外显子捕获测序技术筛选发现及验证宁夏地区回族NSCL/P家系相关突变基因

Cleft lip with or without cleft palate is among the most common human congenital birth defects and imposes a substantial physical and financial burden on affected individuals. To date, well-designed genome-wide association studies (GWAS) of Nonsyndromic cleft lip with or without cleft palate (NSCL/P) have been conducted extensively. The aim of our study is to identify the causal genes of NSCL/P by exome sequencing in Ningxia hui NSCL/P families and to investigate the contribution of SNP and INDEL to the genetic susceptibility of NSCL/P and identifiy additional association with the disease. There are 21 hui NSCL/P families which have 23 patients (the most representative and phenotype serverity patient samples) and 7 normal controls were enrolled in this study. We performed exome capture by Agilent SureSelect Human All Exon Kit followed by massively parallel sequencing (Hiseq 2000) in these cases, and following validation on candidate genes by targeted sequencing with minisequencing and quantitative Real-time PCR in others cases and normal controls of hui population. We hope the results will help us to gain a better understanding on both NSCL/P in the clinical and genetic aspects in hui population.

先天性唇腭裂是人类最常见的一种出生缺陷,新生儿发病率在1/500～1/1000之间，严重危害了人口健康和素质。近年来人们探索NSCL/P这类多基因遗传病的研究已经进入后GWAS时代。本研究应用第二代测序技术，在宁夏回族21个NSCL/P家系中（每个家系中至少有2个患者），选择表型典型的23个患者和7个正常对照进行全基因组外显子测序，应用NCBI、dbSNP 、1000G、HapMap等数据库和相关软件对测序的结果进行生物信息学分析，筛选出致病的候选变异体（SNPs，Indels）和基因。然后首先在21个家系内小样本中用Sanger测序法验证，再在600对独立散发大样本中，用微测序法检测SNPs，荧光定量PCR、多重连接探针扩增法(MLPA)以及FISH的方法多重验证，探索发现NSCL/P的致病基因。探讨宁夏回族人群中与NSCL/P致病的相关突变和基因。

先天性唇腭裂是人类最常见的一种出生缺陷疾病,新生儿发病率在1/500～1/1000之间，严重危害了人口健康和素质。本研究从唇腭裂遗传因素、环境因素和手术治疗效果三方面进行相关研究，研究结果为相关突变基因的研究、NSCL/P的早期诊断、个体化治疗、指导优生优育，减少先天性出生缺陷提供了良好的理论依据。第一部分实验进行全基因组外显子测序技术验证及筛选发现NSCL/P遗传家系相关突变基因位点研究，选用17个遗传家系共计95份遗传家系样本，通过对比人类公共数据库应用1000G 、dbSNP、SIFT 、GO软件对初步筛选出的与NSCL/P致病相关基因进行相关分析，筛选出患者共有家系内正常对照没有的1个已报道基因ARHGAP29，并筛选新发现了CNN2、GJC3、NEB、DSPP、EVC和NBPF1 6个可能与NSCL/P相关的SNP候选基因及28个Indel候选基因。第二部分实验根据外显子捕获测序结果及对2例Pai综合征型唇腭裂进行全基因组测序所筛选基因，选取GLI3、IFT88、ADAMTS17、USP7及ARHGAP29基因研究其与NSCL/P可能存在相关性，遂对以上基因进行了进一步的验证工作。发现其与NSCL/P的相关关系，为后期动物实验提供理论依据。第三部分实验研究了长链非编码RNA在非综合征型唇腭裂中的表达，应用lncRNA芯片技术，筛选出在NSCL/P中差异性表达的lncRNA，研究发现的TCONS_00008144，uc021thc.2，uc001ysg.1及uc002sti.在NSCL/P患者外周血及裂隙缘组织中表达水平均升高。XR_108307.在NSCL/P患者外周血中表达升高，在NSCL/P裂隙缘组织中表达与对照组相比无明显差异。第四部分实验进行了流行病学及手术方法及效果相关研究，研究探索发现NSCL/P不仅是由遗传因素所致，环境因素对NSCL/P是发生也有一定影响，研究发现加强母亲孕期饮食均衡，避免感染、流产、服用药物以及不良生活习惯对降低非综合征型唇腭裂的发生具有重要意义。同时发现唇腭裂患者总体身心健康状况较差，在唇腭裂序列治疗中应予以更多的关注改善其身心健康状况。在手术方式上进行了双侧完全性唇裂术后继发鼻唇畸形特点和华西式旋转推进法修复单侧唇裂术后效果评价及影响因素分析两方面研究，为手术方式的选择提供了良好理论和指导依据。