手足裂畸形(split-hand/split-foot malformation,SHFM)是一种严重的先天性肢端畸形,主要临床特征为并指(趾)畸形、指(趾)骨及掌(跖)骨发育不全。本研究报道了一例手足裂畸形胎儿,利用全外显子组测序技术结合Sanger测序的方法筛选候选基因变异位点,并为其家庭成员提供了胚胎植入前遗传学检测(preimplantation genetic testing,PGT)。基因检测结果显示胎儿WNT10B基因存在c.786G>A(p.Trp262*)纯合变异,其父母均为杂合突变携带者;PGT检测结果显示家系的2枚囊胚中,1枚基因型为突变杂合子,1枚基因型为突变纯合子,所有胚胎染色体均为二倍体,移植突变杂合子胚胎后成功达到单胎妊娠。本研究表明WNT10B基因纯合突变可能是导致该家系患手足裂畸形的原因,对于单基因病家系,在明确其致病突变后,通过胚胎植入前遗传学检测可有效避免患儿出生。
杜氏肌营养不良(Duchenne muscular dystrophy,DMD)是由DMD基因突变引起的抗肌萎缩蛋白缺乏的一种严重X连锁隐性遗传病,突变形式主要包括外显子缺失和重复、点突变、插入突变等,这些突变通过不同方式影响了抗肌萎缩蛋白的正常表达,最终导致疾病的发生。本研究报告了1例DMD基因第59号外显子(exon 59,E59)插入突变引起的DMD,该患儿相关生化指标明显异常,表现较为明显的DMD早期症状,并出现了多处白发。其母亲和姐姐为携带者,生化指标轻微异常,母亲有轻微临床症状,姐姐无临床症状。其他成员基因和身体状况正常。经测序和序列比对发现,该插入片段为AluYa5亚家族的Alu元件,该片段插入可产生两个终止密码子,末端含一段多聚腺苷酸尾(polyA)。为了解该插入突变对于DMD基因的影响以及与临床症状的关联,通过外显子剪接增强子(exonic splicing enhancer,ESE)预测发现,该插入并不影响E59的剪接,由此推测该插入序列会最终出现在DMD基因的mRNA序列中,插入序列中的2个终止子和polyA很可能会在翻译过程中发挥终止作用,不能产生有功能的抗肌萎缩蛋白,这可能是导致DMD发生的机制。另外该患儿除了典型的DMD症状外,还出现了过早白发症状。本研究首次报道了1例DMD基因编码区插入Alu元件导致的DMD,为研究Alu序列逆转座引发基因突变提供线索,同时扩展了对DMD基因突变的认识。
双季早稻生产是粮食产业的重要组成部分。近期,双季早粳稻品种培育取得了重要进展,育成了兼具高产、优质、高抗的中科发早粳1号等双季早粳稻新品种/系。中科发早粳1号是利用分子设计育种体系,针对双季早稻生产中长期难以解决的经济效益低、稻米品质差、早期耐寒差和易穗萌等问题,选取含有不同优异基因的空育131、南方长粒粳与吉粳88为亲本,通过关键基因筛选聚合培育而成。中科发早粳1号株型紧凑,株高90厘米,每穗粒数120粒,结实率85%,千粒重26克,每公顷产量8.25吨,主要米质指标达到部颁粳稻品种品质等级二级及以上。中科发早粳1号的成功培育将为双季早稻产业发展提供新的思路与动力。
婴儿神经轴索营养不良(infantile neuroaxonal dystrophy,INAD)是一种罕见的常染色体隐性遗传神经退行性疾病,主要临床表现为早期肌张力降低,可快速进展为精神运动发育倒退、锥体束征阳性及痉挛型四肢瘫痪。本文报道1例中国INAD患儿,该患儿表现为肌张力降低,运动及语言发育迟缓,康复训练后得到改善。基因检测结果提示该患儿PLA2G6基因发生复合杂合变异,分别来自父亲携带的杂合子变异c.496dupG (p.Glu166fsTer32)及其母亲携带的杂合子变异c.2189T>G (p.Met730Arg)。变异p.Met730Arg尚未被报道,蛋白结构预测该变异蛋白结构稳定性可能发生改变,体外检测结果表明该变异蛋白表达量显著降低。本研究进一步丰富了PLA2G6基因变异谱,有助于提升临床医生对INAD疾病的诊断意识。
肢带型肌营养不良症(limb-girdle muscular dystrophy,LGMD)是一组罕见的非先天性遗传性肌肉疾病,主要表现为四肢近端肌张力及肌力进行性减退,其临床表现及遗传模式具有异质性。本研究报道了1例肢带型肌营养不良症2U型10岁男性患者,运动后出现双下肢肌肉无力,入院查肌酸激酶明显升高,经水化碱化治疗后无效。利用高通量测序方法对患者及其父母、妹妹进行肌营养不良相关基因检测,该患者存在ISPD基因外显子9杂合缺失以及c.1231C>T(p.Leu411Phe)的杂合错义变异,其父亲携带ISPD基因c.1231C>T(p.Leu411Phe)的杂合错义变异,母亲及妹妹携带ISPD基因外显子9杂合缺失,上述变异在现有的数据库及文献中均未见报道。对变异位点的保守性分析和蛋白结构预测分析表明,上述位点保守性高,且均位于ISPD蛋白C端结构域,可能对蛋白功能产生影响。综合以上结果并结合相关临床资料,可明确诊断该患者为肢带型肌营养不良症2U型。本文通过总结该患者临床特点及对ISPD基因新变异进行分析,丰富了ISPD基因变异谱,有助于该病早期诊断及遗传咨询。
戈谢病(Gaucher’s disease)是一种罕见的常染色体隐性遗传病,由于葡萄糖脑苷脂酶(glucocerebrosidase,GBA)基因突变导致溶酶体中GBA活性降低或缺乏,造成其底物葡萄糖脑苷脂在溶酶体中贮积,产生肝、脾、肾、骨、造血系统甚至神经系统受累的临床表现。本文报道1例以多发性骨破坏为显著特征的老年患者,伴有幼年脾切除及“骨髓炎”病史,呈现肝脏显著增大、贫血、血小板减少及骨量减少等症状。临床检测显示,患者外周血GBA活性降低、葡糖鞘氨醇水平以及壳三糖酶活性显著升高;基因检测结果表明,患者GBA基因发生纯合错义突变NM_001005741.2 c.770A>G(p.Asp257Gly)。经过6个月的酶替代治疗,患者血小板恢复正常、贫血改善、肝脏体积有所缩小。进一步检测发现患者母亲、长兄、次兄均存在该位点的杂合突变,符合孟德尔遗传规律。虽然患者Asp257Gly变异在已知的GBA基因变异库中未被报道,但无论是临床表现还是酶学及生物标记物特征,以及酶替代治疗的效果,均支持戈谢病的诊断,推断患者Asp257Gly纯合变异为临床致病性变异。本病例发现的新突变位点丰富了GBA基因的遗传变异数据库,同时本病例的诊治过程也为该类患者的早期识别并诊断以及尽早治疗提供了借鉴与参考。
假肥大型肌营养不良(Duchenne/Becker muscular dystrophy,DMD/BMD)是一种最常见的进行性肌营养不良疾病,呈X-连锁隐性遗传,主要由DMD基因的缺失、重复及点突变所致,极少数病例是由于染色体结构重排破坏了DMD基因而引起疾病的发生。本文报告了1例经多重连接探针扩增技术(multiplex ligation-dependent probe amplification,MLPA)和下一代测序检测后原因未明的、具有典型症状的DMD患者。采用核型分析、FISH分析及三代测序、Sanger测序综合分析发现,患者存在母源性的X染色体臂间倒位(Chr.X:g. [31939463-31939465del; 31939466-131765063 inv; 131765064-131765067del])半合子变异。由于该变异破坏了DMD基因和HS6ST2基因,因此推测该变异是患者发病的遗传学病因。患者表现肌无力等典型的DMD症状,没有明显的Paganini-Miozzo综合征相关症状。本病例的明确诊断,提示结构重排破坏DMD基因也是导致DMD重要原因之一;常规遗传学检测阴性的患者应考虑核型分析、FISH验证等结构重排变异检测技术,通过三代测序技术能确定大概的重排断点位置,Sanger测序可明确断点区域序列。本病例报告通过明确的遗传学诊断为该患者所在家庭进行生殖干预、降低再生育风险提供了诊疗基础。