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肝豆状核变性ATP7B基因突变的基因型分析及功能研究

作者:周冬虎 等 日期:2020-05-28 浏览量:2768

第七届北京罕见病学术大会暨2019京津冀罕见病学术大会征文(231)

1.首都医科大学附属北京友谊医院科研实验中心

2.首都医科大学附属北京友谊医院肝病中心  

3.首都医科大学少见、罕见肝病临床诊疗与研究中心  

4.国家消化系统疾病临床医学研究中心,中国遗传代谢性肝病注册研究(CR-GMLD)协作组

周冬虎1,3,4 李潇瑾1,3,4 张伟2,3,4 吕婷霞1,3,4 徐安健1,3,4 王何静1,3,4 赵新颜2,3,4 张蓓1,3,4 李艳萌1,3,4 贾思雨1,3,4 王宇2,3,4 王晓明2,3,4 武祯2,3,4 段维佳2,3,4 王倩怡2,3,4 孙丽莹2,3,4 尤红1,2,3,4 贾继东2,3,4 欧晓娟2,3,4 黄坚1,2,3,4

目的

肝豆状核变性(Hepatolenticular degeneration,HLD),即Wilson disease(WD),是一种由ATP7B基因突变导致的常染色体隐性遗传的铜代谢障碍性疾病,但我国WD患者的确切基因型尚不明确。为明确ATP7B基因突变的致病模式,本研究在家系分析的基础上,阐明我国WD患者的遗传基因型,并建立酵母模型评估不同突变的致病性。

方法

本研究基于中国遗传代谢性肝病注册网(China Registry of Genetic/Metabolic Liver Disease, CR-GMLD)募集了来自60个不同家庭的65名肝豆状核变性患者,提取患者本人及其直系亲属血液基因组DNA,经PCR扩增后进行Sanger测序,寻找ATP7B基因突变位点。在此基础上进行家系分析,绘制遗传家系图,确定患者的基因型。建立Ccc2缺陷型酵母模型,分析高频突变的致病性。

结果

本研究在ATP7B基因编码区共检测到47个突变,其中包括37个错义突变、4个无义突变、6个插入或缺失突变。在内含子中亦发现了5个位于剪接位点附近的突变,其可能因改变ATP7B基因的剪接而具有致病性。与既往报道一致,p.R778L是最为常见的突变,人群频率为36.9% (24/65);而本研究发现p.A874V也是我国WD患者的热点突变之一,人群频率达24.6% (16/65)。在所有突变中,有16个为首次报道,相关信息已提交至LOVD数据库(https://databases.lovd.nl)。家系分析表明,仅有8例患者的基因型为纯合突变,占12.3%;绝大多数患者的基因型为复合杂合突变(43/65, 66.2%);此外,有20%的患者仅检测到单个突变(12/65, 18.5%)或多个突变位于同一条染色体上(1/65, 1.5%),该部分患者多携带剪接或移码突变。Ccc2缺陷型酵母生长实验显示,ATP7B基因的突变可不同程度地影响ATP7B蛋白的功能,ATP7BR778L、ATP7BI1230T等热点突变可显著抑制酵母的生长,可直观地反映突变的致病性。

结论

本研究揭示了复合杂合突变是我国肝豆状核变性患者最为常见的基因型,应用Ccc2缺陷型酵母模型可快速、准确地观察各突变的致病性。