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背景黏多糖贮积症（mucopolysaccharidosis,MPS）是由于多种基因变异引起的一组罕见的遗传性代谢性疾病,群体发病率在1/25,000-1/400,000,该病是由于黏多糖降解的溶酶体酶活性降低或先天性缺乏,使黏多糖（glycosaminoglycans,GAGS）不能完全被降解,而在各种组织溶酶体和细胞外基质内沉积,从而导致多器官功能受损。溶酶体降解相关酶的缺陷使体内的硫酸皮肤素（dermatan sulfate,DS）、硫酸乙酰肝素（heparan sulfate,HS）、硫酸角质素（keratan sulfate,KS）、硫酸软骨素（chondroitin sulfate,CS）或透明质酸（hyaluronic acid,HA）的分解代谢受到损害,沉积在组织内,进而引起骨骼、脑、心脏、眼、皮肤等多脏器损害,是一种严重的致死致残性遗传代谢病。MPS根据临床表现和酶缺陷不同,可分为MPSⅠ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅸ等7大型11种亚型。除MPS Ⅱ型为X染色体隐性遗传外,余6型均为常染色体隐性遗传,MpSⅠ、Ⅱ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅸ型分别由IDUA、IDS、ARSB、GUSB、HYAL1基因变异所致,MPSⅢA、ⅢB、ⅢC、ⅢD型分别由SGSNAT、GNS基因变异所致,MPS ⅣA、ⅣB型分别由GALNS、GLB1基因变异所致。MPS各亚型临床症状相互重叠,如骨骼病变、中枢神经系统受损等,仅根据临床表现难以精确分型。MPS具有高度的遗传异质性,以高通量测序为基础的基因检测可以实现对患者进行精确的MPS亚型分型。MPS各型分布具有种族和地区差异性,此外不同地区、不同种族基因变异频率以及热点各不相同,了解不同民族、地区间的基因变异特点对遗传咨询具有重要意义。黏多糖贮积症对体内多个器官和组织造成影响,可引起面部粗糙、认知迟钝、肝脾肿大,疝气,脊柱后凸,角膜混浊等临床表现,并且随时间进展逐渐恶化。MPS重型患者生存期短,通过早期诊断、早期治疗可以延缓病情进展,缓解临床症状。目前,常用的治疗方法有酶替代疗法（enzyme replacement therapy,ERT）、造血干细胞移植（haematopoietic stem cell transplantation,HSCT）,但这些治疗手段只能缓解部分临床症状,并无法根治,所以避免该类患儿出生是最佳的预防办法。该组疾病的基因变异谱明确,应用基因检测发现遗传学病因,通过胚胎植入前遗传学诊断或者产前诊断技术,减少该病患儿的出生,可以有效减轻家庭的心理及经济压力,缓解社会的负担。黏多糖贮积症具有种族及地域差异,目前国内对黏多糖贮积症患者的遗传学分析较少,缺乏大样本数据分析总结。黏多糖贮积症患者的临床表型与遗传学效应之间关联性尚未完全明确。应用靶向捕获高通量测序技术（targetednext-generation sequencing,NGS）、多重连接探针扩增技术（multiplex ligation-dependent probe amplification,MLPA）、荧光定量PCR（real time fluorescence quantitative PCR,qPCR）以及Sanger测序等技术,通过进行黏多糖贮积症家系的遗传学分析,探讨中国人群黏多糖贮积症家系基因变异特点,总结、分析黏多糖贮积症患者的临床表型与基因型之间的关系,对临床诊断、治疗该疾病提供指导意义。目的1.对52个中国黏多糖贮积症家系患者或其父母进行MPS相关基因变异检测,进行疾病精准分型。2.明确基因致病位点后,对其中25个家系母亲再次妊娠时进行产前诊断,避免MPS患儿的出生。3.分析中国人群MPS基因变异特点,探讨基因型与临床表型关系。方法1.收集2015年1月—2021年12月在郑州大学第一附属医院遗传与产前诊断中心就诊的52个经临床确诊或可疑黏多糖贮积症家系患者和/或父母外周血标本。2.应用靶向捕获高通量测序技术（targeted next-generation sequencing,Targeted NGS）对52个MPS患者及其父母进行候选基因IDUA、IDS、SGSH、NAGLU、HGSNAT、GNS、GALNS、GLB1、ARSB、GUSB、HYAL1 基因检测。3.发现可疑致病变异位点后,采用Sanger测序、MLPA和qPCR进行变异验证分析。4.应用PolyPhen2,SIFT,Mutation Taster等软件对基因新变异进行致病性分析,应用Swiss-Model和PyMol构建新错义突变蛋白质模型,评估预测基因变异对蛋白质结构以及功能的影响,应用NCBI、Ugene软件进行氨基酸保守性分析。5.对25个家系中母亲再次妊娠时行绒毛活检术或羊膜腔穿刺术,应用QF-PCR排除母源污染后,结合Sanger测序、MLPA分析的方法对胎儿进行产前基因诊断。结果1.根据基因检测结果,4个家系诊断为MPS Ⅰ型（7.7%）,29个家系诊断为MPSⅡ型（55.8%）,3个家系诊断为MPS ⅢA型（5.8%）,3个家系诊断为MPSⅢB型（5.8%）,7个家系诊断为MPS ⅣA型（13.4%）,1个家系诊断为MPS IVB型（1.9%）,5个家系诊断为MPS Ⅵ型（9.6%）。2.52个家系75个等位基因中共检测到76个基因变异,IDUA基因8个,IDS基因29个,SGSH基因6个,NAGLU基因6个,GALNS基因14个,GLB1基因2个,ARSB基因11个,其中新变异13种:IDUA基因3种（p.Cys241Arg、p.Thr497fs*27、p.Arg383fs*57）,IDS基因 5 种（p.Leu102Pro、p.Gln277Ter、c.418+1G＞T、p.Trp267fs*1、p.Glu341Vfs*20）,NAGLU 基因 2 种（p.Leu214Profs*59、p.Tyr335Val341dup）,GALNS基因 3 种（p.Ala400Pro、p.Glu158Ter、c.566+5T＞C）。3.生物信息学分析预测GALNS基因c.566+5T＞C剪切变异为多态性,余12种新变异均为致病/有害变异可能性大。此外,对IDUA、IDS和GLANS基因中新错义变异生物信息学分析表明,3个错义变异在各个物种中高度保守,氨基酸变异会引起蛋白质空间结构改变,从而可能导致功能受损。4.产前诊断25个胎儿中,10个胎儿诊断为患者:1个胎儿携带IDUA基因复合杂合变异,7个男性胎儿携带IDS基因变异,1个胎儿携带NAGLU基因复合杂合变异,1个胎儿携带GLB1基因复合杂合变异,另15个胎儿携带一个基因位点变异或未携带基因变异,出生后随访表型未见异常。结论1.黏多糖贮积症患者的临床表现具有高度异质性,以高通量测序技术为基础的多种技术方法联合应用可以精准对MPS患者进行疾病诊断和分型。2.遗传学诊断明确的家系再次妊娠通过产前诊断可以准确有效地避免患儿出生,是目前预防该病发生的有效策略。3.MPS基因变异具有高度异质性,未发现明确的热点变异。中国人群最常见的黏多糖贮积症类型为MPS Ⅱ型,MPS基因型与表型间存在一定关系,尚需进一步研究。