一先天性无虹膜与眼球震颤家系的分子遗传学分析-molecular genetics analysis of a family with congenital absence of iris and nystagmus.docxVIP

中文摘要研究生刘璐指导教师刘旭阳 教授 先天性虹膜缺损（Aniridia，简称无虹膜）是一种罕见的双眼发育性疾病，累及全眼球。主要特征表现为眼部组织不同程度的发育异常，如先天性无虹膜、眼球震颤、弱 视、先天性青光眼、白内障等。疾病的临床表型多变，不同患者可有不同程度的眼部发 育异常表现，在人群中发病率约为 60,000–100,000 分之一。配对盒因子 6，即 PAX6 基因（OMIM /entry/607108607108, GenBank /nuccore/M93650M93650）是最初被认为与 虹膜缺损有关的基因，存在于染色体 11p13 上，长度大约为 22kb，其中包含了 13 个外 显子和 14 个内含子。PAX6 基因参与调控多种组织和器官的生长发育过程，包括眼表组 织、嗅球、神经管、肠道及胰腺，而该基因发生异常时，则会引起相应的临床表现，例 如无虹膜，角膜混浊、角膜炎、白内障、青光眼、晶体异位或缺失、睫状体发育不全、 黄斑中心凹发育不全、斜视、眼球震颤、Peter’s 异常、视神经缺损等。本课题中，我们对中国湖北省偏远地区一先天性无虹膜家系开展了一系列研究工作， 家系中患者临床表型有所不同，临床初步诊断为先天性无虹膜伴眼球震颤。希望通过对 该家系进行临床及分子遗传学分析，检测该家系的致病基因以及突变，初步探讨 PAX6 基因突变致先天性无虹膜及眼球震颤的分子遗传学机制。目的：通过研究我国一遗传性先天性无虹膜与眼球震颤家系的临床特征，研究其中 的 PAX6 基因特征和基因突变，通过寻找致病基因及其位点，探讨其分子发病机制。方法：对该家系三代 5 名患者及 3 名正常成员进行病史采集、静脉采血和眼科检查， 家系成员均否认近亲结婚史。详细的眼科检查包括视力、裂隙灯、眼底镜、眼压、眼底 彩照等测定。提取外周血白细胞基因组 DNA，应用聚合酶链反应（Polymerase chain reaction, PCR）扩增 PAX6 基因的所有外显子进行测序并与参考数据库比较，分析该突变是否与 疾病表型共分离。通过生物信息学分析氨基酸序列变化，分析该致病突变对蛋白质的结 构和功能变化的影响。结果：该家系患者均表现为先天性无虹膜与眼球震颤，但不同患者的临床表型并非完 全一致。除先证者外家系中另外二名患者还表现为先天性的白内障。家系中的其他成员表 型正常。对家系5例患者的PAX6候选基因进行遗传分析，结果显示，PAX6基因的第7号外显 子c.393_396delTAGC杂合突变，造成自第132位氨基酸后发生移码突变，使肽链合成自第I145位提前终止。而另外3名正常成员均无此突变。该病在家系中呈现常染色体显性遗传(Autosomal dominant retinitis pigmentosa, ADRP)，第7号外显子的c.393_396delTAGC 突变与该家系涉及的疾病呈共分离。结论：该突变是 PAX6 基因的一个新发现突变。家系中所有受累成员都存在 PAX6 基 因第 7 外显子 c.393_396delTAGC 杂合突变，是导致该家系先天性无虹膜、眼球震颤的发 病原因。本研究发现的新突变为首次报道，丰富了人类 PAX6 基因突变数据库。关键词：先天性无虹膜；眼球震颤；基因突变；PAX6 基因IIABSTRACTCongenital coloboma of iris (Aniridia,referred to as aniridia) is a rare developmental disease involving the the eyes, the main characteristic is showed varying degrees of ocular tissue abnormalities,such as nystagmus, amblyopia, buphthalmos, and cataract. A population frequency is about 1 in 60,000–100,000. The disease was first reported by Barrata in 1821.Paired box factor 6, PAX6 gene (OMIM 607108, GenBank M93650) was first find to related of aniridia disease gene,located in chromosome 11p13, spans 22 kb and consists of 14 exons and 13 introns.the PAX6 is involved in growth and development proc