中华耳科学杂志,年18卷2期
一个四代遗传性耳聋家系POU4F3和PDZD7基因突变致病性研究赵羿耿佳熊文羽张亚娟赵秋棱彭卫华包中伟谭博
卢宇程静卜枫啸袁慧*耳聋是临床上最常见的感觉神经系统缺陷疾病之一。据世界卫生组织统计,全世界超过5%的人口——4.66亿人患有不同程度的听力损失,基因缺陷、机体老化、病*和细菌感染、药物引起的耳*性、外伤、暴露于噪音环境等都是听力损失发生的病因,其中约60%由遗传性因素导致。遗传性耳聋根据其是否伴有其他器官异常,可分为综合征型耳聋(syndromichearingloss,SHL)和非综合征型耳聋(non-syndromichearingloss,NSHL)两类。非综合征型耳聋根据遗传模式的不同可分为常染色体显性遗传、常染色体隐性遗传、性染色体连锁遗传和线粒体母系遗传。目前遗传性耳聋网站(hereditaryhearingloss.org)已收录遗传性非综合征型耳聋基因个,常显耳聋基因47个,常隐耳聋基因76个,X连锁遗传基因5个。本研究我们发现了一个涉及四代人的耳聋家系,通过二代测序证实该家系耳聋患者中存在2种致病基因——POU4F3基因和PDZD7基因。这一发现对于耳聋基因诊断具有重要提示作用,同一家系或同一耳聋患者可能存在多种致病基因。随着TGE+MPS模式的广泛使用及全外显子组测序(WholeExomeSequencing,WES)和全基因组测序(WholeGenomeSequencing,WGS)的成本降低,更高通量的耳聋基因测序技术可以为聋儿家庭提供完整准确的产前诊断指导和专业遗传咨询服务[1]。
1资料与方法
1.1家系资料的采集
医院医学遗传中心采集,医院伦理委员会认证。该家系来自河南省,编号HL-。采样小组对先证者及其各亲属成员进行了家系调查,参与研究的家系成员均签署知情同意书,对家系成员进行问卷调查、听力学检查、视觉系统检查、体格检査等。采集各家系成员外周血5ml,提取DNA并-80°C冻存。
1.2测序及变异位点致病性分析流程
使用课题组自主设计的目标区域捕获试剂盒HHL-进行检测,该试剂盒覆盖目前已知耳聋基因及文献报道与听觉系统相关基因共个。
目标区域涵盖了个基因的外显子、外显子上下游50bp及线粒体DNA序列。以GRCh37/hg19为参考序列,测序下机数据应用BWA软件进行原始读长定位,Picard工具进行质控和去重操作,使用GATK和VEP工具进行变异识别和注释,最小等位基因频率(Minorallelefrequency,MAF)按0.5%进行变异过滤,过滤后变异应用SIFT、Polyphen-2、LRT和MutationTaster等工具进行蛋白结构和功能预测,应用PhyloP、GERP++工具进行保守性分析。
1.3Sanger测序验证
针对检出的POU4F3基因和PDZD7基因突变位点设计验证引物,对已采集样本的家系成员进行Sanger测序验证。测序数据质控后,通过Mutation?Surveyor软件进行序列比对,分析检出变异是否符合家系内听力表型和基因型共分离。
1.4保守性及蛋白三维结构分析
应用ClustalX-2.1对POU4F3和PDZD7在不同物种中的保守性进行分析。应用Swiss-model(