甲状腺发育不全的先天性甲状腺功能低下致病基因候选克隆及其致病机理的研究

Thyroid dysgenesis (TD ) accounts for 85% of congenital hypothyroidism ( CH ), including thyroid agenesis, hypoplasia and ectopic. Genetic factor is an important cause of TD.By now, only a few TD genes ( TTF1, TTF2, PAX8 and NKX2.5 ) have been found. In this study, relying on China's first large-scale CH genetic resource database, 500 TD cases are performed for mutation screening of PAX8 by using of DHPLC mutation screening platform, which will help us understand PAX8 common mutation types and characteristics of Chinese population. On the basis of 2 new mutations PAX8 G41V and D94N, combined with new missense mutations in PAX8 to be identified in this study, we will explore the effects of these PAX8 mutations on thyroid specific gene promoter activation ability, PAX8 protein binding capacity and protein nuclear localization, which will further reveal the molecular pathogenesis of TD. In addition, 30 cases of TD with ectopia thyroid with were selected to perform exome sequencing, together with completed exome sequencing results of thyroid agenesis, new TD pathogenic gene will be identified using MiSeq sequencing platform for the experimental verification of candidate genes found,which provide a new theoretical basis for the genetic intervention and treatment.

甲状腺发育不全（TD）约占先天性甲状腺功能低下（CH）85%，包括甲状腺缺如、异位和发育不良，遗传因素是导致TD的重要原因。目前仅有为数不多的TD致病基因（TTF1、 TTF2、 PAX8和 NKX2.5）被发现。本研究①依托国内首个大型CH遗传资源库,以500余例TD为研究对象，利用DHPLC突变筛选平台对PAX8基因进行突变筛查，研究中国人群TD常见的PAX8突变类型和特点；在前期发现的2个新PAX8突变G41V和 D94N基础上，结合本研究拟筛出新的错义突变，研究这些突变对甲状腺特异基因启动子区激活能力、PAX8蛋白结合能力和蛋白核定位等影响，进一步揭示TD的分子致病机理，②拟选择30例甲状腺异位的TD患者进行外显子重测序，结合已完成的甲状腺缺如的外显子重测序结果，采用MiSeq测序平台对所发现的候选基因进行验证，最终鉴定新的TD致病基因,为对其进行遗传学干预和治疗提供新的理论依据。

甲状腺发育不全（TD）约占先天性甲状腺功能低下（CH）85%，包括甲状腺缺如、异位和发育不良，遗传因素是导致TD的重要原因。目前仅有为数不多的TD致病基因（TTF1、 TTF2、 PAX8和 NKX2.5）被发现。本研究依托国内首个大型CH遗传资源库,以500余例TD为研究对象，利用DHPLC突变筛选平台对PAX8基因进行突变筛查，研究中国人群TD常见的PAX8突变类型和特点,发现了2个新的无义突变（c.C786A:p.Y262X；c.T747G:p.Y249X）和1个新De novo 突变 R52P。我们的研究提示了PAX8基因在中国TD人群突变率比较低( 1.1%)。在前期发现的2个新PAX8突变G41V和 D94N基础上，研究这些突变对甲状腺特异基因启动子区激活能力、PAX8蛋白结合能力和蛋白核定位等影响，发现对PAX8 G41V和D94N突变体进行致病机理研究，显示D94N和G41V突变体相对于PAX8野生型，mRNA 水平降低但蛋白表达量没有差异。双荧光素酶报告基因系统分析突变体对PAX8激活能力的影响发现突变体对其靶基因TPO、TG启动子区激活能力存在差异，突变体D94N对TPO启动子区的激活能力显著下降，对TG启动子区激活能力没有改变，突变体G41V对TPO、TG启动子区激活能力都显著下降，G41V对TPO、TG启动子具有存在显性负效应，而D94N对TG启动子区没有显性负效应。EMSA实验分析突变体对TPO、TG基因启动子区结合能力存在差异，突变体D94N能够正常结合TPO、TG启动子区域，而G41V不能正常结合因此具有显性负效应，揭示了突变体的不同致病机理。选择100例甲状腺异位的TD患者进行外显子重测序，结合已完成的甲状腺缺如的外显子重测序结果，发现了RXRG是可能是新的TD致病候选基因,同时发现 THRB C36Y突变，并进行致病机理研究，为对其进行遗传学干预和治疗提供新的理论依据。