应用全基因组外显子测序研究具有特定表型的视网膜色素变性的致病基因

The eugenic diagnosis based on the screening of genetic mutation is the most effective preventive measures to reduce the incidence of retinitis pigmentosa（RP）. 90% RP patients in China can not be explained its causes by known RP genes. The traditional research methods have much limitation on the identification of new disease-causing genes and time-consuming, costly and low feeiciency for clinical genetic diagnosis and early eugenics diagnosis because a large number of RP related genes should be screened due to lack of analysis on specific clinical phenotypes and inherited patterns. Recent years, the emergency of whole-genome exon sequencing offers a platform to identify disease-causing genes of RP.The aim of this research is to take advantage of rich and unique RP genetic resources in Ningxia region and using whole-genome exon sequencing to identify disease-causing genes in RP patients with specific phenotypes and to discover novel RP genes. At the same time, the congruent relationship among pathogenic mutations, clinical phenotypes and the inherited patterns are analysed. This research can improve the relevance and reliablity of genetic diagnosis for RP. We hope to promote the clinical prenatal diagnosis, provide theoretical basis of development on new molecular diagnosis and screening techniques. It is very important to the prevention and control of RP.

基于基因突变检测的优生诊断是减少视网膜色素变性（RP）发病率的最有效措施。目前我国有90%以上的RP患者无法用已知RP相关基因来解释其发病原因，以往RP的基因研究多采用传统的研究方法限制了新的致病基因的发现；而且由于缺乏特异临床表型和遗传方式的分析，因此需要对大量RP相关基因进行检测，耗时长、费用大且检测效率低，也限制了RP临床基因诊断和早期优生诊断的开展。近年来，全基因组外显子测序技术的诞生为RP致病基因的发现提供了快捷高效的途径。本研究将利用当地丰富的RP遗传资源，应用全基因组外显子测序技术检测具有特定临床表型的RP家系致病基因，同时，结合遗传方式分析致病性基因突变与临床表型的对应关系。通过本研究可提高RP基因诊断的针对性和可靠性及发现新的RP致病基因，为推进RP临床常规优生诊断的开展，研究开发新的分子诊断和筛查技术提供依据。本研究成果对RP的防治工作具有重要的意义。

视网膜色素变性 (retinitis pigmentosa, RP) 是眼科最常见的遗传性致盲眼底病。由于发病机制尚未完全明确，目前尚无有效的治疗方法。而基于基因突变检测的优生诊断是最有效地减少单基因遗传眼病发病率的预防措施。本项目采用目标区域捕获测序和全基因外显子测序方法，对41个RP家系，80例散发RP进行基因突变检测分析和临床表型分析。20个RP家系，36例散发患者确定了致病性突变位点，检测阳性率分别达到48.87%和45.0%。结果表明目标区域捕获测序能够快速RP患者提供高效、准确的分子诊断。通过研究我们发现：①3个新的致病基因PRPF4,CEP78和CCT2；对新发现的3个致病基因，通过一系列的细胞实验和动物实验进行功能验证，探讨发病机制；②共检测到91个突变位点，其中56个(61.5%)为国内外首次发现的新突变位点；③发现在ARRP/RPSP患者中，USH2A基因突变率最高，分别占36.8%和27.7%；④ USH2A基因突变临床表型多样，包括早期、中期和晚期发病的非综合征RP、无色素性RP和USHER综合征2型。而USH2A基因突变导致无色素性RP的发生系国内外首次报道；⑤ 确定散发RP的遗传方式，77.8%为常染色体隐性遗传，16.6%为常染色体显性遗传，5.6%为性连锁遗传；⑥在4个非典型RP家系和5例散发非典型RP患者 ，7个综合症RP家系和7例散发综合症性RP患者检测到致病性基因突变，通过进一步细致、系统的临床分析，同时结合基因变异分析探讨了这些具有特定表型RP的基因型与临床表型的对应关系。本项目研究结果进一步丰富了RP的致病基因谱及基因突变频谱，提高了我们对RP的诊断水平及对RP相关基因在中国RP人群中的变异规律的认识，为推进RP基因诊断和和基于基因检测的优生诊断的开展奠定了基础。课题研究结果以论文和科技成果奖的形式体现，获宁夏自治区科技成果奖1项;发表论文11篇，其中9篇SCI收录，2篇中华眼科杂志; 全国性学术会议及国内外重大学术会议进行大会发言11次，壁报交流4次。培养研究生2名。