CN109055528A - 一种预测先天性脊柱侧凸风险的突变基因以及应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种预测先天性脊柱侧凸风险的突变基因,所述突变基因为FLNB基因,所述FLNB基因上携带有9个突变位点所述突变位点与先天性脊柱侧凸疾病发生相关。本发明发现了一组与先天性脊柱侧凸相关的FLNB基因的突变位点,通过检测上述FLNB基因的突变位点是否发生突变,预测待检测样本是否患有先天性脊柱侧凸;其可也以做为先天性脊柱侧凸治疗靶点,为以后研究先天性脊柱侧凸药物提供新的治疗途径。

Description

一种预测先天性脊柱侧凸风险的突变基因以及应用
技术领域
本发明涉及生物技术领域,具体涉及一种预测先天性脊柱侧凸风险的突变基因以及应用。
背景技术
脊柱侧凸是一种发生于脊柱的三维畸形,其特征是脊柱侧凸角度(Cobb测量法)>10°并伴有椎体的旋转畸形,可分为先天性脊柱侧凸、继发性脊柱侧凸和特发性脊柱侧凸等。其中,先天性脊柱侧凸指由胚胎期脊柱发育畸形导致的脊柱序列偏移,如未分节骨桥、半椎体及楔形椎等畸形。与其他类型的脊柱侧凸相比,先天性脊柱侧凸的病因及发病机制尚不明确,导致先天性脊柱侧凸的预防、早期诊断及治疗存在较大难度。
近年来的大量研究显示,在先天性脊柱侧凸的发病过程中,遗传因素可能发挥了重要的作用。此前一项针对300例先天性脊柱侧凸患者的研究显示,合并多节段椎体畸形患者的同胞兄弟姐妹中,患有先天性脊柱侧凸畸形的几率达到2-3%。另外一项针对237例先天性脊柱侧凸患者的研究显示,20.7%的病例中超过两个或两个以上家庭成员患有先天性或特发性脊柱侧凸畸形。进一步的基因学研究发现了一系列与先天性脊柱侧凸相关的候选基因,包括DLL3,PAX1,SLC35A3,T,TBX6和WNT3A等。因此,继续寻找与先天性脊柱侧凸畸形发病相关的候选基因,是该领域的研究热点。
在脊柱侧凸的各种分型中,有些脊柱侧凸既不属于特发性脊柱侧凸,也不属于先天性脊柱侧凸,而是一些合并脊柱侧凸畸形的综合征。这些疾病的病因往往涵盖多个方面,包括结缔组织异常改变、神经肌肉系统疾病及成骨过程异常等。这些导致综合征的病理改变,可能涉及单基因,也可能涉及多基因。如脊柱-腕-跗骨融合症(spondylocarpotarsalsynostosis,SCT)仅由细丝蛋白B(filamin B,FLNB)基因的无义突变引起,而Marfan综合征则可能由FBN1、COL2A1、COL11A1、COL11A2以及COL9A1等基因共同导致。针对这些可以明确导致特征性临床表型的基因变异进行研究,不仅可以阐述这些综合征的发病机理,还能通过检验这些基因在特发性脊柱侧凸或先天性脊柱畸形致病过程中的贡献率(contribution),为先天性脊柱畸形的发病机制找到新的线索。
目前已有学者针对特发性脊柱侧凸患者和健康对照人群进行FBN1和FBN2的基因测序。尽管这些携带FBN1和FBN2基因变异的特发性脊柱侧凸患者的临床表型并不能导致Marfan综合征的诊断,但和患者的身高有显著的相关性(P=0.0035)。类似这样的基因负荷分析研究(geneburden analysis)为特发性脊柱侧凸的病因学研究提供了新的策略,并可被运用于先天性脊柱侧凸的病因学研究。
细丝蛋白B基因(FilaminB,FLNB)的突变可导致一组继发与骨发育不良(bonehypoplasia)或骨化中心提前融合的骨骼畸形疾病,包括Larsen综合征(Larsen syndrome,LS)、骨发育不全症(atelosteogenesis,AO)、回飞镖样骨发育不全症(boomerangdysplasia,BD)及脊柱-腕-跗骨融合症(spondylocarpotarsal synostosis,SCT)等。然而,目前尚无关于FLNB基因突变和先天性脊柱侧凸之间相关性研究的报道。
发明内容
为了解决上述问题,本发明一目的在于提供一组FLNB基因突变位点,所述FLNB基因突变位点与脊柱畸形或先天性脊柱侧凸疾病发生相关;所述与脊柱畸形相关的FLNB基因突变位点呈非随机分布,其主要富集于ABD区域及Hinge-1区域附近的外显子区域;与先天性脊柱侧凸疾病相关的FLNB基因突变位点在FLNB基因的外显子上呈随机分布的状态。
本发明另一目的在于提供所述FLNB基因突变位点在制备预测或检测脊柱畸形或先天性脊柱侧凸产品中应用。
基于此,发明人对564例就诊于北京协和医院的先天性脊柱侧凸患者及随机对照人群进行全外显子组基因测序,并用生物信息分析方法解读测序结果,证明了FLNB基因突变和中国汉族人群特发性脊柱侧凸的发病之间的相关性;并通过对比分析发现先天性脊柱侧凸患者的FLNB基因突变位点空间分布情况和既往报道的综合征相关FLNB基因突变位点分布模式之间存在差异性。
首先,本发明提供了一种预测先天性脊柱侧凸风险的突变基因,所述突变基因为FLNB基因;所述FLNB基因上携带有9个突变位点,其包括Glu55Ter、Pro250Ser、Pro254Leu、Val289Met、Asp280GlyfsTer5、Gly548Arg、Val795Leu、Gln828Glu、Glu1298Ala;所述9个突变位点与先天性脊柱侧凸疾病发生相关。所述9个突变位点与先天性脊柱侧凸疾病发生相关。
优选的,所述突变位点在FLNB基因的外显子上呈随机分布的状态。
进一步地,本发明提供了一种先天性脊柱侧凸的检测试剂,所述检测试剂为检测FLNB基因上携带有9个突变位点是否发生突变的试剂。
进一步地,本发明还提供了所述FLNB基因上携带的突变位点或所述的检测试剂在制备预测受试者是否患有先天性脊柱侧凸风险的产品中的应用。
优选的,所述产品通过检测FLNB基因上携带有9个突变位点是否发生突变,来预测受试者是否患有先天性脊柱侧凸。
优选的,所述产品包括试剂、试剂盒或基因芯片。
更进一步地,本发明提供了一组与脊柱畸形综合征相关FLNB基因的突变位点,所述FLNB基因携带突变位点呈非随机分布,其主要富集于ABD区域及Hinge-1区域附近的外显子区域。
优选的,所述ABD区域及Hinge-1区域附近的功能域是FLNB蛋白重要的功能区域。
优选的,所述FLNB基因携带突变位点包括c.512T>G(p.Leu171Arg)、c.4756G>A(p.Gly1586Arg)突变等。
优选的,所述的脊柱畸形综合征包括Larsen综合征、骨发育不全症-I型、骨发育不全症-III型、回飞镖样骨发育不全症、脊柱-腕-跗骨融合症。
更进一步地,本发明还提供了所述与脊柱畸形综合征相关FLNB基因的突变点在制备脊柱畸形检测产品中应用。
本发明的有益效果在于:
1、本发明首次发现FLNB基因上携带9个突变位点与先天性脊柱侧凸疾病相关;并提供其在制备预测先天性脊柱侧凸风险产品中的应用。
2、发明人发现与先天性脊柱侧凸相关的突变在FLNB基因外显子中呈随机分布,与脊柱畸形综合症相关的FLNB基因突变位点呈非随机分布,其主要富集于ABD区域及Hinge-1区域附近的外显子区域,这对以后先天性脊柱侧凸或脊柱畸形的治病机理和开辟新的治疗途径具有重要意义。
本发明发现了一组与先天性脊柱侧凸相关的FLNB基因的突变位点,其包括Glu55Ter、Pro250Ser、Pro254Leu、Val289Met、Asp280GlyfsTer5、Gly548Arg、Val795Leu、Gln828Glu、Glu1298Ala。通过检测上述FLNB基因的突变位点是否发生突变,预测待检测样本是否患有先天性脊柱侧凸;所述FLNB基因上携带的9个突变位点可以做为先天性脊柱侧凸治疗靶点,为日后研究先天性脊柱侧凸药物提供新的治疗途径。
附图说明
图1先天性脊柱侧凸患者的FLNB基因突变位点在外显子上呈随机分布的状态。其中,框内代表无义突变,其他代表错义突变。两个患者携带同样的突变者,用*2表示,三个患者携带同样的突变者,用*3表示;Asp280GlyfsTer5和Gln2255Ter突变为同一个患者携带;
图2与骨骼畸形疾病相关的细丝蛋白B(FilaminB,FLNB)基因突变位点分布的模式图。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。若未特别指明,实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段,所用的试剂可以商业购买得到。
实施例中未注明具体条件的实验方法,通常为本领域常规方法,如按照常规条件如Sambrook等人,分子克隆,实验手册(第三版)(科学出版社,2002)中的所述条件,或按照试剂制造厂家所建议的条件。
本发明FLNB基因的参考序列号为NM_001457.3。
实施例1临床资料收集及整理
1.临床资料及纳入、排除标准
本研究经北京协和医院伦理委员会批准,选取2010年10月到2017年10月于我院住院并诊断为先天性脊柱侧凸的564例中国汉族患者纳入研究,其中男性244例,女性320例,发病年龄0岁—44岁,平均5.1岁。所有患者均知情同意并签署同意书。
纳入标准:明确诊断为先天性脊柱侧凸的患者,包括体格检查中的前屈试验(Adam试验)阳性,且全脊柱X片显示脊柱侧凸度数(Cobb测量法)大于20°并伴有椎体发育畸形者(高于脊柱侧凸的诊断标准,为了避免因环境因素引起的拟表型),包括:半椎体、蝶形椎、楔形椎及椎体分节不良。对于侧凸度数大于20°但不伴有椎体椎体畸形者,可能系其他原因引起的脊柱侧凸或特发性脊柱侧凸,而不予纳入。
排除标准:①特发性脊柱畸形者(无明显病因的脊柱侧凸患者);②神经肌肉型脊柱侧凸(Duchenne肌萎缩、Friedrich共济失调、神经纤维瘤病、脑性瘫痪、脊柱裂、脊髓灰质炎、肌强直等);③外伤性脊柱侧凸;④退行性脊柱侧凸;⑤脊柱侧凸合并其他系统疾病者(如Goldenhar综合征,Klippel–Feil综合征,Freeman-Sheldon综合征,Mafan综合征,Larsen综合征,SCT综合征等);
因条件限制,未能选取健康人群作为对照组。本发明人选取genomAD东亚人群外显子组测序结果作为外部对照。所述gnomAD测序结果通过搜索基因组聚集数据库(GenomeAggregation Database,gnomad.broadinstitute.org),将所有东亚裔人群的FLNB测序数据包括在内。
2.实验组先天性脊柱侧凸患者临床表型信息统计
对纳入研究的564例先天性脊柱侧凸患者的初次就诊全脊柱正位片进行Cobb角测量,包括上胸弯、主胸弯、腰弯,选取其中度数最大者作为该患者的最大Cobb角;分析从第一颈椎到第五腰椎所有椎体的影像学形态,寻找椎体的畸形,包括半椎体、蝶形椎、楔形椎及椎体分节不良等。有上述一处脊柱畸形者,即计数为一例;如同一患者多处出现同一种类型的脊柱畸形,仍以一例计算。
本发明中最大Cobb角(MCA)指在诊断为先天性脊柱侧凸患者的多个脊柱侧凸中侧凸程度最严重的Cobb角,可以用来代表脊柱侧凸进展的严重程度。选择Cobb角作为脊柱侧凸的严重程度指标,在临床上,对脊柱侧凸患者的随访监测及手术适应症的选择,往往以40°为界限,因此选择40°作为受试者脊柱侧凸最大Cobb角的分类标准。
实施例2全外显子组测序分析先天性脊柱侧凸患者的FLNB基因突变位点分布
本实施例使用的主要试剂如下:
Puregene Blood kit血液,China,Beijing TianGenBiochemistry;FaststartPCR缓冲液、Faststart Taq DNA聚合酶、MgCl225mM Stock Solution、10xdNTP,USA,Roche;
1.测序方法
1.1外周血全基因组(whole genome)DNA提取
使用Puregene Bloodkit从患者的外周静脉血中提取基因组DNA。
(1)将1mL通过EDTA抗凝处理的血液中加入1mLCL细胞裂解液,轻柔地颠倒混匀6次,用3600rpm的转速离心5min,弃除上清液;
(2)向离心管中再次倒入1mLCL细胞裂解液,轻柔地颠倒混匀6次,用3600rpm的转速离心5min,弃除上清液;确保沉淀保留在管内的前提下,将离心管倒置在清洁的吸水纸上静置2min;
(3)配置蛋白酶K和缓冲液FG的混合液;
(4)加入500μL蛋白酶K和缓冲液FG的混合液,随即混匀至溶液无团块;
(5)65℃水浴30min,期间颠倒混匀数次;
(6)加入1mL异丙醇,随即颠倒混匀至出现簇状或丝状基因组DNA;
(7)用3600rpm的转速离心8min,弃除上清液;确保沉淀保留在管内的前提下,将离心管倒置在清洁的吸水纸上静置2min;
(8)加入1mL70%乙醇,振荡5sec,用3600rpm的转速离心3min,弃除上清液;
(9)重复步骤8;
(10)确保沉淀保留在管内的前提下,将离心管倒置在清洁的吸水纸上静置5min;
(11)常温状态下,空气干燥基因组DNA沉淀至所有液体完全挥发(至少5min)振荡5sec,用3600rpm的转速离心3min,弃除上清液;
(12)加入200μLTB缓冲液,低速涡旋振荡5sec,65℃水浴加热1h,期间轻弹助溶数次;
(13)使用NanoDrop ND8000鉴定所提取的基因组DNA浓度和纯度。浓度>30ng/μL,1.8<OD260/OD280<2.0,且总量>3μg的基因组DNA样本视为合格,保存于-80℃的冰箱备用。
1.2全外显子组测序
将基因组DNA送至明码科技公司进行全外显子测序,采用安捷伦SureSelectHuman All Exon V5试剂盒、Illumina TruSeq Rapid PE Cluster和SBS试剂盒进行全外显子区域捕获,并通过Illumina HiSeq2000/2500平台(Illumina,San Diego,CA)进行测序。
(1)取1μg基因组DNA,在适当体系中机械打断,使片段主带在200bp附近;
(2)对DNA片段做末端修复和3’端加A修饰;
(3)连接测序接头,并对连接产物进行切胶,回收270-34-bp片段,纯化后进行PCR扩增,进一步纯化当做预文库;
(4)取500ng预文库,用捕获试剂盒中的探针进行杂交捕获,洗脱杂交产物后进行PCR扩增,回收所得产物作为终文库,并使用琼脂糖凝胶电泳确认;
(5)以qPCR方法对文库进行质控,合格者安排上机测序。
(6)对所有读句进行碱基识别,使用Burrows-Wheeler排布算法和USCShg19人类参考基因组序列进行比对,使用Genomic Analysis Tool Kit(GATK)鉴别变异。
1.3数据二级分析流程
(1)读句通过BWA软件(Version:0.7.5a-r405)与UCSChg19(UCSC human genomereference assembly 19)参考基因组进行比对;
(2)比对结果合并到一个ban文件,并采用Picard(Version:1.55)软件去除PCR重复序列,随后进行下游数据分析;
(3)采用GATK软件(Version:v2.3-9)进行变异读取,包括:采用碱基质量分数校正,含indel读句的重比对,SNP和INDEL变异发现和分型;
(4)变异注释和筛选流程:采用明码科技公司(WuXi NextCODE)开发的流程进行注释变异。此外,从所有基因组测序中获得每个碱基的测序深度。采用VEP软件(VariantEffectPredictor,Ensembl 73)对变异进行注释。其中,功能性的编码区及剪接位点的变异将进入下一步分析,主要包括非移码的缺失/插入、错义突变及功能缺失型变异(获得终止密码子的突变、移码突变和关键剪接位点突变)。使用ClinVar、OMIN和HGMD等三个主要收录已知或疑似致病突变的数据库,以筛选已知的致病突变;同时采取多种工具预测错义突变的功能及非编码调控序列的注释;使用千人基因组测序计划、外显子测序数据集合协作组、外显子组测序计划、荷兰及东京等五个基于人群的大规模测序数据库,以排除在正常人群中具有较高频率的变异。
(5)测序结果解读:使用明码科技公司开发和验证的临床序列分析软件评估每个测序结果中的变异,并依据美国医学遗传学与基因组学学会发布的《序列变异解读标准和指南》对每个变异进行分类。测序变异使用HGVS命名法。
1.4致病性评估
(1)评估新发变异(De Novo varients)的致病性:筛选功能性的编码区及剪接位点的变异,主要包括非移码的缺失/插入、错义突变及功能缺失型变异(获得终止密码子的突变、移码突变和关键剪接位点突变)等;在ExAC中,1000G和ESP6500数据库中不能存在频率或突变位点个数(allele count)小于4;通过IGV或pileup初步判断新发突变的真实性;在SIFT、Mutation Taster及Polyphen2软件中评估突变位点的致病性,三个软件均为高致病性的变异视为致病性突变位点;使用Alamut软件评估突变位点在不同物种中的保守性。
(2)评估纯合变异(homozygous variants)和复合杂合变异(compoundheterozygous variants)的致病性。
通过IGV或pileup判断是否存在复合杂合变异。
在1000G、ExAC和ESP6500数据库中频率小于0.3%且不存在纯合突变位点。
在Mutation Taster、Polyphen2和SIFT软件中评估变异位点的致病性,三个软件均为高致病性的变异视为致病性突变位点;
使用Alamut软件评估突变位点在不同物种中的保守性。
在GeneCards、PubMed和OMIN公共数据库中对所有筛选出的高致病性突变进行文献回顾和功能检索,明确变异是否复合遗传模型。
2.统计学分析
对所得出的测序数据及临床数据,进行t检验及Fisher检验。
3.测序结果筛选
在测序结果中,对测序结果进行筛选。
3.1实验组的筛选标准
在全外显子组测序及分析结果中,选取高质量的测序片段(Filter=pass)纳入基因负荷分析;已经被纳入dbSNP数据库的FLNB突变位点被认为人群中常见SNP,致病可能性小,排除在外(Rs_ID=.);只纳入位于外显子区域的突变(包括错义突变、无义突变、移码突变及剪切突变),除外5’-非编码区、3’-非编码区、内含子、非转录的外显子及同义突变(Annotation≠5’-UTR+3’-UTR+intron+noncoding transcript exon+synonymous);出现一个人有多个FLNB突变位点的情况,只按一次突变计算。
3.2对照组的筛选标准:
genomAD东亚人群外显子组测序结果筛选标准同实验组的筛选标准。
3.3cMAF值的计算方法
cMAF(collapsed minor allele frequency,最小等位基因频率)指某种特定基因在特定人群中出现的罕有突变的等位基因总数(且未在已发表的数据库中出现,如dbSNP等)除以总的等位基因数(即总样本人数*2)。cMAF=罕有突变的等位基因数/(总样本数*2)
4.测序结果
4.1全外显子组测序结果
对564例先天性脊柱侧凸患者的全外显子组测序,携带FLNB基因突变的患者数为27例;gnomAD_exome_EAS外部对照组中携带FLNB基因突变的患者数为59例。实验组患者携带的FLNB基因突变位点(图1所示)在外显子区域呈随机分布,如图1所示。
按照筛选标准,在实验组、对照组中筛选出符合分析标准的突变位点,并进行统计学分析各组间携带FLNB基因人数的比例。实验组和东亚人群的对比有显著差异。(表3)
表3FLNB基因罕有变异在实验组和对照组中的出现频率
4.2先天性脊柱侧凸患者中携带FLNB基因变异者及未携带FLNB基因变异者之间临床表型对比
先天性脊柱侧凸患者中携带FLNB基因变异者及未携带FLNB基因变异者,无论是最大Cobb角、胸椎受累、腰椎受累,还是半椎体的类型,二者之间均无统计学差异。(表4)
表4携带FLNB基因罕有变异的中国裔先天性脊柱侧凸患者(Cobb角≥10°)的临床特征
4.3实验组中携带FLNB错义突变和无义突变的先天性脊柱侧凸患者临床表型之间的对比
对于实验组中携带FLNB错义突变和无义突变的先天性脊柱侧凸患者,无论是最大Cobb角、胸椎受累、腰椎受累,还是半椎体的类型,二者之间均无统计学差异。(表5)
表5携带FLNB基因错义突变及FLNB基因无义突变的中国裔先天性脊柱侧凸患者(Cobb角≥10°)的临床特征比较
综上所述本发明的研究结果显示FLNB基因罕有突变在中国汉族人群先天性脊柱侧凸患者中的发生率和东亚人群的FLNB基因罕有突变的发生率相比,显著增高且具有统计学差异(p<0.001)。因此,发明人认为FLNB基因罕有突变和中国汉族先天性脊柱侧凸的发病之间存在相关性。
实施例3先天性脊柱侧凸患者的FLNB基因突变位点空间分布模式和既往报道的综合征相关FLNB基因突变位点分布模式之间存在差异性
FLNB基因首先由Takafuta等人在1998年克隆出来,它位于染色体3p14.3位置,并编码由2602个氨基酸组成的蛋白质。FLNB蛋白的组成结构包括含有肌动蛋白结合区域(actin-binding domain,ABD),以及一个由二十四个高度同源的重复结构和两个铰链区(hinge structures,Hinge-1和Hinge-2)共同组成的棒形结构域;所述肌动蛋白结合区域(actin-bindingdomain,ABD)包括两个钙调理蛋白同源异构体(calponinhomologydomains,CH1和CH2)区域,所述Hinge-1区域连接15及16重复结构,Hinge-2区域连接23和24重复结构,如图2所示。作为细胞中的多功能信号骨架,FLNB蛋白作用于多种受体、通道、细胞内信号分子及转录因子,诸如细丝蛋白结合LIM蛋白-1(FBLP-1),早老素(presenilin),和糖蛋白Ib-α(GPIbα)等。与脊柱畸形综合征相关FLNB基因突变位点呈非随机模式分布,主要聚集于CH2区域及hinge-1附近的区域,如图2所示,所有的突变位点都参照序列号NM_001457.3。这些非随机分布的突变位点表明这些结构区域可能在维持蛋白正常结构及与其他分子作用过程中起着重要的作用。
分析实验组先天性脊柱侧凸患者的FLNB基因突变位点空间分布情况,显示其分布模式和既往报道的综合征相关FLNB基因突变位点分布模式之间存在差异性。明确诊断的综合征相关FLNB基因突变位点,呈非随机分布,主要富集于ABD区域及Hinge-1区域附近的外显子区域,这两个区域是FLNB蛋白重要的功能区域。而本发明先天性脊柱侧凸患者的FLNB基因突变位点则在外显子上呈随机分布的状态。这一研究结果,不仅进一步证明了ABD区域及Hinge-1区域附近的功能域是FLNB蛋白重要的功能区域,而且还表明随机分布于上述两个区域之外的FLNB突变对骨骼发育也有着重要的影响,其具体机理有待进一步深入研究。
所述既往报道的脊柱畸形综合征包括LS(Larsen syndrome),Larsen综合征;AO-I(atelosteogenesis-I),骨发育不全症-I型;AO-III(atelosteogenesis-III),骨发育不全症-III型;BD(boomerang dysplasia),回飞镖样骨发育不全症;SCT(spondylcarpaltarsalsynostosis syndrome),脊柱-腕-跗骨融合症等。
虽然,上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述,但在本发明基础上,可以对之作一些修改或改进,这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此,在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进,均属于本发明要求保护的范围。

Claims (9)

1.一种预测先天性脊柱侧凸风险的突变基因,其特征在于,所述突变基因为FLNB基因,所述FLNB基因上携带有9个突变位点,其包括Glu55Ter、Pro250Ser、Pro254Leu、Val289Met、Asp280GlyfsTer5、Gly548Arg、Val795Leu、Gln828Glu、Glu1298Ala;所述9个突变位点与先天性脊柱侧凸疾病发生相关。
2.如权利要求1所述的突变位点,其特征在于,所述突变位点在FLNB基因的外显子上呈随机分布的状态。
3.一种先天性脊柱侧凸的检测试剂,其特征在于,所述检测试剂为检测FLNB基因上携带的9个突变位点是否发生突变的试剂。
4.权利要求1所述的突变基因或权利要求3所述的检测试剂在制备预测受试者是否患有先天性脊柱侧凸风险的产品中的应用。
5.一组与脊柱畸形综合征相关FLNB基因的突变位点,其特征在于,所述FLNB基因携带突变位点呈非随机分布,其主要富集于ABD区域及Hinge-1区域附近的外显子区域。
6.如权利要求5所述突变位点,其特征在于,所述FLNB基因携带突变位点包括c.512T>G(p.Leu171Arg)、c.4756G>A(p.Gly1586Arg)突变。
7.如权利要求5所述突变位点,其特征在于,所述的脊柱畸形综合征包括Larsen综合征、骨发育不全症-I型、骨发育不全症-III型、回飞镖样骨发育不全症、脊柱-腕-跗骨融合症。
8.权利要求5所述突变点在制备脊柱畸形综合征检测产品中应用。
9.如权利要求4或8所述应用,其特征在于,所述产品包括试剂、试剂盒或基因芯片。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109666729A (zh) * 2019-01-29 2019-04-23 四川省人民医院 一种马凡综合征筛查试剂盒
CN110272994A (zh) * 2019-07-15 2019-09-24 中国医学科学院北京协和医院 诊断cvm的基因突变及其应用
CN114622013A (zh) * 2022-05-17 2022-06-14 中南大学湘雅医院 一种青少年特发性脊柱侧弯检测产品

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104328169A (zh) * 2014-06-24 2015-02-04 吴南 一种诊断先天性脊柱侧凸的产品及其应用
CN105586389A (zh) * 2014-10-21 2016-05-18 天津华大基因科技有限公司 试剂盒及其在检测遗传性骨病基因中的用途

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104328169A (zh) * 2014-06-24 2015-02-04 吴南 一种诊断先天性脊柱侧凸的产品及其应用
CN105586389A (zh) * 2014-10-21 2016-05-18 天津华大基因科技有限公司 试剂盒及其在检测遗传性骨病基因中的用途

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
QIMING XU ET AL.: "Comparative analysis of the two extremes of FLNB-mutated autosomal dominant disease spectrum: from clinical phenotypes to cellular and molecular findings", 《AM J TRANSL RES》 *
QIMING XU ET AL.: "Filamin B: The next hotspot in skeletal research?", 《J GENET GENOMICS》 *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109666729A (zh) * 2019-01-29 2019-04-23 四川省人民医院 一种马凡综合征筛查试剂盒
CN110272994A (zh) * 2019-07-15 2019-09-24 中国医学科学院北京协和医院 诊断cvm的基因突变及其应用
CN110272994B (zh) * 2019-07-15 2021-01-26 中国医学科学院北京协和医院 诊断cvm的基因突变及其应用
CN114622013A (zh) * 2022-05-17 2022-06-14 中南大学湘雅医院 一种青少年特发性脊柱侧弯检测产品
CN114622013B (zh) * 2022-05-17 2022-08-19 中南大学湘雅医院 一种青少年特发性脊柱侧弯检测产品

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