结节性硬化症和化脓性汗腺炎致病基因突变筛查和功能研究

论文摘要

第一部分TSC患者的突变筛查结节性硬化症（tuberous sclerosis complex,TSC）,是一种累及多个系统的常染色体显性遗传的神经皮肤综合症,其主要临床表现为多种器官中形成的非侵袭性错构瘤,多发于大脑、肺、皮肤、心脏和肾脏等；成人及儿童均可能发病,成年人TSC的发病率约为10,000分之1,儿童的发病率约为6,800分之1。已经定位的TSC致病基因为TSC1和TSC2。两个基因的突变在TSC患者中的分布情况已经被研究的十分透彻。到2013年4月为止,共有1480个TSC1突变和3328个TSC2突变被报道,两个基因中没有发现明显的突变热点。TSC1基因编码分子量140kD的TSC1蛋白（又称错构素,hamartin）;TSC2基因编码分子量200kD的TSC2蛋白（又称马铃薯球蛋白,tuberin）,TSC1和TSC2没有同源性,两者通过亲和力形成的异二聚体（TSC1-TSC2）具有GTP酶激活蛋白的活性,是mTOR（Mammalian Target of Rapamycin,哺乳动物雷帕霉素靶蛋白）信号通路的重要成员。两者以异二聚体的形式发挥作用。目前针对TSC的药物治疗还非常有限,一类抑制mTOR活性的雷帕霉素类药物仍在临床试验阶段。因此,现阶段TSC的临床诊疗主要包括为患者提供准确无误的临床诊断和定期的病情监测,其中针对TSC1和TSC2基因的突变筛查不仅可以辅助诊断,还可以为患者提供产前诊断。本研究首先使用Sanger测序和MLPA筛查了82例TSC患者的TSC1和TSC2两个基因的致病突变。Sanger测序检测到43个突变,MLPA检测到4个大片段的缺失。对于未检出已知基因突变的患者,使用全外显子组测序（WES）对6个患者的肿瘤组织DNA进行筛查。检测到一例TSC2基因的体细胞突变。对于使用WES仍未在TSC1/TSC2中检出突变的患者,我们在mTOR通路中定位了3个高度可疑的突变。第二部分化脓性汗腺炎家系致病突变筛查和功能研究化脓性汗腺炎（HS,Hidradenitis suppurativa,OMIM142690）是一种慢性炎症性皮肤病,其常见临床表现为黑色粉刺、疼痛的囊肿、脓肿以及顶浆腺聚集区域出现的窦道。多发于叶腋、乳房下皱襞、腹部皱襞、腹股沟、臀部和大腿内侧。不同患者间在发病部位、病灶类型和并发症方面有巨大的差异。疾病引起的疼痛、慢性化脓和持续的恶臭给患者的生活带来很大的痛苦。2006年,HS的致病基因座被定位在染色体lp21.1-lq25.3的80cM的区域。之后的研究将突变定位在编码γ-secretase的基因上。第一例突变报道在PSENEN、 PSEN1和NCSTN三个基因上定位了突变,研究对象是六个中国HS家系。其中NCSTN位于之前连锁分析定位的区域。之后,总共在2个英国家系、5个中国家系、1个日本家系和3个法国家系以及4个散发病例的上述3个基因中发现了突变。至今,在NCSTN中发现了17个突变,在PSENEN中发现3个突变,在PSEN1中发现一个突变。其中有3个无义突变、7个导致移码、4个错义突变、7个引起可变剪接。我们研究了一个化脓性汗腺炎家系,在NCSTN基因中发现了一个尚未报到的突变。该突变位于内含子4和外显子5的交界处,可能影响剪接。我们构建了含有该突变DNA片段的小基因,通过体外剪接分析研究该突变对间接地影响。发现该突变导致内含子4未被剪掉。

论文目录

• 文中常用缩写列表
• 中文摘要
• Abstract
• 序言
• 第一部分 结节性硬化症患者的突变筛查
• 前言
• 第一节 Sanger测序筛查TSC患者TSC1/TSC2突变
• 1. 前言
• 2. 材料与方法
• 2.1. 研究对象
• 2.2. 仪器设备及试剂
• 2.3. 研究方法
• 3. 结果
• 3.1. Sanger法测序结果
• 3.2. MLPA结果
• 4. 小结
• 第二节 TSC患者组织DNA全外显子组测序
• 1. 前言
• 2. 材料与方法
• 2.1. 研究对象
• 3. 研究方法
• 3.1. DNA的提取和保存
• 3.2. WES样品建库
• 3.3. 数据分析
• 3.4. 体细胞突变的克隆验证
• 4. 结果
• 4.1. 原始数据质量
• 4.2. 测序深度
• 4.3. WES突变筛查结果
• 4.4. 未检出TSC1/TSC2突变患者的WES结果
• 5. 小结
• 讨论
• 第二部分 化脓性汗腺炎家系致病突变筛查及功能研究
• 前言
• 第一节 化脓性汗腺炎家系的突变筛查
• 1. 前言
• 2. 材料与方法
• 2.1. 研究对象
• 2.2. 仪器设备及试剂
• 3. 研究方法
• 3.1. DNA的提取和保存
• 3.2. 全外显子组文库的制备
• 3.3. NGS数据分析
• 3.4. Sanger法测序验证突变
• 4. 结果
• 4.1. 全外显子组测序结果
• 4.2. Sanger测序验证突变
• 5. 小结
• A的功能研究'>第二节 NCSTN基因剪接突变c.437-1G>A的功能研究
• 1. 前言
• 2. 材料与方法
• 2.1. 研究对象
• 3. 研究方法
• 3.1. 剪接突变的模拟分析
• A突变体质粒构建'>3.2. NCSTN：c.437-1G>A突变体质粒构建
• A突变体小基因的体外剪接分析'>3.3. NCSTN：c.437-1G>A突变体小基因的体外剪接分析
• 4. 结果
• A的软件预测分析'>4.1. 剪接突变c.437-1G>A的软件预测分析
• A的小基因剪接分析'>4.2. 剪接突变c.437-1G>A的小基因剪接分析
• 5. 小结
• 讨论
• 参考文献
• 致谢
• 博士学位期间发表论文