非综合征型唇腭裂致病基因筛查与验证

Cleft lip and palate is one of the most common congenital diseases throughout the world. The birth prevalence is around 1/1000 in Chinese. Cleft lip and palate can be divided into two subtypes: sydromic and nonsydromic. Nonsydromic cleft lip and palate accounted for 70% of the total number of cleft lip and palate. Genetic factor plays a significant role in the onset of nonsydromic cleft lip and palate. We plan to detect and verify gene variations in nonsydromic cleft lip and palate patients in this program. Candidate gene list will be obtained by both Exom sequencing in patients with family disease background and reported positive genes. We will compare mutations and polymorphisms between case and control groups to find out genes with recurrent mutations in patients or positively associated with the disease. Functional analysis and animal model test will also be designed and practiced to discover the relation between the genes and the disorder. The purpose of this project is to reveal genes contributed to nonsydromic cleft lip and palate in Chinese and provide genetic loci for clinical alert.

唇腭裂是人类最常见的颌面部先天畸形之一，在我国临床发病率约为1‰。唇腭裂可划分为综合征型唇腭裂和非综合征型唇腭裂。非综合征型唇腭裂占唇腭裂总数的70%。遗传因素在非综合征型唇腭裂发病中起了重要作用。课题计划开展非综合征型唇腭裂病人基因变异的筛查与验证。通过全外显子测序，在由家系背景的唇腭裂病例中寻找新的致病基因线索；并结合已经报道的阳性基因,获得候选基因的名单。然后，在病例和对照样本中开展验证测序和比较，寻找在中国人唇腭裂发病中有突变复现的，或者是相关性检测为阳性的基因。获得阳性疾病基因名单后，根据基因功能和变异情况，设计开展功能验证，直至动物模型验证，从而确认基因异常与疾病发生的关系。课题希望找到对中国人群非综合征型唇腭裂发病有较大贡献度的致病基因，并为临床预警提供位点和参考。

唇腭裂（cleft lip and palate, CLP）是人类最常见的颌面部先天畸形之一。根据唇腭裂是否伴有其他组织或结构异常，可将其划分为综合征型唇腭裂及非综合征型唇腭裂，分别占到唇腭裂的30%和70%。唇腭裂是遗传因素起重要作用的“多因素遗传模式”，现有研究发现的唇腭裂阳性位点在不同人群中的遗传贡献度不一，新的疾病基因也有待发现。项目执行的主要内容包括非综合征型唇腭裂全外显子组测序，致病基因验证、候选基因突变功能研究和模式动物研究。项目发现ARHGAP29基因在中国人非综合征型唇腭裂的贡献度非常高，超过了3.68%，而且严重的终止子突变或是移码突变占了全部罕见突变的一半以上。针对该基因的测序检测，在我国唇腭裂的预警预防上意义重大。新候选基因FGFRL1在四个无关病人身上测到了一种相同的stop_gained变化，502位酪氨酸变为终止密码。FGFRL1基因的严重突变率在此次实验的唇腭裂病人中达到了不容忽视的2.1%，为风险预警提供了重要的候选位点。带有两个风险等位基因型（VAX1 rs7078160 A和NTN1 rs4791774 G）的个体比只带有其中一个的个体患病风险显著升高。在预警和遗传咨询的应用中，项目建议同时检测这两个位点，考虑多基因组合对疾病的影响。项目找到了多个唇腭裂病人携带的CD44基因突变。其中四个病人（包括一对患病亲子对）共有的突变IVS12+1G>A导致了102bp的第十二外显子在成熟RNA中的丢失，并可能最终无法产生蛋白产物而严重影响基因功能。这些被验证和新发现的基因丰富了唇腭裂的遗传因素知识，提高了对该疾病的认知，其中在中国人群中高频率出现突变的基因在预警预防上有良好的应用前景和价值。