杆状体肌病致病基因位点筛查及新突变基因定位研究

Nemaline myopathy(NM) is a common congenital myopathy, caused by hereditary gene mutations, diagnosed by the presence of rods in the cytoplasm of muscle fibers in muscle pathology. NM is a kind of muscle disease of great clinical and hereditary heterogeneity. Because of the limitation of myopathological diagnostic conditions, the study on NM was confined to clinical and pathological research and lack of research on gene and pathogenesis in China. Based on the genetic resources of myopathy patients in China, our study will select the patients by muscle biopsy and collect DNA samples of the NM patients and family members. And Mutation screening will be performed to discover mutation site on the known causative gene by the second generation of gene chip technology. All newly-discovered mutations will be further confirmed by Sanger sequencing. We also plan to discover the novel causative gene by using exome sequencing. Our study aims to classify the Chinses NM patients by clinical and genetic features and provide molecular basis for genetic counseling of NM patients. We also try to discover novel mutations of known causative genes and novel causative genes, in order to provide molecular basis for gene clone and study the possible pathogenetic mechanism of nemaline myopathy.

杆状体肌病是先天性肌病的常见类型，由基因突变导致，诊断依靠肌肉病理检查发现肌纤维中特征性的杆状小体，该病具有较高的临床和遗传异质性。受限于临床资源和诊断条件，国内对杆状体肌病研究停留在临床和病理方面，基因及发病机制研究罕见。本研究依托中国肌病人群，通过肌肉病理筛选出杆状体肌病患者，采集肌病患者及家系成员的DNA样本，采用二代基因芯片技术，对患者及家系成员DNA样本进行已知致病基因突变位点的筛查，新发突变行一代Sanger验证；采用全外显子测序技术，对未明确基因突变的患者及家系成员DNA样本行基因定位研究，以期发现新的致病基因突变。我们的研究旨在对国内杆状体肌病患者进行临床和基因分型，为杆状体肌病患者遗传咨询奠定研究基础，发现杆状体肌病已知致病基因的新突变位点及新的基因突变类型，为下一步的基因克隆研究奠定基础，为杆状体肌病的发病机制研究提供新的分子生物学依据。

背景：杆状体肌病（nemaline myoptahy, NM)是先天性肌病的常见类型，具有较高临床异质性，诊断主要依赖肌肉病理中观察到改良Gomori染色中肌膜下和（或）细胞质中成堆的紫红色杆状体结构。该病为遗传性罕见肌肉病，发病主要因为基因突变导致肌纤维组分异常导致。.主要研究内容：通过肌肉病理检查筛选出杆状体肌病患者，采集这些患者及家系的肌肉及 DNA样本，利用二代基因芯片技术、全外显子测序技术，进行致病基因筛查及基因定位研究。.重要结果：肌肉病标本库中诊断杆状体肌病患者16例，占拟诊肌病患者0.28%，男女比例1：0.6，平均发病年龄27.2±11.6岁，平均病程16.8±13.0年。16例患者均为慢性隐袭性起病，以下肢力弱起病多见，随病程进展累及多个部位肌肉，腱反射减低或消失，肌酸激酶正常或略升高，平均值为103.9±56.8IU/L。肌肉病理中在改良的Gomori染色观察到肌纤维内有大量成堆的深紫红色杆状体样结构。病变以I型肌纤维为主，杆状体结构大多存在于I型纤维中，杆状体区域酶活性降低。电镜观察可见到肌丝断裂，排列不整和肌原纤维粗细不一，肌原纤维Z线细小、不规则或消失。肌膜下和肌核周围有许多均匀一致的高电子密度杆状体结构。16例杆状体肌病患者检测到11种基因突变，8种NEB基因突变：剪切突变c.21522+3A>G、c.23233-1G>T、c.5343+1G>A、c.23122-1G>C，无义突变c.11164C>T（p.R3722*）、c.4417C>T（p.R1473*），移码突变c.14837dupA（p.Q4947Afs*12），错义突变c.3758C>A（p.T1253K）；2种KBTBD13基因突变：错义突变c.1170G>C（p.K390N）、c.1169A>C（p.K390T）；1种ACTA1基因突变：错义突变c.956T>C（p.I319T）。其中5种新发突变：c.23233-1G>T、c.5343+1G>A、c.4417C>T、c.1169A>C（p.K390T）、c.956T>C（p.I319T）。1种突变热点：c.21522+3A>G。.关键数据及科学意义：研究发现杆状体肌病5种新发基因突变位点，1种中国杆状体肌病人群基因突变热点，丰富了杆状体肌病基因突变谱，为进一步揭示杆状体肌病的发病机制提供了研究基础。