应用新一代测序技术研究中国人视网膜色素变性基因

Retinitis pigmentosa (RP) is a class of diseases involving progressive degeneration of the retina,typically starting in the mid-periphery and advancing toward the macula and fovea.Typical symptoms include night blindness followed by decreasing visual fields.RP ranks as the first cause of blindness of monogenic inheritance disorder.To date,56 genes have been associated with RP.These genes account for only about 60% of all patients，indicating that 40% of the causative genes have not been identified yet.We have collected 138 families with RP.And we designed an exon sequencing array to target 56 known genes using Agilent capture.This array was subsequently applied through NGS(next-generation sequencing) to a cohort of RP with different inheritance pattern.In this study,affected individuals from the family without mutations in the coding region of known RP genes will be undergone whole exome sequencing analysis.Variants are enriched for novel variants,by filtering with those already present in dbSNP and The 1000 Genomes Project.The candidate genes were identified based on analysis of a cohort with more than 200 cases. We plan to identify the disease genes by performance of functional studies in vitro and in vivo (using zebrahish and conditional knock-out mouse models).Base on the above studies, we plan to establish unbiased and time-efficient methods for gene diagnosis of RP using NGS.

视网膜色素变性(Retinitis pigmentosa , RP)是一组视网膜光感受器异常导致夜盲和进行性视野缺损，最终导致视力丧失的遗传性致盲眼底病。在单基因致盲遗传性眼病中，发病率居首位。尚无有效的防治手段。迄今已鉴定出56个RP基因，然而只能解释大约60% 的患者发病，尚有约40%的RP患者有待进一步发现并鉴定其致病基因。我们已收集了138个RP家系，本课题拟通过定制捕获外显子靶向序列富集系统，应用新一代测序技术（NGS）技术对已知的RP基因进行突变筛查，研究中国人RP基因突变规律；对排除RP已知基因突变的RP家系进行全基因外显子组测序，鉴定中国人RP新致病基因；通过体外细胞学实验和构建斑马鱼和条件性基因敲除小鼠模型研究基因功能，进一步阐明其在RP发生发展中的致病机制；建立基于NGS的RP基因诊断方法，为改善RP的预防和治疗奠定基础。

视网膜色素变性(Retinitis pigmentosa , RP)是一种最常见的眼科单基因遗传性疾病，在单基因遗传性致盲眼病中，发病率居首位，尚无有效的防治手段。约40%的RP患者致病基因不明。本课题通过新一代测序技术对已知RP基因进行突变筛查，研究中国人RP基因突变规律；对排除已知基因突变的家系进行全基因外显子组测序，鉴定RP新致病基因；建立基于NGS的RP基因诊断方法，为改善RP预防和治疗奠定基础。.本课题已按计划完成了相关研究，取得以下研究结果：.1.已建立了基于新一代测序技术的包括77个RP基因在内的遗传性视网膜疾病基因诊断方法，并应用于临床。完成了153例RP患者基因检测，23例其它遗传性视网膜疾病基因检测，9个家系产前基因诊断。共有73例RP患者明确致病性突变，获得遗传学诊断，诊断率为47.71%（73/153）。.2.确定ADAM15基因作为一个常染色体显性遗传性视网膜色素变性家系的候选致病基因。.通过全基因外显子测序，获得8个基因位点，通过对家系验证，ADAM15（NM_207196）基因c.G713A（p.R238H）位点在家系中符合性状分离。在一个显性遗传家系及4个散发RP患者中检测到ADAM15基因的其它突变位点。.3.对一个常染色体显性遗传RP家系致病基因进行了研究。.对该家系进行了全基因外显子测序，采用显性遗传的分析策略进行了数据分析，获得23个候选位点。经过家系验证，共有8个位点符合性状分离。采用Humanomni中华芯片对家系共8 个样本进行检测，进行多点参数连锁分析。但没有检测到LOD大于2 支持连锁的相关区域，有5个LOD大于1小于2的区段。目前正在对这5个区域进行详细分析。.本课题研究结果确定了一个常染色体显性遗传性视网膜色素变性家系的候选致病基因，发现了已知致病基因的新突变，丰富了我国人群遗传性视网膜疾病致病基因突变谱，建立了遗传性视网膜疾病基因诊断方法，对致盲性眼病的诊断及预防有着重要意义。课题研究成果作为《视网膜疾病基因致病机制研究及防治应用推广》的重要组成部分，获得2016年度国家科技进步二等奖。