论文部分内容阅读
背景:智力障碍(intellectual disability,ID)是指18岁之前,认知功能和社会适应能力明显缺陷,表现为智力测试IQ值小于70。ID患者临床表型多样,可仅表现为智力障碍,也可伴发先天性畸形或其他神经系统异常如自闭症谱系障碍(autism spectrum disorder, ASD)、癫痫等。ID发病率约为1%~3%,男性与女性患者比例为1.4~1.6:1。ID病因复杂,主要分为遗传因素和非遗传因素,遗传因素约占ID病因2/3。目前,ID遗传学检测技术有染色体核型分析、荧光原位杂交(fluorescence in situ hybridization,FISH)、多重连接探针扩增技术(multiplex ligation-dependent probe amplification,MLPA)、微阵列比较基因组杂交技术(array comparative genomic hybridization,aCGH)、单核苷酸多态性微阵列芯片(single nucleotide polymorphism array,SNP array)。但是染色体芯片技术(chromosomal microarray,CMA)分辨率(100 kb左右)有限,不能有效地检出更细微的基因组改变,例如点突变、碱基的插入或缺失。全外显子组测序技术(whole exome sequencing,WES)具有高通量、高分辨的特点,可以检测出单核苷酸变异(single nucleotide variations,SNVs)、小片段的插入和缺失(insertions and deletions, InDels)及DNA拷贝数变异(copy number variations,CNVs)。国外已利用WES技术对ID病因进行研究,认为WES技术是一种对不明原因ID患者进行病因学诊断的强大工具。运用WES技术对ID患者进行遗传学病因分析,探究其发病机制,为患者的遗传咨询、产前诊断、治疗与预后提供理论基础。 方法:收录ID及其相关疾病患者,并收集患者临床资料,剔除非遗传因素。所有患者进行相应的遗传学检测,以排除先天性代谢病、染色体核型异常、脆性X染色体综合征、芯片检测异常。病因仍未明确的ID患者进行WES分析。从测序深度、覆盖度等方面综合分析全外显子组测序数据和质量;从最小等位基因频率、蛋白质功能预测、临床表型、基因相关疾病等方面,筛选出疾病相关变异位点;参照“基因变异的解读标准和指南”的规则对变异位点的致病性进行分类;Sanger测序验证变异位点准确性及父母来源性,最后对ID患者做出综合性遗传学诊断。 结果:在94例ID患者中,未发现先天性代谢病,并对94例患者进行染色体核型分析,检出5例染色体核型异常,检出率约为5.3%。 对60例核型正常的男性ID患者进行脆性X染色体综合征筛查,发现1例脆性X染色体综合征。 SNP芯片检测6例患者,2例检出致病性CNVs。 共对23例(19例未行SNP芯片检测,4例芯片检测阴性)仍不明原因且临床资料较详细的ID患者进行WES分析,2例患者检出致病性CNVs,6例患者检出疾病相关基因突变(4例患者突变位点的致病性分类属于致病;2例患者突变位点的致病性分类属于临床意义未明确)。除去2例CNVs异常患者,WES技术对ID相关基因突变的检出率约为26.1%(6/23)。WES技术鉴定出一个国内外极少报道的X连锁智力障碍候选基因ZCCHC12,2个国内罕见报道的ID相关基因SACS、VPS13B。根据临床实践,总结经验,初步建立WES技术诊断ID的流程,并在实践应用中不断优化 结论:WES技术可同时对全基因组CNVs分析和基因突变分析,为研究ID提供了综合性分析方案;为鉴定ID相关致病基因提供有效的诊断策略,有利于临床表型高度变异、无特征性表型或表型相似ID患者的诊断和鉴别;为寻找新的ID致病基因及研究其致病机制提供了强有力的工具。