非综合征型唇腭裂易感基因的研究进展_徐晨

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MTHFR基因C677T多态性与非综合征型唇腭裂的相关性研究_郭晋臻

MTHFR基因C677T多态性与非综合征型唇腭裂的相关性研究_郭晋臻

基金项目:国家自然科学基金项目(30600676)和教育部新世纪优秀人才支持计划(NCET 20720034)Supported by Nati onal Natural ScienceFoundati on of China (30600676)and Pr ogra m f or Ne w Century Excellent Talents of M inistry of Educati on (NCET 20720034)△Corres ponding author ’s e 2mail,zhuwenli@hsc .pku .edu .cn,liyong@bj m u .edu .cn・论著・M TH FR 基因C677T 多态性与非综合征型唇腭裂的相关性研究郭晋臻1,宋晓明1,汪 云1,朱文丽1△,李书琴2,李 勇1△(11北京大学公共卫生学院营养与食品卫生学系,北京 100191;21中国医科大学盛京医院)[摘 要]目的:探讨M THFR 基因C677T 多态性与非综合征型唇腭裂(nonsyndr om ic cleft li p with or without cleft pa 2late,NSCL /P )相关性。

方法:收集97个核心家庭和104个对照家庭,用聚合酶链式反应2限制性片段长度多态性方法,进行M THFR 基因C677T 位点多态性检测;用人群关联研究、传递不平衡检验(trans m issi on 2disequlibriu m test,T DT )、单倍型相对风险率(hap l otype 2based hap l otype relative risk,HHRR )、家系为基础的关联检验(fa m ily 2based as 2s ociati on test,F BAT )等进行统计分析。

结果:人群关联研究分析表明,子代、父亲、母亲的病例组和对照组之间基因型和等位基因的分布差异无统计学意义(P >0105);子代、父亲、母亲组,CT 基因型携带者相对于CC 基因型携带者的OR 分别为1102(95%C I 0147~2121)、0162(95%C I 0129~1132)、0166(95%C I 0131~1140);TT 基因型携带者相对于CC 基因型携带者的OR 分别为1110(95%C I 0144~2174)、0195(95%C I 0139~2132)、0.68(95%C I 0128~1166);T 相对于C 基因的OR 分别为1107(95%C I 0172~1158)、0198(95%C I 0166~1146)、0183(95%C I 0156~1124)。

非综合征型唇腭裂非编码区变异功能研究策略

非综合征型唇腭裂非编码区变异功能研究策略

[文章编号]㊀1674⁃8603(2019)01⁃0037⁃06㊃综㊀述㊃非综合征型唇腭裂非编码区变异功能研究策略殷斌,石冰,贾仲林∗(口腔疾病研究国家重点实验室,国家口腔疾病临床医学研究中心,四川大学华西口腔医院唇腭裂外科,四川成都610041)[摘要]㊀非综合征型唇腭裂是一种常见的先天畸形,其发病机制复杂,常包含遗传和环境两方面的因素㊂随着全基因组关联研究的广泛开展,针对非综合征型唇腭裂的遗传学研究取得了较为丰硕的成果,发现了大量候选突变位点㊂但这些突变大多位于易感基因的非编码区域,且仅拥有统计学上的意义,需要后续的功能研究来验证这些突变的真实致病性㊂目前唇腭裂编码区变异的研究方法已较为成熟,但由于致病机制的差异,该法对研究非编码区变异将不完全适用㊂因此,本文将从大数据利用㊁软件功能预测及体内外功能实验三方面对非编码区变异后续功能研究进行介绍,为将来更多唇腭裂非编码区突变研究提供参考㊂[关键词]㊀非综合征型唇腭裂;非编码区变异;功能研究[中图分类号]㊀R782.2㊀㊀[文献标识码]㊀A㊀㊀[doi]㊀10.3969/j.issn.1674⁃8603.2019.01.009基金项目:国家重点研发计划重点专项课题(2017YFC0840100,2017YFC0840107);国家自然科学基金面上项目(81271118);国家自然基金青年科学基金项目(81600849)∗通信作者:贾仲林,Email:zhonglinjia@sina.com㊀㊀非综合征型唇腭裂(non⁃syndromiccleftlipwithorwithoutpalate,NSCL/P)是一种先天性的颅面畸形,其发病率较高,排在我国出生缺陷的第二位㊂目前基于我国15094978个围产期婴儿的统计数据显示:NSCL/P发病率在1.67ɢ左右,其中非综合征型单纯唇裂(non⁃syndromiccleftliponly,NSCLO)发生率为0.56ɢ,非综合征型唇裂伴发腭裂(non⁃syndromiccleftlipandpalate,NSCLP)发生率为0.82ɢ,非综合征型单纯性腭裂(non⁃syndromiccleftpalateonly,NSCPO)发生率为0.27ɢ㊂NSCL/P发病机制复杂,通常被认为是环境因素㊁遗传因素及二者共同作用的结果[1]㊂随着高通量测序技术的发展与广泛应用,对唇腭裂遗传机制的探索与日俱增㊂目前全球已开展了超过10个多种族人群的唇腭裂全基因组关联研究(genome⁃wideassociationstudy,GWAS)及后续针对GWAS发现的大样本验证研究[2⁃16],发现了大量位于基因编码区和非编码区的单核苷酸多态性位点(singlenucleotidepolymorphism,SNP),但GWAS发现的唇腭裂易感位点仅具有统计学上的意义,至于是否是有效的功能变异尚需要后续研究进一步证实㊂众所周知,编码区功能SNP存在较为固定的致病机制㊂即单个碱基变化引起氨基酸序列改变,进而影响蛋白质结构,最终导致相应蛋白质功能受限或丧失,产生疾病表型㊂故针对编码区变异的功能研究也出现了一整套成熟的流程,包括编码蛋白质同源建模及功能预测,体外细胞培养和基因表达载体构建,体内动物建模等㊂目前上述研究方法已成功应用于唇腭裂[17]㊁先天缺牙[18⁃19]等口腔遗传疾病易感基因编码区功能变异研究,具体研究步骤在文献中已做了详细阐述㊂基因编码区固然是遗传学研究的热点和重点,但综合现阶段唇腭裂GWAS研究结果可发现,已筛选出的SNP位点绝大多数位于基因非编码区,如增强子㊁启动子㊁miRNA㊁lncRNA㊁3ᶄ⁃UTR和5ᶄ⁃UTR等㊂非编码区变异功能研究在全身其它疾病相继展开,但在诸如唇腭裂等口腔疾病中研究相对较少㊂虽然非编码区突变没有改变蛋白质功能,但研究证实其几乎参与了基因从转录到翻译的整个调节过程,且这种基因表达水平的变化对于同一疾病的表型差异具有重要作用[20⁃21]㊂如发生在启动子区域的突变会影响转录的起始和延伸;而内含子和UTR区域的变异可能会造成mRNA性质的破坏从而导致稳定性或剪接模式的改变[22]㊂由于未造成蛋白序列的改变,上述编码区变异的功能研究方法显然不再适用㊂那么我们应该如何去研究位于非编码区的变异呢?首先与疾病相关变异的精确定位是研究的第一步,目前数量性状基因座(quantitativetraitlocus,QTL),结合连锁分析和GWAS数据已能够完成初步定位,具体方法在Li等[23]研究中已作了详细介绍㊂本文将从大数据利用㊁软件功能预测及体内外功能实验三方面,对已进行精确定位的非编码区变异后续功能研究进行介绍,为将来更多唇腭裂非编码区突变研究提供参考㊂1㊀公共数据库的利用DNA元件百科全书计划(encyclopediaofDNAele⁃ments,ENCODE)(http://www.genome.gov/10005107/)和表观路线图计划(roadmapepigenomicsprogram,REP)(http://www.roadmapepigenomics.org/)是后GWAS时代分析已发现突变的两个重要科研数据库㊂ENCODE计划主要是研究人类基因组非编码区DNA调控元件的分布㊁功能㊁与组蛋白修饰和转录因子结合的关系㊁对染色质空间结构的影响等㊂利用新一代测序技术分别进行了RNA转录组[RNA⁃seq㊁CAGE(capanalysisofgeneexpression)和RNA⁃PET(RNApaired⁃endtag)]的研究㊁转录因子结合位点(TFChIP⁃seq和DNase⁃seq)的测定以及染色质空间结构(3C㊁4C㊁5C和Hi⁃c)的解析[24⁃26]㊂而REP则主要研究DNA序列以外的调控机制,主要包括DNA甲基化与乙酰化㊁组蛋白修饰㊁基因组印记㊁基因沉默和RNA编辑等㊂它们共同提供了多种细胞和组织的ChIP⁃Seq㊁RNA⁃Seq㊁DNase⁃Seq㊁DNA甲基化和组蛋白修饰等全基因组和表观遗传学数据[27⁃28]㊂通过利用各组学数据间的技术差异和互补性,科研人员可有选择的对数据库中的资源进行系统整合,这将极大的推动和加速科研进展㊂除了这两大公共数据库外,还有很多数据库能够满足不同研究层次的需要㊂如RegulomeDB(ht⁃tp://www.regulomedb.org/)收集了包含ENCODE㊁REP和其它数据库在内的各个层面的调控数据,从转录调控和基因表达水平因果两方面注释了变异位点是否会影响基因转录㊂其中转录调控的检测数据包括转录因子的ChIP⁃seq㊁组蛋白修饰的ChIP⁃seq㊁开放染色质㊁差异甲基化区域和用motif预测转录因子的结合位点(TRANSFAC㊁Jaspar㊁UniPROBE);而eQTL㊁sQTL等数据则反映出待研究SNP位点可能产生的作用,即基因的变异导致附近基因转录水平的变化[29]㊂与RegulomeDB功能相似,HaploReg(http://www.broadinstitute.org/mammals/haploreg/hap⁃loreg.php)是另一个研究非编码区SNP生物学意义的数据库,相比RegulomeDB,HaploReg数据来源更加丰富,通过HaploReg不仅可以为非编码区变异是否发挥功能提供更多证据,同时也能够发现其它位于候选SNP附近且与之有较强连锁效应的SNP位点,因为有可能这些强连锁位点才是疾病的真正病因㊂公共数据库虽然收录了数量庞大的DNA功能元件相关信息,为部分非编码区SNP功能注释提供方便㊂但ENCODE等数据库并不等同于遗传密码,可能还有许多DNA功能元件尚未知晓㊂因此,其它位于此非编码区域的SNP功能信息则需要通过各类计算机软件功能预测㊁体内体外实验加以证明㊂2㊀非编码区SNP功能预测发生在编码区的非同义突变及其对蛋白质功能的影响,可以用基于对保守蛋白序列受影响残基的量化约束的计算方法来预测,而对于非编码变异此类预测方法将不再适用,故利用基因组学㊁表观基因组学及多种数据联合预测的计算方法应运而生㊂目前主流的预测软件包括GWAVA[30]㊁CADD[31]㊁Fun⁃Seq[32]㊁FATHMM⁃MKL[33]和PhyloP[34]等等㊂它们在针对非编码变异功能预测的方法和评价指标上各有差异㊂全基因组突变注释(genome⁃wideannotationofvariants,GWAVA)将人类基因突变数据库(humangenemutationdatabase,HGMD)(http://www.hgmd.cf.ac.uk/ac/index.php)中的调节变异与千人基因组计划中常规SNP进行对比,从而对功能突变做出相应注释[30]㊂CombinedAnnotation⁃DependentDepletion(CADD),则引入了一种称之为 Cscore 的功能评价系统,其包括保守度㊁调节信息㊁转录信息和蛋白水平在内多种注释信息㊂通过将人类基因组中固定的衍生等位基因的注释(较小的危害性)和那些具有更多有害变异的模拟数据集进行对比,从而发现更多的有害变异[31]㊂除了以染色质状态(包括染色体结构㊁调节元件功能和转录因子结合力等)为常规预测指标外,PhyloP还引入了进化保守得分这一指标,作为非编码变异区域是否具有生物学功能的基准㊂针对调节功能变异进行预测的比较基因组学方法认为,拥有调节变异位点的DNA序列在多个物种中是高度保守的,这些高度保守的部分通常被认为是调节功能单元,在自然选择和物种进化过程中几乎不会发生替换㊂因此,研究者可以根据变异发生区域的进化得分来预测突变的致病性,尤其是那些位于基因间区域而又没有充分功能注释的变异[34]㊂Drubay等[35]分别在ClinVar(https://www.ncbi.nlm.nih.gov/clinvar/),COSMIC(https://cancer.sanger.ac.uk/cosmic)和1000genomesprojectdatabases(https://www.nature.com/collections/dcfqmlgsrw)3个数据库中比较了这几个常用变异评分软件的效度,结果发现在ClinVar数据库中CADD对于检测位于蛋白质编码区域的变异具有优效,而在COSMIC数据库中FATHMM⁃MKL和GWAVA更能够检测位于基因非编码区的变异㊂但所有预测工具的精度都很低,其改进有待于未来更多非编码基因组特征的发现㊂3 非编码区变异功能分析公共数据库的变异注释和软件功能预测虽然能很好的找出最具可能的致病突变,并对这些突变做出相应的功能预测㊂但由于公共数据库对新突变注释信息的不完善,软件预测能力的不足以及基因表达在不同细胞㊁组织和个体间的差异,候选致病突变的确定无疑会出现假阳性的可能㊂因此,对于新发调节变异的实验功能证实显得尤为必要㊂3.1㊀体外实验3.1.1㊀实验细胞选择㊀非编码区变异最主要的功能之一就是调控基因表达,而同一基因在不同种类的细胞中表达存在显著差异㊂开展体外实验首步也是最重要的一步,就是细胞的选择㊂非编码区变异由于不影响蛋白质的结构,常规的蛋白质印迹法及实时荧光定量PCR技术往往不能得到较为满意的结果㊂而ENCODE项目和其余研究小组发现染色质构象(DNase高敏位点㊁甲基化修饰㊁组蛋白修饰)及转录因子(一类具有调节功能的蛋白质,通过结合DNA序列的特定位点来增强或者抑制基因表达)结合力与基因表达密切相关㊂ENCODE项目在125种细胞中鉴定出大约290万个人类DNA酶Ⅰ超敏位点[36],并在45种细胞中绘制了12种组蛋白修饰表达谱[37],发现了囊括114个转录因子的3307个具有统计学相关性的转录因子对[24]㊂因此,根据不同的实验目的,对于体外实验细胞系的选择有两个原则:1.待研究目的基因在选取的细胞系中具有相对较高的表达;2.在第一个原则的基础上,比对ENCODE项目数据,该细胞应具有较多的甲基化修饰㊁组蛋白修饰及DNase高敏位点,便于后续的实验检测和功能注释㊂目前ENCODE研究最多证据㊁最为充分的3个人类胚胎干细胞,即GM12878,K562和H1[23],其中GM12878细胞系的DNase高敏位点与唇腭裂易感基因MAFB密切相关,可能成为研究唇腭裂非编码区变异功能的候选细胞[36]㊂3.1.2㊀转录因子结合力检测㊀基因表达的转录过程需要转录因子与RNA聚合酶Ⅱ形成转录起始复合体才能正常开始,而部分位于启动子和增强子内的变异可能会降低转录因子结合力引起基因表达水平的改变㊂因此,对于已发现非编码区变异的功能研究应首先检测转录因子结合能力的变化㊂电泳迁移率转移试验(electrophoreticmobilityshiftassay,EMSA)和载体转染后的荧光素酶表达分析常被用来验证启动子㊁增强子或其他调节元件的功能[38⁃41]㊂此外,染色质免疫共沉淀结合实时聚合酶链反应(chromatinimmunoprecipitationcoupledwithreal⁃timepolymerasechainreaction,ChIP⁃qPCR),ChIP⁃chip以及ChIP⁃seq等实验是定量测定一个到多个基因位点特定转录因子DNA与蛋白结合作用的有效策略[42⁃44]㊂3.1.3㊀染色质状态及其交互作用㊀生物体中有多种功能元件,包括顺式作用元件(cis⁃actingelement)和反式作用元件(trans⁃actingelement)㊂发生在非编码区的功能变异往往影响基因组各功能组件结构及其交互作用㊂目前,越来越多的研究发现基因的表达调控存在三维网络,染色质的空间结构及其相互作用在基因表达调节方面起着重要的作用㊂而染色质构象捕获技术(chromosomeconformationcapture,3C)作为一项新兴技术,为研究基因表达时染色质的空间构象和相互作用关系提供了方便[45⁃46]㊂但3C技术由于其通量较低,单次分析只能研究两个独立位点之间的作用关系( 一对一互作 ),且进行3C实验时实验者必须知道所研究DNA片段与其作用片段的部分信息,通过PCR实验来验证片段间的相互作用关系,对于大规模变异位点分析不再适用㊂而随后衍生出的环状染色质构象捕获(circularchromosomeconformationcapture,4C)[47]㊁3C碳拷贝(3C⁃carboncopy,5C)[48]和CHIP⁃loopassay[49]等技术分别从 一对多互作 ㊁ 多对多互作 和 特定蛋白介导的与目的DNA互作 等角度研究染色质间长距离相互作用㊂最近新出现的ChIA⁃PET(chromatinimmunoprecipitationusingpaired⁃endTagsequencing)和Hic技术已被应用于绘制人类细胞内调控元件的全基因组相互作用图[50]㊂最近一项研究使用3C和4C技术发现,FTO基因中与肥胖相关变异体通过与IRX3基因启动子区域产生长距离相互作用来影响IRX3的表达[51],这恰好证明了染色质构象捕获技术在鉴别调节变异和靶基因方面的实用性和有效性㊂3.2㊀体内实验3.2.1㊀基因编辑技术和干细胞模型㊀随着基因编辑技术的逐渐成熟与广泛应用,许多非编码区突变的体内功能得到验证,这将加快对基因转录过程中与性状相关的基因变异的理解㊂目前常用的基因编辑系统包括以锌指核糖核酸酶(zinc⁃fingernuclease,ZFN)[52]和转录激活因子样效应物核酸酶(tran⁃scriptionactivator⁃likeeffectornucleases,TALEN)[53]为代表的序列特异性核酸酶技术,它们能高效率地进行定点基因组编辑,在基因治疗和遗传改良方面潜力巨大㊂相对ZFN而言,TALEN能够靶向更长的基因序列,而且也更容易构建㊂但是直到现在,研究者们都没有一种低成本的而且公开能够获得的方法来快速地产生大量的TALEN㊂不论是TALEN技术还是ZFN技术,其定向打靶都依赖于DNA序列特异性结合蛋白模块的合成,这一步骤非常繁琐费时㊂而CRISPR/Cas9技术作为一种最新涌现的基因组编辑工具,能够完成RNA导向的DNA识别及编辑[54]㊂CRISPR/Cas9技术使用一段序列特异性向导RNA分子引导核酸内切酶到靶点处,从而完成基因组的编辑㊂CRISPR/Cas9系统的开发为构建更高效的基因定点修饰技术提供了全新的平台㊂2017年,Andrey等[55]提出了一种通过转染特定CRISPR/Cas9载体来设计携带期望突变的胚胎干细胞(em⁃bryonicstemcells,ESC)的方案㊂该方法对先天突变进行体内建模,并对DNA序列进行功能性探究提供可能㊂但当非编码变异在小鼠模型中保守程度不高时,直接利用干细胞技术获取感兴趣的遗传变异也是可行的,如利用人类来源的多能干细胞(inducedpluripotentstemcells,iPSCs)来进行进一步的体外功能实验[56]㊂肌萎缩性脊髓侧索硬化症(amyotrophiclateralsclerosis,ALS)作为一种运动神经元疾病,位于C9ORF72基因非编码区域的6核苷酸重复序列(GGGGCC)异常扩增是其最常见病因㊂Sareen等[57]和Donnelly等[58]报道了一种ALS⁃iPSCs细胞模型,从携带C9ORF72(GGGGCC)重复扩增突变的ALS患者中提取iPSCs,体外培养分化为变异运动神经元,为后续的ALS病因学研究提供了丰富的理论依据㊂4㊀总㊀结目前,唇腭裂GWAS研究发现的非编码区变异虽然不引起蛋白结构和功能的改变,但对基因表达的调控确实起到了不可或缺的作用㊂解释这种突变和疾病进展的一个关键词可能就是 结合 ㊂就是说即使蛋白序列没有发生变化,只要该位点的变化导致了与之结合的分子功能异常即可,这里的结合分子可以是DNA㊁RNA和蛋白质㊂这种致病机制在其它系统疾病已经得到证实㊂如突变发生在转录因子结合位点(transcriptionfactorbindingsite,TFBS)附近,转录因子TF和TFBS结合就会受影响,有研究发现TERT基因启动子区域的rs2853669位点发生突变,导致转录因子E2F1结合变弱,抑制其对基因TERT的转录调控,导致TERT表达上调,促进肝癌发生发展[59]㊂此研究很好的证明了非编码区调节变异引起了DNA与蛋白质结合障碍㊂而非编码区变异同样会引起RNA与RNA结合发生异常,如位于lnc⁃LAMC2⁃1ʒ1内的rs2147578变异会影响miR⁃128⁃3p对lnc⁃LAMC2⁃1ʒ1的结合与调控能力,影响lnc⁃LAMC2⁃1ʒ1的表达,可能通过对癌基因LAMC2的表达进行调控,参与结直肠癌发生[60]㊂另外非编码区突变还可能导致microRNA与mRNA,剪切因子与mRNA,lncRNA与mRNA及lncRNA与DNA结合异常等㊂针对这两种疾病非编码区变异分子机制的研究就利用了部分上述研究方法,且取得了很好的效果㊂因此,将来对于唇腭裂易感基因非编码区变异的功能研究将更多集中在各调控元件间相互作用及遗传分子结合机制的探讨上,通过ENCODE等变异注释数据库㊁功能软件预测和体内体外实验等多种途径综合解释非编码区变异功能将是一种行之有效的方法㊂[参㊀考㊀文㊀献][1]㊀FanD,WuS,LiuL,etal.Prevalenceofnon⁃syndromicorofacialclefts:basedon15,094,978Chineseperinatalinfants[J/OL].Oncotarget,2018,9(17):13981⁃13990[2018⁃09⁃11].http://dx.doi.org/10.18632/oncotarget.24238.[2]㊀BirnbaumS,LudwigKU,ReutterH,etal.Keysusceptibilitylocusfornonsyndromiccleftlipwithorwithoutcleftpalateonchro⁃mosome8q24[J].NatGenet,2009,41(4):473⁃477.[3]㊀BeatyTH,TaubMA,ScottAF,etal.Confirminggenesinfluenc⁃ingrisktocleftlipwithwithoutcleftpalateinacase⁃parenttriostudy[J].HumGenet,2013,132(7):771⁃781.[4]㊀YuY,ZuoX,HeM,etal.Genome⁃wideanalysesofnon⁃syn⁃dromiccleftlipwithpalateidentify14novellociandgeneticheter⁃ogeneity[J/OL].NatCommun,2017,8:14364[2018⁃09⁃11].ht⁃tp://dx.doi.org/10.1038/ncomms14364.[5]㊀LeslieEJ,LiuH,CarlsonJC,etal.AGenome⁃wideAssociationStudyofNonsyndromicCleftPalateIdentifiesanEtiologicMissenseVariantinGRHL3[J/OL].AmJHumGenet,2016,98(4):744⁃754[2018⁃09⁃11].http://dx.doi.org/10.1016/j.ajhg.2016.02.014.[6]㊀LeslieEJ,CarlsonJC,ShafferJR,etal.Amulti⁃ethnicgenome⁃wideassociationstudyidentifiesnovellocifornon⁃syndromiccleftlipwithorwithoutcleftpalateon2p24.2,17q23and19q13[J].HumMolGenet,2016,25(13):2862⁃2872.[7]㊀BeatyTH,MurrayJC,MarazitaML,etal.Agenome⁃wideassoci⁃ationstudyofcleftlipwithandwithoutcleftpalateidentifiesriskvariantsnearMAFBandABCA4[J].NatGenet,2010,42(6):525⁃529.[8]㊀FonsecaRF,deCarvalhoFM,PolettaFA,etal.Family⁃basedge⁃nome⁃wideassociationstudyinPatagoniaconfirmstheassociationoftheDMDlocusandcleftlipandpalate[J/OL].EurJOralSci,2015,123(5):381⁃384[2018⁃09⁃11].http://dx.doi.org/10.1111/eos.12212.[9]㊀WolfZT,BrandHA,ShafferJR,etal.Genome⁃wideassociationstudiesindogsandhumansidentifyADAMTS20asariskvariantforcleftlipandpalate[J/OL].PLoSGenet,2015,11(3):e1005059[2018⁃09⁃11].http://dx.doi.org/10.1371/journal.pgen.1005059.[10]LeslieEJ,CarlsonJC,ShafferJR,etal.Genome⁃widemeta⁃ana⁃lysesofnonsyndromicorofacialcleftsidentifynovelassociationsbe⁃tweenFOXE1andallorofacialclefts,andTP63andcleftlipwithorwithoutcleftpalate[J/OL].HumGenet,2017,136(3):275⁃286[2018⁃09⁃11].http://dx.doi.org/10.1007/s00439⁃016⁃1754⁃7.[11]GrantSF,WangK,ZhangH,etal.Agenome⁃wideassociationstudyidentifiesalocusfornonsyndromiccleftlipwithorwithoutcleftpalateon8q24[J].JPediatr,2009,155(6):909⁃913.[12]CamargoM,RiveraD,MorenoL,etal.GWASrevealsnewreces⁃sivelociassociatedwithnon⁃syndromicfacialclefting[J].EurJMedGenet,2012,55(10):510⁃514.[13]LudwigKU,MangoldE,HermsS,etal.Genome⁃widemeta⁃ana⁃lysesofnonsyndromiccleftlipwithorwithoutcleftpalateidentifysixnewriskloci[J].NatGenet,2012,44(9):968⁃971.[14]MangoldE,LudwigKU,BirnbaumS,etal.Genome⁃wideassoci⁃ationstudyidentifiestwosusceptibilitylocifornonsyndromiccleftlipwithorwithoutcleftpalate[J].NatGenet,2010,42(1):24⁃26.[15]SunY,HuangY,YinA,etal.Genome⁃wideassociationstudyi⁃dentifiesanewsusceptibilitylocusforcleftlipwithorwithoutacleftpalate[J/OL].NatCommun,2015,6:6414[2018⁃09⁃11].http://dx.doi.org/10.1038/ncomms7414.[16]YounkinSG,ScharpfRB,SchwenderH,etal.Agenome⁃widestudyofdenovodeletionsidentifiesacandidatelocusfornon⁃syn⁃dromicisolatedcleftlip/palaterisk[J/OL].BMCGenet,2014,15:24[2018⁃09⁃11].http://dx.doi.org/10.1186/1471⁃2156⁃15⁃24.[17]EsheteMA,LiuH,LiM,etal.Loss⁃of⁃FunctionGRHL3Varia⁃ntsDetectedinAfricanPatientswithIsolatedCleftPalate[J/OL].JDentRes,2018,97(1):41⁃48[2018⁃09⁃11].http://dx.doi.org/10.1177/0022034517729819.[18]MuesG,TardivelA,WillenL,etal.FunctionalanalysisofEc⁃todysplasin⁃Amutationscausingselectivetoothagenesis[J].EurJHumGenet,2010,18(1):19⁃25.[19]ShenW,WangY,LiuY,etal.FunctionalStudyofEctodyspla⁃sin⁃AMutationsCausingNon⁃SyndromicToothAgenesis[J/OL].PLoSOne,2016,11(5):e0154884[2018⁃09⁃11].http://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0154884.[20]SaunaZE,Kimchi⁃SarfatyC.Understandingthecontributionofsynonymousmutationstohumandisease[J].NatRevGenet,2011,12(10):683⁃691.[21]MakrythanasisP,AntonarakisSE.Pathogenicvariantsinnon⁃pro⁃tein⁃codingsequences[J].ClinGenet,2013,84(5):422⁃428.[22]ZhuY,TazearslanC,SuhY.Challengesandprogressininterpre⁃tationofnon⁃codinggeneticvariantsassociatedwithhumandisease[J/OL].ExpBiolMed(Maywood),2017,242(13):1325⁃1334[2018⁃09⁃11].http://dx.doi.org/10.1177/1535370217713750.[23]LiMJ,YanB,ShamPC,etal.Exploringthefunctionofgeneticvariantsinthenon⁃codinggenomicregions:approachesforidentif⁃yinghumanregulatoryvariantsaffectinggeneexpression[J].BriefBioinform,2015,16(3):393⁃412.[24]ENCODEProjectConsortium.Anintegratedencycl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中国人群非综合征性唇腭裂与转化生长因子-α基因的相关性研究

中国人群非综合征性唇腭裂与转化生长因子-α基因的相关性研究

Ma Jingzhai,et al
Department ofMaxillofacial Surgery,The Aff liated Stomatology Co ge o fLuzhou Medical Co ge
Abstract Objective:To study the correlation between transforming growth factor—Ot (TGF一 1 gene and nonsyndromic cleft lip with or without cleft palate rNSCLP)in t he Chinese Han population.Methods:TGF一仅gene was examined by polymerase chain reaction(PCR)and restriction fragment length polymorphism(RFLP)techniques in patients with NSCLP and healt hy Chinese subjects.Results:The C 1 allele frequency of TGF-cdTaq 1 was
作 者 简介 :马 敬 斋 (1975一),男 ,主 治 医师 ,硕 士生
无关 。
关 键 词 唇 裂 ;腭 裂:遗 传 学;转 化 生 长 因子 一仅基 因 ;聚 合 酶 链 反 应 一限 制 性 片段 长度 多态性
中 图分 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 号 R782.2
文 献 标 识 码 A
文 章编 号 1000-2669(2007)3-0185—o4
ASSOCIATION OF NON’SYNDRoM IC CLEFT LIP AND PALATE W ITH TG F一 G ENE PoLYM o RPHISM S

综合征与非综合征型腭裂颅颌面结构特征的对比研究

综合征与非综合征型腭裂颅颌面结构特征的对比研究

2.基准平面(见图2):前颅底平面(SN):由蝶鞍点与鼻根点的连线组成眶耳平面(FH):由耳点与眶点的连线组成Bolton平面:由Bolton点与鼻根点的连线组成图2基准平面3.测爨平面(见图3):腭平霹(PP):由前黪棘点与后鼻麟点的连线级成嚣平霹(N-Pog):幽舞裰点与颧髓点的连线缀成Y轴(S-Gn):蝶鞍点与颏顶点的连线组成图3测量平面四川大学华西口腔医学院硕士学位论文多5个(见下图),50%的该系小鼠表现出心血管畸形和甲状旁腺发育不全。

从Idd到hrvcf和三个细菌人工染色体(BAC)所含的基因序列的总长度与Lgdei/+,'J、,鼠的缺失范围相当,都为1.5Mb,三个BAC中有一个长200kb,包括GPlBB、PNUTLl、TBXl、WI)R14四个基因的区段为造成该系小鼠发生心血管畸形的关键区域,将上述四个人类基因转染小鼠,在杂合小鼠胚胎中也发现有心血管畸形“”,说明四个基因中的某个与vcFS/DGS所造成的畸形有关。

小鼠16号染色体(MMIll6)部分基因和与之对应的人的22号染色体部分基因。

A染色体22qll(HSA22)部分序列和WgJl6部分序列,箭头表示两物种基因组台之间的差异。

B.已经被培育出来的小鼠品系和包含了转入基园的三个BAC。

2.3候选基因的研究大量研究证实VCFS/DGS的特征性表现主要与神经嵴细胞缺失或功能障碍有关“51蚓。

切除神经嵴细胞的小鼠会产生与VCFS/DGS相似的表型,因此,与神经嵴细胞功能有关的基因就成为VCFS/DGs的候选基因。

随着小鼠模型的建立和染色体22q11上VCFS/DGS缺失区段内基因的逐渐检出,学者们近年来将注意力集中到了导致VCFS心血管畸形的区段,并通过基因之间的互补作用证实了该区段。

而且完整包含了GPlBB、PNUTLt、TBXl、WDRl4四个基因的纯合小鼠,也具有和VCFS/DGS类似的心血管畸形““,以上都表明四个基因中。

中国东北人群中转化生长因子—α基因rs3771494单核苷酸多态性与非综合征唇腭裂的关系

中国东北人群中转化生长因子—α基因rs3771494单核苷酸多态性与非综合征唇腭裂的关系

中国东北人群中转化生长因子—α基因rs3771494单核苷酸多态性与非综合征唇腭裂的关系目的:探讨转化生长因子-α(TGF-α)基因rs3771494多态性与中国东北部人群非综合征唇腭裂的相关性。

方法:收集2008-2012年东北地区非综合征唇腭裂患者236例作为病例组,正常对照者400例作为对照组,利用基因芯片检测两组基因型并进行分析比较。

结果:病例组基因型TC、CC及TC+CC的频率均高于对照组,比较差异均有统计学意义(P<0.05)。

结论:中国东北人群中TGF-α基因rs3771494位点基因型TC和CC与非综合征唇腭裂的发病密切相关。

非综合征唇腭裂(nonsyndromic cleft lip with or without cleft palate,NSCL/P)是指不伴有其他先天畸形的唇腭裂,是人类最常见的先天性畸形之一,是一种遗传、环境因素及两者相互作用所致的多基因多因素遗传疾病[1-5]。

单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism,SNP)是新一代遗传标记,由于其密度高、遗传稳定性好、具有代表性、分析易自动化等特性成为第3代基因遗传标记,被认为是影响人类疾病易感性和药物反应的决定性因素[6]。

在临床工作中,可以利用单核苷酸多态性这种最新的遗传标记寻找疾病的致病基因,诊断及预测疾病发生风险。

其中,首次被提出的易感基因是转化生长因子-α(transforming growth factor-α,TGF-α)基因(定位于2p13),有研究证实TGF-α基因Tag I的特定C2等位基因与非综合征唇腭裂有关系,而随后有部分学者则没有得到类似的结论。

目前,已经发现了TGF-α基因的356个SNP和20个插入/缺失与非综合征唇腭裂的发病相关[7]。

由于地区环境和种族差异的影响,该基因在不同文献的结果也有所区别。

本研究以东北地区236例非综合征唇腭裂患者及400例正常人为研究对象,用基因芯片的方法检测TGF-α基因rs3771494多态性,用以分析东北地区人群非综合征唇腭裂与TGF-α基因多态性的相关性,现具体报道如下。

唇腭裂相关心理学研究进展综述-医学心理学论文-基础医学论文-医学论文

唇腭裂相关心理学研究进展综述-医学心理学论文-基础医学论文-医学论文

唇腭裂相关心理学研究进展综述-医学心理学论文-基础医学论文-医学论文——文章均为WORD文档,下载后可直接编辑使用亦可打印——唇裂、腭裂是最常见的先天性口腔颌面部发育畸形,全世界发生率为1~2。

唇腭裂序列治疗即在患者从出生到长大成人的每一个生长发育阶段,有计划地分期治疗其相应的形态、功能和心理缺陷。

这种围绕疾病采取综合治疗的模式需要多学科医生的参与配合,具体涉及的学科包括口腔颌面外科、口腔正畸科、耳鼻咽喉科、语言病理学、心理学以及社会工作者等。

1、唇腭裂相关心理学研究的历史发展在唇腭裂序列治疗的理念尚未正式提出之前,对唇腭裂患者的心理及行为的观察和早期研究就已开始。

1969年,英国儿童心理学家Clifford通过采访唇腭裂患儿的抚养者了解患儿的行为状况;后又与一些学者合作,对82名已接受一期唇腭裂整复手术的成年患者进行了问卷调查。

此后,唇腭裂患者的心理学研究在欧洲开始兴起。

初期的研究主要着眼于唇腭裂患者的一般心理状况。

研究者们主要采用智力测评和心理障碍筛查的方法对患者进行观察和评估,结果表明:唇腭裂患儿的智力水平总体上属于正常范围,然而平均智力水平分值明显低于正常儿童,且语言发育迟缓或发育障碍的发生频率较高;另一方面,唇腭裂患者的心理状况好于人们的预期,并不存在普遍的和重大的心理障碍。

20世纪80年代,随着各种评估特定心理状况的量表和问卷应用于唇腭裂患者的心理及行为调查,学者们开始发现,虽然唇腭裂患者总体的心理状况良好,但其具有某些异于常人的心理特征,并表现出较高概率的行为问题。

这一时期,由于医学影像学在CT等检测仪器上的重大进步,神经心理学也有了更深入的发展。

学者们开始从大脑形态、组织结构与发育等方面探索唇腭裂患儿的心理障碍病因机制,特别是语言障碍的发生。

进入到20世纪90年代,国内学者开始重视心理研究和干预治疗在唇腭裂序列治疗中的地位,各种量表的引进与本土化也为国内相关研究提供了有利条件。

国内的唇腭裂相关心理研究以量表评估和问卷调查为主,旨在发现患者的具体心理问题诉求,从而为下一步的心理干预提供依据。

非综合征型唇裂伴或不伴腭裂的遗传方式

非综合征型唇裂伴或不伴腭裂的遗传方式

非综合征型唇裂伴或不伴腭裂的遗传方式汪云;朱文丽;郭晋臻;宋晓明;李书琴;李勇【期刊名称】《中国生育健康杂志》【年(卷),期】2009(020)001【摘要】目的为探讨非综合征型唇裂伴或小伴腭裂的遗传方式,对其高发家系进行遗传学研究. 方法采用分离分析法和多基因阈值理论分析法对37个非综合征型唇裂伴或不伴腭裂的高发家系进行分析. 结果先证者的亲属患病率分别是一级亲属为29.89%(26/87),二级亲属为2.70%(4/148);其亲属发病率高低与血缘关系近远相关,与先让者血缘关系越近的亲属患病率越高;非综合征型唇裂伴或不伴腭裂的遗传方式不同于常染色体单基因显性、隐性遗传及性连锁遗传,而符合多基因遗传,其一级、二级亲属加权平均遗传度为(148.40±8.20)%. 结论非综合征型唇裂伴或不伴腭裂的遗传方式为多基因遗传.【总页数】4页(P23-26)【作者】汪云;朱文丽;郭晋臻;宋晓明;李书琴;李勇【作者单位】100191,北京,北京大学医学部公共卫生学院营养与食品卫生学系;100191,北京,北京大学医学部公共卫生学院营养与食品卫生学系;100191,北京,北京大学医学部公共卫生学院营养与食品卫生学系;100191,北京,北京大学医学部公共卫生学院营养与食品卫生学系;中国医科大学盛京医院;100191,北京,北京大学医学部公共卫生学院营养与食品卫生学系【正文语种】中文【中图分类】R78【相关文献】1.非综合征性唇裂伴或不伴腭裂基因位点的研究 [J], 孙海鹏2.ADAMTS17基因多态性与宁夏人群非综合征型\r唇裂伴或不伴腭裂的相关性研究 [J], 郭飞行;马坚;于丽丽;于健敏;周子玲;黄永清3.非综合征性唇裂伴或不伴腭裂与TGFα基因多态性的关系 [J], 唐莹;邓莹;朱军4.家族性非综合征性唇裂伴或不伴腭裂的基因研究 [J], 静广平;焦晓辉5.非综合征性唇裂伴或不伴腭裂与BCL3关系的研究 [J], 静广平;焦晓辉;贾丛辉因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

唇腭裂病因学研究的新进展

唇腭裂病因学研究的新进展
g n so l f l / a ae b c me t e r s a c o p t Ma y r s a c e a e n d n n o r r e u t I h s e e fc et i p l t e a h e e r h h ts o . p n e e r h sh d b e o e a d g tp i y r s l ma . n t i a t l e i w t e r c n l t lg e e r h o l f l / aa e i c u i g t e d tc in o u c p i l e e、p d mi lg ri e we rv e h e e t e i o y r s a c f et i p l t, n l d n h ee t fs s e t e g n e i e oo y c y o c p o b a d a i lmo e. n n ma d 1
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唇 腭 裂病 因 学研 究 的新 进 展
黄 洪 章
( 山 大 学 光 华 口腔 医学 院 . 东 广 州 5 0 5 ) 中 广 10 5
【 先天性唇腭裂是一种常见 的多基因遗传病 , 摘要】 是遗传因素和环境 因素综 合作用 的
结 果 , 着 人类 基 因组 计 划 的完 成 , 随 先天 性 唇 腭 裂 易感 基 因 的研 究 已 成热 点 . 外许 多学 国 者 已进 行 了大 量 的 研 究 , 取得 了初 步 的 成 果 。本 文 回顾 近 年来 在 唇 腭 裂病 因学 研 究 方 并
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口腔颌面外科杂志 2012 年 2 月 第 22 卷 第 1 期 Journal of Oral and Maxillofacial Surgery Vol.22 No.1 February,2012 唇腭裂(cleft lip and palate,CLP)是常见的先天 性发育畸形,全世界发病率为 1/500~1/1 000。 我国 为唇腭裂高发国家,发病率高达 1.82‰,总发生率占 我国出生缺陷的 14.01%。 先天性唇腭裂常分为综合 征型唇腭裂(syndromic cleft lip and/or cleft lip, SCL/ P)和非综合征型唇腭裂 (nonsyndromic cleft lip and/ or palate,NSCL/P)。 由于遗传学与胚胎学上的不同 机制,NSCL/P 又分为唇裂伴或不伴腭裂 (cleft lip with or without palate, CL±P)和单纯腭裂(cleft palate isolated,CPI)两类。 与主要为单基因影响的 SCL/P 不 同,NSCL/P 是受多对基因和环境因素共同影响的复 杂疾病,约占整个唇腭裂的 70%。 本文对国内外非 综合征型唇腭裂相关基因的研究做一综述。 1 唇裂伴或不伴腭裂相关基因 1.1 亚甲基四氢叶酸还原酶(5,10-methylenetetrahy- drofolate reductase, MTHFR)基因:1q36 MTHFR 是叶酸代谢途径中的关键酶之一。编码 该酶的基因至少有 2 个已知的功能性多态位点: C677T 和 A1298C。 van Rooij 等 [1] 对荷兰人群进行的研究没有发现 这两个多态位点与唇腭裂发病的相关性, 但孕期摄 入叶酸不足,后代患病风险增加,尤其是基因型为纯 合的母亲,其后代发病风险分别为 10 倍(677TT)和 7 倍 (1298CC),他们认为 MTHFR 的这两处多态性 并非独立的风险因素。 Pezzetti 等 [2] 在意大利人群中 的研究肯定了 MTHFR 基因多态位点不管是在散发 的还是有家族史的唇腭裂患者中的作用,C677T 位 点 T 等位基因在患者母亲中出现频率较对照组有统 计学意义。该小组后续研究表明,叶酸代谢途径中的 TCN2 (钴胺素转运蛋白 2) 基因 c.776C>G 位点与 CL/P 具有相关性。 国内研究中,万伟东等 [3] 的研究结 果显示 MTHFR 两个多态位点与 CL/P 相关;Zhu 等 [4] 对 C677T 的研究则反映了中国南北方的遗传异质 性,他们发现该位点在北方人群中有相关性,而南方 人群中没有统计学意义, 北方地区杂合子父母将 T 等位基因传递给后代的几率, 是南方地区父母的 2 倍多。 1.2 干扰素调节因子 6 (interferon regulatory factor 6,IRF6)基因:1q32.3-41 IRF6 基因变异可以导致 van der Woude 综合征 (van der Woude syndrome, VWS) 和 popliteal pterygium 综 合 征 (popliteal pterygium syndrome, PPS),两者都是常染色体显性遗传性疾病。 非综合征型唇腭裂易感基因的研究进展 徐 晨 ( 综述 ) 吕 燕 , 杨育生 ( 审校 ) (上海交通大学医学院附属第九人民医院·口腔医学院口腔颌面外科, 上海市口腔医学重点实验室 ,上海 200011) [ 关键词 ] 非综合征型唇腭裂;基因;位点 [ 中图分类号 ] R782.21; R782.22 [ 文献标志码 ] A [ 文章编号 ] 1005-4979(2012)01-0068-05 doi: 10.3969/j.issn.1005-4979.2012.01.018 Recent Advances on Susceptible Gene Loci Involved in Nonsyndromic Cleft Lip and/or Palate XU Chen, LV Yan, YANG Yu-sheng (Department of Oral and Maxillofacial Surgery, College of Stomatology, the Ninth People’s Hospital, School of Medicine,Shanghai Jiaotong University, Shanghai Key Laboratory of Stomatology, Shanghai 200011,China) [Key words] nonsyndromic cleft lip and/or palate (NSCL/P); genes; locus 收稿日期 : 2011-06-07 作者简介 : 徐晨(1987—),女,山东淄博人,硕士研究生. E-mail: xuchen19870123@126.com 通信作者 : 杨育生,副教授. E-mail: yysdj4829@yahoo.com.cn · 68·徐 晨, 等. 非综合征型唇腭裂易感基因的研究进展 XU Chen, et al. Recent Advances on Susceptible Gene Loci Involved in Nonsyndromic Cleft Lip and/or Palate Zucchero 等 [5] 收集来自亚洲、欧洲和南美洲的 1 968 个唇腭裂家系,共 8 003 人(其中 6 755 人来 自有家族史的家庭,1 248 人无家族史) 进行研究, 结果发现 IRF6 基因 1 个单核苷酸多态位点 V274I 与 NSCL/P 明显相关。 之后,Scapoli 等 [6] 在意大利人 群中进行的传递不平衡分析,支持 IRF6 多态位点在 唇腭裂发病中的作用。 Blanton 等 [7] 检测了相同的多 态标志位点,得出了相似结论。国内研究中,沈亚等 [8] 认为该基因可能是中国华东人群 NSCL/P 的易感基 因之一;马坚等在中国西部人群中的研究认为:IRF6 基因 V274I SNP 位点 G 等位基因与非综合征型唇腭 裂存在强相关性,而与单纯腭裂没有相关性;其小组 近期研究 [9] 进一步证实在中国西部人群中 IRF6 基因 多态性与非综合征型唇腭裂的发生存在强相关性。 1.3 转化生长因子 α (transforming growth factor α, TGF-α)基因: 2p13 TGF-α 基因有 2 个限制性片段长度多 态 性 (restriction fragment length polymorphism, RFLPs) 酶 切位点: TaqⅠ和 BamHI。 1989 年 Ardinger 等 [10] 首先报道了 TGF-α 基因 RFLP 与 NSCL/P 具有相关性。 Scapoli 等 [11] 对 40 个 意大利唇腭裂家系进行了连锁分析研究, 排除了 TaqⅠ位点与疾病的紧密连锁关系 (LOD<-2);有趣 的是, 同一研究小组后来利用其研究 6p23 基因的 38 个唇腭裂家系样本对 TGF-α 基因进行连锁分 析 [12] ,结果具有统计学意义,他们对 6p23 的分析结 果亦为阳性。 据此,他们认为 TGF-α 基因或其附近的 位点与 NSCL/P 发生相关,并推测 6p23 与 2p13 两个 基因位点在疾病发生中具有相互作用。 国内研究中, 袁奎封等 [13] 以山东汉族人为研究对象,结果有统计学 意义,且有家族史者相关性更为显著;李志萍等 [14] 采 用单链构像多态性 (single stranded conformational polymorphism, SSCP)方法 ,发现 TGF-α 的 3 种等位 基因及基因型频率在 NSCL/P、CPI 和对照组之间无 统计学意义。 1.4 肌肉片段同源盒 1 (muscle segment homeobox 1,MSX1)基因: 4p16 MSX1 基因敲除小鼠有腭裂、牙发育不全、颅面 骨畸形。人类中有相似表型的家系也相继被报道,尤 其是 1 号外显子存在突变(ser104stop)的一个荷兰 家系中,12 个受累者有牙发育不全和/或唇腭裂 [15] 。 Lidral 等 [16] 和 Fallin 等 [17] 在美国高加索人中、 Vieira 等 [ 18 ] 在 南 美 国 家 人 群 中 的 研 究 结 果 支 持 MSX1 与唇腭裂发生相关。 Vieira 等 [19] 后来还在菲律 宾 唇 腭 裂 人 群 中 检 出 MSX1 的 一 个 错 义 突 变 : P147Q。 该突变位点在先前 Suzuki 等 [20] 对越南人的 研究中也被发现, 他们认为有 2%的患者是这一突 变导致。 基于以上原因,MSX1 基因被看作是人类颅 面裂候选基因中相当有代表性的一个。国内研究中,

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