Pre-mRNA剪切缺陷引发视网膜色素变性的遗传背景和机制研究

视网膜色素变性（RP）为重大遗传性致盲眼病。pre-mRNA剪接缺陷是一大类RP的遗传病因但发病机制不清。我们近来克隆了剪接基因SNRNP200，并发现剪接缺陷引发RP的初始分子基础可能源于SNRNP200调控的RNA解链缺陷这一机制。为进一步揭开剪接缺陷导致视网膜组织特异性病变的机制并探索治疗方法，本研究将：1）挖掘新的RP致病pre-mRNA剪接基因，应用生物信息学分析此类基因的相互联系及共同致病机制；2）在两种视网膜色素上皮（RPE）细胞模型中应用siRNA抑制pre-mRNA剪接基因表达，并应用新一代测序技术分析pre-mRNA剪接缺陷所引发的视网膜变性相关靶基因变异；3）验证我们在最近的工作基础上提出的假说：pre-mRNA剪接缺陷特异性的在RPE细胞中引起mTOR信号通路的激活，并最终引起光感受器细胞变性。我们将在上述模型中论证这一假设，并为临床治疗此类疾病提供新的思路和依据。

视网膜色素变性（RP）为重大遗传性致盲眼病。pre-mRNA剪接缺陷是一大类RP的遗传病因但发病机制不清。资助项目执行期间，我们严格按照计划书内容执行，研究人员合理分工协作，取得了以下重要进展：1）扩充了遗传性视网膜疾病（HRD）遗传资源库，专业化管理患者信息：我们收集了近400例HRD患者的详细临床及遗传资料，建立了样本资源库，并对资源库进行了统一专业化的管理，合理分类，及时更新，确保整个研究过程患者知情同意；2）利用HRD靶基因捕获平台初步进行遗传筛查，明确遗传病因，辅助临床诊断：我们先后研发和设计了3种HRD靶基因捕获芯片，并搭建了基于该捕获芯片和高通量二代测序的HRD遗传诊断平台，通过对200例HRD患者的遗传检测，明确了此种新型的HRD检测技术突变检出率可达70%，远高于传统技术，并可协助复杂眼病表型患者的临床诊断，具有十分重大的临床应用前景，相关芯片目前已获国家发明专利；3）发现RP新的致病基因PRPF4：借助上述HRD高通量诊断平台，我们在一个显性RP家系中明确了PRPF4为其致病基因，这是首次报道PRPF4基因突变能够引起RP，我们进一步通过蛋白晶体结构模拟、细胞模型和斑马鱼模型明确了其突变的不同属性及对剪切的影响，揭示了pre-mRNA剪切缺陷引发视杆细胞变性的病理特点；4）利用细胞模型揭示RP致病基因SNRNP200引发剪切缺陷引发视杆细胞变性的病理特点：我们分离培养得到了SNRNP200突变携带者及家系内健康人的原代成纤维细胞，借助细胞模型，我们明确了SNRNP200突变能够引起细胞微管、骨架以及纤毛结构的异常，为SNRNP200缺陷的发病机理提供了新的思路。综上，我们的研究结果能够为该类疾病的临床诊断和临床治疗提供新的思路和依据。