土家族高度近视家系致病基因鉴定

High myopia is a common cause of irreversible blindness. Familial high myopia are usually transmitted as Mendelian traits while the responsible genes are yet to be identified. High myopia families originated from the Tujia ethnic minority provide a unique opportunity to identify the myopia genes. Through multi-center collaborative studies on high myopia in the past ten years, we have collected 68 high myopia families originated from the Tujia ethnic minority and have participated in candidate gene analysis for high myopia. Here in this study, we propose to identify the causative genes responsible for familial high myopia in the Tujia ethnic minority. First, four affected and one unaffected individuals will be selected from each of the ten large families, totally involving 40 patients and 10 normal relatives. All the functional genes of the whole genome in each of the 50 individuals will be systemically analyzed by exome sequencing. The results will be filtered with human genome data. The annotated novel variants from patients will be compared with those from normal relatives to get rid of regional or ethnic-specific polymorphisms. Shared novel variants with functional consequence among all four patients in each of the 10 families will be further validated by cosegregation analysis within each family and by analyzing additional families and normal controls. Identification of high myopia genes will be of value in the understanding of its molecular basis as well as in the improving of its prevention and treatment.

高度近视是常见难治性致盲眼病之一，家族性高度近视多为单基因遗传病，其致病基因大多不明。我们在多年的合作研究过程中，收集了68个土家族高度近视家系，并参与完成了一些候选基因的分析工作（详见立项依据）。本项目拟在此基础上,鉴定土家族高度近视家系致病基因。首先从10个土家族高度近视大家系中，选择40个患者和10个正常家系成员（每个家系4个患者1个正常对照），采用外显子组测序技术系统全面检测大约两万个已知功能基因的变异，结果与人类基因数据库比对得到新变异信息，通过与家系正常人比对排除地域及种族特异性多态，再通过家系内患者共享比对确定候选变异，最后通过家系中突变与疾病共分离分析、其它家系分析和人群对照分析确定致病基因。结果对揭示高度近视的分子机制及其防治有重要意义。

高度近视是重要的致盲眼病之一，其发病机理目前尚不清楚，受环境和遗传双重因素的影响，遗传占主要组成部分，多为单基因遗传病，致病基因仍不明确。全外显子组测序具有经济、准确、高效的优势,成为发现家族性和散发性近视和屈光不正基因的重要工具。在已发现的近视基因中，部分致病基因和候选基因是在中国汉族近视人群的研究中发现的，尚无对中国土家族高度近视致病基因研究的相关报道。.本项目以土家族高度近视为主要研究对象，搜集了1000余例散发性高度近视和90余例高度近视家系，另外还对土家族其他有家族史的相关眼遗传病进行了收集。. 通过对搜集到的384例土家族高度近视患者SCO2基因和288例土家族高度近视患者P4HA2 基因进行筛查，新发现了SCO2基因的无义突变c.544C>T和P4HA2基因的错义突变c.145C>A可能是该研究对象中高度近视的致病原因，与土家族高度近视发病有一定关系 ，但其突变率较低(分别是1/384和1/288)，可能不是土家族高度近视的主要致病基因。而对另外300例土家族高度近视患者的BSG基因进行筛查，未发现阳性结果。.在伴或不伴有完全先天性静止夜盲症（CSNB1）的高度近视家系中发现了NYX基因中的三种新的潜在致病性变异（c.626G> C; c.121delG; c.335T> C），扩大了NYX对CSNB1合并高度近视患者的突变谱。在伴或不伴有CSNB1的早发性高度近视中，发现了TRPM1基因两种新型复合杂合突变（c.2594C> T、c.669 + 3_669 + 6delAAGT和c.3262G> A、c.3250T> C），而NYX基因中没有发现突变，需要进一步的研究来阐明单纯性高度近视与TRPM1和NYX基因之间的关系。.通过对11个土家族高度近视家系的先证者进行全外显子组测序，没有发现符合条件的致病突变基因。目前正在对63例土家族高度近视家系先证者进行全外显子组测序，发现BSG和ARR3两个突变。需进一步Sanger验证及家系共分离分析。.通过对该项目进行大量的病例搜集，数据分析，我们发现了数个土家族高度近视及其他眼遗传病的新的突变位点，扩大了土家族眼遗传病的突变频谱。通过基因测序分析，从分子水平上对疾病进行了精确的诊断，对武陵山区土家族眼遗传病的优生优育及遗传咨询提供理论依据。基本建立了武陵山区土家族眼遗传病基因库。