亲为正常单峰,而患儿及其父为异常双峰。正常和突变的ARSB蛋白的高级结构存在明显差异;突变点所在氨基酸在物种进化过程中具有高度保守性;Poly Phen-2和SIFT软件预测结果:Probably damaging(很可能有害)和Damaging(有害的)。结论家系2的p.Y175D是一新的致病性突变,为患儿发病的内在原因之一。家系1和2可确诊为MPSⅥ型,其表现型和基因型有显著的相关性;家系3虽经酶检确诊,临床症状、尿检结果也均与MPSⅥ型符合,但DNA水平未查到明确突变类型,其表现型与基因型的相关性有待进一步证实。