EVC2基因突变引起Weyers颅面骨发育不全的机制研究

EVC2基因位于染色体4p16，编码1308个氨基酸功能未知的Limbin蛋白，该基因突变能引起两种表型类似的遗传病：Weyers颅面骨发育不全（Weyers Arcrofacial Dysostosis, WAD）以及埃利伟氏综合征（Ellis-van Creveld Syndrome，EvC），这两种疾病均以肢端骨骼以及颅颌面部发育异常为主要临床表现，最主要的区别在于遗传模式上WAD为显性而EvC为隐性。前期工作中，我们发现了能够导致WAD的EVC2基因c.3793delC突变,本课题拟在此基础上研究：EVC2突变与疾病关系、Limbin蛋白亚细胞定位、Limbin蛋白相互作用蛋白以及EVC2基因潜在上下游基因，以此来阐明EVC2基因突变导致WAD机制，探索EVC2基因的基本生物学功能，揭示其参与的细胞信号通路，为深入了解肢体骨骼以及颅颌面部发育过程的重要调控机制奠定坚实的理论基础。

本课题收集了一个印度常染色体显性WAD综合征家系以及一个湖北地区常染色体隐性EvC综合征家系。对印度WAD家系的测序未在EVC以及EVC2基因外显子和调控区发现任何致病突变改变，基因组定量分析也没有发现两个基因的拷贝数变化，表明EVC或者EVC2基因突变可能不是造成该家系表型的原因。课题组对湖北EvC综合征家系测序发现先征者携带了两个新的EVC基因剪接改变。通过父母DNA测序确定两个碱基改变一个遗传自父亲，一个来自母亲。这两个碱基改变不存在于任何已知数据库，筛查488条对照染色体也未发现携带者。随后课题组构建了含有两个剪接改变位点的野生型以及突变型minigene表达载体，包含了突变涉及外显子以及上下游外显子和外显子周边序列。Minigen被转入HeLa细胞表达，总RNA从细胞中提取并进行逆转录PCR以观察该碱基改变对EVC minigene剪接的影响。结果显示，两个剪接位点的改变均产生了异常的剪接体，证明两个碱基改变很有可能是致病突变。本课题的发现进一步扩展了EVC/EVC2基因的突变谱，并揭示了EVC基因突变造成转录本异常的机制，为了解EvC综合征以及WAD综合征的分子机制提供了理论基础，为将来的靶向治疗提供了新思路。