CN113913437A

CN113913437A - 家族性胸主动脉瘤突变基因及其应用

Info

Publication number: CN113913437A
Application number: CN202111429598.2A
Authority: CN
Inventors: 刘哲; 梁庆渊; 赵娜娜; 赖开生; 刘昕超; 高璇; 李方玉; 侯青; 惠汝太
Original assignee: Bosinor Beijing Medical Laboratory Co ltd
Current assignee: Bosinor Beijing Medical Laboratory Co ltd
Priority date: 2021-11-29
Filing date: 2021-11-29
Publication date: 2022-01-11
Anticipated expiration: 2041-11-29
Also published as: CN113913437B

Abstract

本发明涉及人类遗传学和内科心血管技术领域，具体涉及了家族性胸主动脉瘤突变基因，与野生型ACTA2基因编码DNA的参考序列相比，突变基因的核苷酸序列为SEQ ID NO:3；在基因组位置chr10:90697825处，碱基A缺失；参考基因组版本是GRCh37。本发明还涉及上述家族性胸主动脉瘤突变基因在制备检测试剂盒中的应用。本发明提供的家族性胸主动脉瘤突变基因可以作为临床辅助诊断的生物标志物；检测该变异的携带者，为受试者提供优生优育指导和遗传咨询，减少患儿出生，对家族性胸主动脉瘤的早期诊断，或者辅助临床判断具有重要意义。

Description

家族性胸主动脉瘤突变基因及其应用

技术领域

本发明涉及人类遗传学和内科心血管技术领域，尤其涉及家族性胸主动脉瘤突变基因及其应用。

背景技术

家族性胸主动脉瘤多为常染色体显性遗传，主要发生在主动脉窦、升主动脉、主动脉弓或降主动脉的动脉瘤，属退行性变，发病缓慢，早期多无症状和体征，至后期时由于动脉瘤压迫周围组织而产生症状，其临床表现由于动脉瘤的大小、形状、部位和生长方向而有不同，如主动脉瘤压迫气管和支气管可引起咳嗽、气急、肺炎和肺不张，压迫食管引起吞咽困难，压迫喉返神经引起声音嘶哑，压迫膈神经引起膈肌麻痹，压迫上腔静脉和头臂静脉可引起上肢及颈部、面部、上胸部浮肿，压迫胸骨可引起胸痛等等。

基因突变是家族性胸主动脉瘤极其重要的致病因素，通过造成细胞外基质的蛋白异常、TGF-β信号通路的改变、平滑肌细胞收缩功能、分化及增殖受损进而影响主动脉壁的正常结构和功能。近年来，新见报道的致病基因主要包括：LOX家族、MMP家族、TGFB家族、TGFBR家族、SMAD家族MFAP5、BGN、ACTA2、MYLK、PRKG1、MAT2A、FOXE3和FBN1等，在机制方面，这些基因主要与细胞外基质、平滑肌收缩与代谢，以及TGF-β通路等有关。

ACTA2基因编码六种不同肌动蛋白中的一种。目前仍存在大量未知的ACTA2基因突变位点，进一步发现新的ACTA2基因的突变位点对于研究家族性胸主动脉瘤的发病机制，对家族性胸主动脉瘤的早期诊断，或者辅助临床判断具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是针对家族性胸主动脉瘤，提供一种家族性胸主动脉瘤突变基因及其应用。

本发明提供的技术方案如下：

一、本发明提供家族性胸主动脉瘤突变基因，与野生型ACTA2基因编码DNA的参考序列相比，突变基因的核苷酸序列为SEQ ID NO:3；在基因组位置chr10:90697825处，碱基A缺失；参考基因组版本是GRCh37。

二、本发明还提供了上述家族性胸主动脉瘤突变基因在制备检测试剂盒中的应用。

优选地，所述检测试剂盒包括引物SEQ ID NO:1和SEQ ID NO:2。

优选地，所述检测试剂盒还包括Taq DNA聚合酶和PCR缓冲液。

三、本发明的原理和有益效果在于：

本发明公开的家族性胸主动脉瘤突变基因可以作为临床辅助诊断家族性胸主动脉瘤的生物标志物，对家族性胸主动脉瘤的早期诊断，或者辅助临床判断具有重要意义；基于家族性胸主动脉瘤突变基因开发的检测试剂盒，可以检测出具有家族性胸主动脉瘤突变基因的患者，为受试者提供优生优育指导和遗传咨询，减少患儿出生。

附图说明

图1为实施例3的家系图；

图2为实施例3中先证者、先证者大儿子、先证者母亲等人的Sanger测序图；

图3为实施例3家系中先证者小儿子、先证者丈夫等的Sanger测序图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

实施例1-家族性胸主动脉瘤突变基因

家族性胸主动脉瘤突变基因，具体突变如下表1所示：

表1家族性胸主动脉瘤突变基因的具体检测结果

基因

基因组位置

转录本号

碱基改变

氨基酸改变

参考基因组版本

外显子号

ACTA2

chr10:90697825

NM_001141945

c.983delA

p.Lys328ArgfsTer92

GRCh37/hg19

Exon8

(1)在基因组位置chr10:90697788-chr2:90697837处，野生型ACTA2基因的序列为：

为野生型ACTA2基因在基因组chr10:90697825处的碱基。

在基因组位置相应位置处，突变基因ACTA2的序列为：

CCAGCACCATGAGATCAAGgtactgttcagtgacagacccagtggcaat。

(2)转录本号为NM_001141945时，野生型ACTA2基因编码DNA的参考序列为：

为野生型ACTA2基因编码DNA参考序列的第983位突变前碱基。

c.983delA表示：与野生型ACTA2基因编码DNA的参考序列相比，突变基因ACTA2的第983位点的碱基A缺失，具体核苷酸序列为SEQ ID NO:3。

(4)转录本号为NM_001141945时，野生型ACTA2基因编码蛋白为：

为野生型ACTA2基因编码蛋白的第328位氨基酸赖氨酸(Lys,K)。

p.Lys328ArgfsTer92表示：与野生型ACTA2基因编码蛋白的氨基酸序列相比，突变基因ACTA2编码蛋白的氨基酸第328位的赖氨酸(Lys,K)突变为精氨酸(Arg,R)，并且其后的第91位出现终止密码子，可能会使蛋白延长表达。突变基因ACTA2编码蛋白的具体核苷酸序列为SEQ ID NO:4。

(5)查询人群频率数据库发现ACTA2基因c.983delA杂合缺失变异(ACTA2:p.Lys328ArgfsTer92 het)为罕见变异(千人基因组：无，ESP6500：无，ExAC：无)。

该缺失变异使第328位极性带正电荷的赖氨酸变为极性带正电荷的精氨酸，其后蛋白移码表达且终止密码子消失，可能会使蛋白延长表达，增加了41个氨基酸。

查询ClinVar、HGMD数据库未发现该变异，文献检索未发现该变异与疾病相关的报导。根据现有证据：该变异为罕见变异、该变异可能会使蛋白延长表达，但缺乏家系连锁及功能学证据支持，所以该变异为可疑致病变异。

实施例2-家族性胸主动脉瘤突变基因的检测试剂盒

家族性胸主动脉瘤突变基因的检测试剂盒，包括Taq DNA聚合酶、PCR缓冲液和引物等。具体引物如下：

上游引物(ACTA2-E8F，SEQ ID NO:1)：5'GATACCTGTTGTAGCCCAC 3'；

下游引物(ACTA2-E8R，SEQ ID NO:2)：5'CATTACCTACCCCTAAAACCC 3'；

长度：546bp。

利用本试剂盒筛选突变的致病基因ACTA2的具体步骤为：提取待测者DNA，然后使用经设计的引物组合(SEQ ID NO:1和SEQ ID NO:2)对ACTA2基因进行扩增，得到PCR产物，使用1.5％的琼脂糖凝胶电泳检测PCR产物，选用1000bp Marker作为参考，检测验证扩增产物为预期的大小，最后对PCR产物进行测序。从NCBI(https://www.ncbi.nlm.nih.gov/)数据库获得参考序列和测序结果进行比对，判断待测者ACTA2基因是否携带c.983delA杂合错义变异，协助临床确诊待测者是否患有具有c.983delA ACTA2基因突变的患者。

实施例3-家系验证实验

本实施例采用家系连锁分析方法验证家族性胸主动脉瘤突变基因的致病性。

具体地，选取一个家族性胸主动脉瘤家系中的三代成员，该家系中的先证者(女，39岁)临床被诊断为家族性胸主动脉瘤。

在先证者及其家属自愿签署知情同意书的前提下，寄送5-10mL全血样本，建立病历资料库，详细记录先证者病情、家系情况等资料。本研究已得到本单位伦理委员会批准。

先证者临床概况描述：

表3先证者临床概况

采用实施例2提供的体外检测试剂盒对先证者及其家属的ACTA2基因进行基因检测，结果如图1-图3所示，图1为实施例3的家系图；图2为实施例3中先证者、先证者大儿子、先证者母亲等人的Sanger测序图；图3为实施例3家系中先证者小儿子、先证者丈夫等的Sanger测序图。

如图1-图3所示，家系中临床诊断出家族性胸主动脉瘤的先证者、先证者大儿子均携带了突变的ACTA2基因，而未患有家族性胸主动脉瘤的家系成员均未携带突变的ACTA2基因，由此验证可以说明突变的ACTA2基因对家族性胸主动脉瘤的致病性，支持临床诊断。

实施例4-针对家系外正常人的验证实验

采用实施例2的检测试剂盒，对1000例家系外正常人进行ACTA2基因检测，结果均未能检测到该突变。

实施例5-针对家系外家族遗传性家族性胸主动脉瘤患者的验证实验

在中国范围内，对患有家族性胸主动脉瘤、肥厚型心肌病、扩张型心肌病、长QT等遗传病的患者中检测ACTA2基因，患者总共1600例，每种疾病的患病人数不等，结果显示，除实施例3提供的家系外，仅在临床诊断患有家族性胸主动脉瘤的2例患者中检测到突变ACTA2基因。

本实验再次验证说明突变的ACTA2致病基因的会导致家族性胸主动脉瘤，支持临床诊断。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

序列表

<110> 百世诺（北京）医学检验实验室有限公司

<120> 家族性胸主动脉瘤突变基因及其应用

<160> 4

<170> SIPOSequenceListing 1.0

<210> 1

<211> 19

<212> DNA

<213> homo sapiens

<400> 1

gatacctgtt gtagcccac 19

<210> 2

<211> 21

<212> DNA

<213> homo sapiens

<400> 2

cattacctac ccctaaaacc c 21

<210> 3

<211> 1257

<212> DNA

<213> homo sapiens

<400> 3

atgtgtgaag aagaggacag cactgccttg gtgtgtgaca atggctctgg gctctgtaag 60

gccggctttg ctggggacga tgctcccagg gctgttttcc catccattgt gggacgtccc 120

agacatcagg gggtgatggt gggaatggga caaaaagaca gctacgtggg tgacgaagca 180

cagagcaaaa gaggaatcct gaccctgaag tacccgatag aacatggcat catcaccaac 240

tgggacgaca tggaaaagat ctggcaccac tctttctaca atgagcttcg tgttgcccct 300

gaagagcatc ccaccctgct cacggaggca cccctgaacc ccaaggccaa ccgggagaaa 360

atgactcaaa ttatgtttga gactttcaat gtcccagcca tgtatgtggc tatccaggcg 420

gtgctgtctc tctatgcctc tggacgcaca actggcatcg tgctggactc tggagatggt 480

gtcacccaca atgtccccat ctatgagggc tatgccttgc cccatgccat catgcgtctg 540

gatctggctg gccgagatct cactgactac ctcatgaaga tcctgactga gcgtggctat 600

tccttcgtta ctactgctga gcgtgagatt gtccgggaca tcaaggagaa actgtgttat 660

gtagctctgg actttgaaaa tgagatggcc actgccgcat cctcatcctc ccttgagaag 720

agttacgagt tgcctgatgg gcaagtgatc accatcggaa atgaacgttt ccgctgccca 780

gagaccctgt tccagccatc cttcatcggg atggagtctg ctggcatcca tgaaaccacc 840

tacaacagca tcatgaagtg tgatattgac atcaggaagg acctctatgc taacaatgtc 900

ctatcagggg gcaccactat gtaccctggc attgccgacc gaatgcagaa ggagatcacg 960

gccctagcac ccagcaccat gagatcaaga tcattgcccc tccggagcgc aaatactctg 1020

tctggatcgg tggctccatc ctggcctctc tgtccacctt ccagcagatg tggatcagca 1080

aacaggaata cgatgaagcc gggccttcca ttgtccaccg caaatgcttc taaaacactt 1140

tcctgctcct ctctgtctct agcacacaac tgtgaatgtc ctgtggaatt atgccttcag 1200

ttcttttcca aatcattcct agccaaagct ctgactcgtt acctatgtgt tttttaa 1257

<210> 4

<211> 418

<212> PRT

<213> homo sapiens

<400> 4

Met Cys Glu Glu Glu Asp Ser Thr Ala Leu Val Cys Asp Asn Gly Ser

1 5 10 15

Gly Leu Cys Lys Ala Gly Phe Ala Gly Asp Asp Ala Pro Arg Ala Val

20 25 30

Phe Pro Ser Ile Val Gly Arg Pro Arg His Gln Gly Val Met Val Gly

35 40 45

Met Gly Gln Lys Asp Ser Tyr Val Gly Asp Glu Ala Gln Ser Lys Arg

50 55 60

Gly Ile Leu Thr Leu Lys Tyr Pro Ile Glu His Gly Ile Ile Thr Asn

65 70 75 80

Trp Asp Asp Met Glu Lys Ile Trp His His Ser Phe Tyr Asn Glu Leu

85 90 95

Arg Val Ala Pro Glu Glu His Pro Thr Leu Leu Thr Glu Ala Pro Leu

100 105 110

Asn Pro Lys Ala Asn Arg Glu Lys Met Thr Gln Ile Met Phe Glu Thr

115 120 125

Phe Asn Val Pro Ala Met Tyr Val Ala Ile Gln Ala Val Leu Ser Leu

130 135 140

Tyr Ala Ser Gly Arg Thr Thr Gly Ile Val Leu Asp Ser Gly Asp Gly

145 150 155 160

Val Thr His Asn Val Pro Ile Tyr Glu Gly Tyr Ala Leu Pro His Ala

165 170 175

Ile Met Arg Leu Asp Leu Ala Gly Arg Asp Leu Thr Asp Tyr Leu Met

180 185 190

Lys Ile Leu Thr Glu Arg Gly Tyr Ser Phe Val Thr Thr Ala Glu Arg

195 200 205

Glu Ile Val Arg Asp Ile Lys Glu Lys Leu Cys Tyr Val Ala Leu Asp

210 215 220

Phe Glu Asn Glu Met Ala Thr Ala Ala Ser Ser Ser Ser Leu Glu Lys

225 230 235 240

Ser Tyr Glu Leu Pro Asp Gly Gln Val Ile Thr Ile Gly Asn Glu Arg

245 250 255

Phe Arg Cys Pro Glu Thr Leu Phe Gln Pro Ser Phe Ile Gly Met Glu

260 265 270

Ser Ala Gly Ile His Glu Thr Thr Tyr Asn Ser Ile Met Lys Cys Asp

275 280 285

Ile Asp Ile Arg Lys Asp Leu Tyr Ala Asn Asn Val Leu Ser Gly Gly

290 295 300

Thr Thr Met Tyr Pro Gly Ile Ala Asp Arg Met Gln Lys Glu Ile Thr

305 310 315 320

Ala Leu Ala Pro Ser Thr Met Arg Ser Arg Ser Leu Pro Leu Arg Ser

325 330 335

Ala Asn Thr Leu Ser Gly Ser Val Ala Pro Ser Trp Pro Leu Cys Pro

340 345 350

Pro Ser Ser Arg Cys Gly Ser Ala Asn Arg Asn Thr Met Lys Pro Gly

355 360 365

Leu Pro Leu Ser Thr Ala Asn Ala Ser Lys Thr Leu Ser Cys Ser Ser

370 375 380

Leu Ser Leu Ala His Asn Cys Glu Cys Pro Val Glu Leu Cys Leu Gln

385 390 395 400

Phe Phe Ser Lys Ser Phe Leu Ala Lys Ala Leu Thr Arg Tyr Leu Cys

405 410 415

Val Phe

Claims

1.家族性胸主动脉瘤突变基因，其特征在于，与野生型ACTA2基因编码DNA的参考序列相比，突变基因的核苷酸序列为SEQ ID NO:3；在基因组位置chr10:90697825 处，碱基A缺失；参考基因组版本是GRCh37。

2.根据权利要求1所述的家族性胸主动脉瘤突变基因在制备检测试剂盒中的应用。

3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，所述检测试剂盒包括引物SEQ ID NO:1和SEQ ID NO:2。

4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，所述检测试剂盒还包括Taq DNA聚合酶和PCR缓冲液。