中国先天性甲状腺功能低下患儿DUOX2基因突变筛查及其基因突变的分子致病机理的研究

先天性甲状腺功能低下（CH）是常见先天性内分泌代谢疾病，DUOX2基因突变引起常染色体隐性遗传的CH越来越受国内外学者关注。本研究在前期已收集700余例CH患者基础上，拟建国内首个依托于中国人类遗传资源平台的CH遗传资源库。以前期收集的80余例甲状腺肿大的CH患者为研究对象，利用变性高效液相层析技术（DHPLC）高通量突变筛选平台进行DUOX2基因突变筛查，研究中国CH患者常见DUOX2基因突变类型和特点，构建基因型与表型关系谱；拟建一个高通量CH早期基因突变筛选平台，应用于CH患者早期诊断或症状前诊断及产前诊断。在前期工作已发现2个新DUOX2基因错义突变基础上，结合本研究拟筛出新的错义突变，研究这些突变对DUOX2酶活性、细胞膜转运、蛋白半衰期、蛋白与蛋白相互作用的影响，进一步揭示DUOX2基因功能改变导致CH分子致病机理，为DUOX2基因突变引起的CH遗传学干预和治疗提供理存论依据。

先天性甲状腺功能低下（CH）是常见先天性内分泌代谢疾病，DUOX2基因突变引起常染色体隐性遗传的CH越来越受国内外学者关注。本研究在前期已收集2200余例CH患者基础上，建立了国内首个依托于中国人类遗传资源平台的CH遗传资源库。依托CH遗传资源库，挑选80例甲状腺肿大的CH患者为研究对象，利用变性高效液相层析技术（DHPLC）高通量突变筛选平台结合测序，对DUOX2基因全部34个外显子进行基因突变的研究，研究中国CH患者常见DUOX2基因突变类型和特点，构建基因型与表型关系谱；结果发现了3种DUOX2基因复合杂合突变(c.2202G>A/c.3391G>T，c.2101C>T/c.3541T>G，c.2202G>A/c.3329G>A)及5种DUOX2单等位基因杂合突变(c.1979T>A，c.3616G>A，c.3329G>A，c.298A>G，c.3799C>T)。其中，发现c.3616G>A突变携带者2例，揭示了DUOX2基因突变类型和特点，在基因型与表型关系谱揭示了DUOX2等位基因突变的数目与暂时性和永久性CH没有特定的关系，为CH患者早期诊断或症状前诊断及产前诊断奠定基础。在发现2个新DUOX2基因错义突变（R354W和A1206T）基础上，研究这些突变对DUOX2酶活性、蛋白半衰期、蛋白与蛋白相互作用的影响，DUOX2酶活性检测显示单独转染野生型DUOX2质粒，不能增加H202生成量，而DUOX2野生型重组子质粒与DUOXA2重组子质粒共转染293T细胞，可显著增加H202生成量，DUOX2突变型重组子质粒与DUOXA2重组子质粒共转染293T细胞，H202生成量无明显改变。DUOX2蛋白半衰期测定与oh蛋白量相比，野生型DUOX2蛋白降解速度较突变型蛋白慢，即野生型蛋白半衰期更长。进一步揭示DUOX2基因功能改变导致CH分子致病机理，为DUOX2基因突变引起的CH遗传学干预和治疗提供理存论依据。在国际上首次发现了1个DUOXA2基因杂合错义突变I26M。功能学实验显示该突变体蛋白表达水平与野生型DUOXA2没有差异，但可导致H2O2完全不能产生。甲状腺发育不良的CH进行基因突变研究首次发现了PAX8 G41V和D94N两个新的突变位点，进行致病机理研究，揭示不同的CH致病机理，为产前诊断及遗传干预提供可靠的理论依据。