致聋基因de novo突变遗传来源及传递方式研究

De novo mutations are recognized both as an important source of genetic variation and as a prominent cause of sporadic disease in humans. However, the contribution of de novo mutations to hearing loss is most likely under-recognized and whether the extent of mosaicism for the mutations remains unclear. Mutations with low levels of mosaicism are often below the threshold of sensitivity and specificity for conventional gene sequencing methods. Failure to identify low levels of mosaic mutations may lead to the misinterpretation of genetic testing results. In particular, an inherited case may be misinterpreted as sporadic due to low level mosaicism in a carrier parent. In this project, we will perform a systematic evaluation of de novo mutations identified by 26 parent-offspring trios based next-generation sequencing with deep sequence coverage and whole-genome sequencing. The identification of mosaicism will be important in assessing recurrence risk and genetic counseling.

本项目旨在应用申请人在临床遗传咨询中发现的26个宝贵的致聋基因新生（de-novo）突变核心家系-包含了“父-母-先证者”详实的临床数据与样本资料，进行突变遗传来源及传递方式研究。对于这类患者家庭在临床咨询中迫切需要解答的科学问题是：如何解读这种突变？父母亲本是否存在一种未被检测到的低度突变嵌合状态？是否存在遗传再发风险？本研究将采用遗传标记位点检测确定核心家系的生物学关系，在此基础上针对de-novo突变涉及到的16个耳聋基因小序列变化的25个核心家系进行高通量深度测序，针对突变为1个5.175Mbp大片段基因拷贝数量变异核心家系进行全基因组测序，根据获得的总碱基数量计算等位基因比值，分析耳聋de-novo突变患者及其父母亲本嵌合突变的可能性，寻找突变遗传来源及可能传递方式的证据。研究结果将对聋病遗传咨询中de-novo突变的再发风险评估和遗传性的准确解读提供重要的理论依据。

致病基因de novo突变（DNMs）模式，是指患者的父母不携带相应突变，而仅在患者中检测到的一种新发生的突变。对于携带基因DNMs耳聋患者也越来越多地被发现，如何解读这种突变，如何明确其致病意义，如何寻究其来源，成为临床遗传咨询中迫切需要回答的问题。要阐明这些问题，必须以“父-母-先证者”构成的遗传学标准核心家系（Trios家系）进行高通量测序和遗传学比对分析，研究其致聋基因DNMs遗传来源及传递方式。本课题以项目负责人在临床遗传咨询中发现的宝贵致聋基因DNMs核心家系详实的临床数据与样本资料，进行其突变遗传来源及传递方式研究。对DNMs涉及到的16个耳聋基因小序列变化核心家系进行高通量深度测序，针对突变为1个5.175Mbp大片段基因拷贝数量变异核心家系进行全基因组测序，根据获得的总碱基数量计算等位基因比值，分析携带DNMs耳聋患者及其父母亲本嵌合突变的可能性及寻找突变遗传来源及可能传递方式的证据。完成了对致聋基因新生突变Trios核心家系遗传标记位点检测, 利用同源等位基因完成Trios家系成员的生物学关系分析。发现WFS1基因新生突变在散发耳聋患者中的热点基因型及其表型特征（c.2051C>T p.A684V为全频重度-极重度感音神经性耳聋，c.2590G>A p.E864K为低中频中-重度感音神经性耳聋）。完成404例散发感音神经性耳聋患者核心家系的DNMs检测评估，确定了常染色体隐性遗传（82.7%）和常染色显性遗传DNMs（13.1%）是最常见的致病原因，建立了散发耳聋患者遗传咨询解析流程并形成专家共识。发表中英文文章共15篇，其中SCI 2篇、中文13篇，基金第1标注4篇。本项目研究中发现的98种基因新变异，已成功提交ClinVar数据库并被收录，收录编号SCV001762421-001762518。