【佳學基因檢測】多指遺傳病基因檢測發(fā)現(xiàn)心臟病:看得見的看不見的都測出來了
復合癥狀基因檢測導讀:
先天性心臟?。–HD)是最常見的先天性畸形之一,全球每1000名活產(chǎn)嬰兒中約有9人受此影響,占所有主要先天性畸形的近三分之一。若包括二尖瓣、主動脈瓣等較輕微的心臟畸形,發(fā)病率可能高達2~3%。盡管外科治療的進步和患者壽命的延長已有顯著改善,但最復雜的心臟缺陷的早期死亡率約為20%,晚期死亡率也相對較高。
先天性心臟病的遺傳因素的基因檢測對于采用數(shù)據(jù)庫比對的機構(gòu)來說,仍然存在一定的困難。心臟病的基因解碼發(fā)現(xiàn),TBX5、PLGL1和HOMEZ基因的突變與室間隔缺損相關(guān)。此外,佳學基因檢測還揭示了CHD中22q11.2變異的普遍性。
與指畸形相關(guān)的先天性心臟病具有復雜的遺傳突變原因。在多種綜合征和復合體中,Holt-Oram綜合征(HOS, OMIM 142900)是一種罕見的病癥(發(fā)生率為每100,000名活產(chǎn)嬰兒中1例),其特征包括前肢畸形和心臟缺陷,如房間隔缺損(ASD)、室間隔缺損(VSD)或其他復雜畸形。已知TBX5突變會導致常染色體顯性HOS。致病基因鑒定基因解碼表明,HOS的遺傳異質(zhì)性可能源于不同基因的突變,包括同源框基因、肽生長因子和視黃酸受體等,這些基因被認為在心臟和肢體發(fā)育中起著重要作用,并被視為HOS的關(guān)鍵候選基因。
為了明確復雜性先天性心臟病和多指畸形的遺傳特征,致病基因鑒定基因解碼重點基因解碼了TBX5基因是否參與其中。在佳學基因多指與心臟病病案集中對一名成功接受外科修復的復雜性先天性心臟病和多指畸形患者進行了全外顯子組測序(WES),發(fā)現(xiàn)了多個基因突變,并進行了相關(guān)的細胞功能基因解碼,從而找到導致疾發(fā)生的基因原因。
患者的典型表型和潛在的致病突變。(A)患有先天性心臟缺陷和多指畸形的患者的臨床特征。超聲心動圖診斷為房室間隔缺損 (AVSD);X 光片顯示擴大的心影和多指畸形。(B)基因解碼中兩種雜合突變的色譜圖。上圖顯示野生型,下圖顯示雜合突變。突變用箭頭標記
多指并指畸形可能存在心臟疾病的情況總結(jié)
突變區(qū)域 |
表型 | 表型 MIM 數(shù) | 遺傳方式 | 基因 | 基因 MIM 編號 | 臨床特征 | Location | |
心 | 趾指 | |||||||
1q22 | 格蘭奇綜合征 | 602,531 | AR | YY1AP1 | 607,860 | 先天性心臟缺陷 | 短指并指癥 | 1q22 |
1q32.1 | 口面指綜合征V | 174,300 | AR | DDX59 | 615,464 | 法洛四聯(lián)癥 (TOF)、室間隔缺損 | 多指畸形 | 1q32.1 |
3pter‐p25 | 3p- 綜合征 | 613,792 | AD | − | − | 先天性心臟缺陷 | 多指畸形 | 3pter‐p25 |
4p16.2 | Weyers 肢端面部骨發(fā)育不全 | 193,530 | AD | 電動汽車 | 607 261 | 先天性心臟病 | 多指畸形 | 4p16.2 |
6p12.1‐ | 卡彭特綜合征 | 201 000 | AR | RAB23 | 606,144 | 先天性心臟缺陷 | 短指畸形、并指畸形、多指畸形 | 6p12.1‐ |
p11.2 | 0 | p11.2 | ||||||
6q15 | 心椎腕面綜合征 | 157,800 | AD | MAP3K7 | 602 614 | 先天性二尖瓣關(guān)閉不全 | 短指癥 | 6q15 |
6q25.3 | Coffin‐Siris 綜合征 1 | 135,900 | AD | ARID1B | 614,556 | 先天性心臟缺陷 | 短指癥 | 6q25.3 |
7p21.1 | 伴有或不伴有眼瞼異常的 Saethre‐Chotzen 綜合征 | 101,400 | AD | TWIST1 | 601 第 622 章 | 心臟畸形 | 短指畸形、并指畸形 | 7p21.1 |
10q26.13 | Saethre‐Chotzen 綜合征 | 101,400 | AD | FGFR2 | 176,943 | 心臟畸形 | 短指畸形、并指畸形 | 10q26.13 |
12p13.33 | 蒂莫西綜合征 | 601 005 | AD | CACNA1C | 114 205 | 先天性心臟病 | 并指畸形 | 12p13.33 |
12q24.21 | Holt‐Oram 綜合征 | 142,900 | AD | TBX5 | 601 620 | 先天性心臟病 | 并指畸形、多指畸形 | 12q24.21 |
15q15.1 | 亞當斯-奧利弗綜合征 6 | 616,589 | AD | DLL4 | 605,185 | 先天性心臟缺陷 | 并指畸形、短指畸形或少指畸形 | 15q15.1 |
15q26.3 | Weill‐Marchesani 4 綜合征,隱性 | 613,195 | AR | ADAMTS17 | 607,511 | 心臟缺陷或心律失常 | 短指癥 | 15q26.3 |
16q12.1 | Townes‐Brocks 綜合征 1 | 107,480 | AD | 薩利1 | 602 218 | 先天性心臟病 | 多指畸形、并指畸形、 | 16q12.1 |
17q24.3 | 長 QT 綜合征 7 | 170 第 390 章 | AD | KCNJ2 | 600 681 | 心臟瓣膜病 | 短指畸形、并指畸形、彎曲指畸形。 | 17q24.3 |
19q13.2 | Carpenter 綜合征 2 | 614,976 | AR | 微管生長因子8 | 604 267 | 先天性心臟病 | 短指畸形、并指畸形、 | 19q13.2 |
多指畸形 | ||||||||
20p12.2 | McKusick‐Kaufman 綜合征 | 236,700 | AR | 明治神宮 | 604,896 | 先天性心臟病 | 多指畸形 | 20p12.2 |
20p12.3 | 身材矮小、面部畸形和骨骼異常(伴或不伴有心臟異常) | 617,877 | AD | 骨形態(tài)發(fā)生蛋白2 | 112 261 | 先天性心臟缺陷 | 短指癥、彎指癥 | 20p12.3 |
22q11.21 | 腭心面綜合征 | 192,430 | AD | TBX1 | 602 054 | 心臟畸形 | 多指畸形 | 22q11.21 |
22q11.21 | 迪喬治綜合征 | 188,400 | AD | TBX1 | 602 054 | 心臟流出道缺損 | 所有手指屈曲攣縮 | 22q11.21 |
鉻 | 口面指綜合征 VIII | 300 484 | XLR | − | − | 房室間隔缺損 | 軸后多指畸形 | Chr.X |
11.3版 | TARP 綜合征 | 311,900 | XLR | RBM10 | 300 080 | 先天性心臟畸形 | 多指畸形、并指畸形 | Xp11.3 |
Xq26.2 | Simpson‐Golabi‐Behmel 綜合征,1 型 | 312,870 | XLR | GPC3 | 300 037 | 先天性心臟缺陷 | 多指畸形、并指畸形 | Xq26.2 |
Xq28 | 耳腭指綜合征 II 型 | 304,120 | XLD | FLNA | 300 017 | 心臟畸形 | 并指畸形、彎曲指畸形 | Xq28 |
基因檢測在多指畸形相關(guān)復雜先天性心臟病中的新發(fā)現(xiàn)
多指畸形是一種常見的遺傳性肢體畸形,且具有高度的臨床變異性。先前的基因解碼表明,GLI3 和 SHH 基因突變是導致多指畸形的主要遺傳因素,而這些基因在肢體發(fā)育過程中對手指數(shù)量的調(diào)控起著關(guān)鍵作用。盡管如此,佳學基因檢測的最新基因解碼揭示了更多潛在的遺傳因素,并對現(xiàn)有知識進行了更新。
基因解碼表明,與多指畸形相關(guān)的復雜先天性心臟病中,LTBP2 和 TCTN3 基因的突變可能是潛在的致病原因。這些突變與細胞功能的變化密切相關(guān),這些變化可能會影響心臟的發(fā)育。此外,本基因解碼還發(fā)現(xiàn),與多指畸形相關(guān)的復雜先天性心臟病中,TBX5 突變的存在并不顯著,這與以往的基因解碼結(jié)果有所不同。
TBX5 基因的重要性
TBX5 是一個關(guān)鍵的轉(zhuǎn)錄因子,參與調(diào)控多個發(fā)育過程。TBX5 與 NKX2-5 和 GATA4 等基因相互作用,共同調(diào)節(jié)心臟發(fā)育中的基因表達。已有超過100種 TBX5 突變與 Holt-Oram 綜合征(HOS)相關(guān),該綜合征以心臟和前肢畸形為特征。盡管 TBX5 突變被廣泛基因解碼,HOS 的發(fā)病機制可能涉及其他基因。最近的基因解碼發(fā)現(xiàn) KLF13 可能作為 TBX5 的遺傳修飾因子,參與心臟基因的轉(zhuǎn)錄激活。此外,14號染色體的部分缺失也被認為與 HOS 的臨床特征有關(guān)。然而,本基因解碼未發(fā)現(xiàn) TBX5 突變的存在。
TCTN3 和 LTBP2 基因的潛在影響
佳學基因檢測的全外顯子組測序(WES)發(fā)現(xiàn)了兩個新發(fā)現(xiàn)的雜合突變:TCTN3 c.1268G>A 和 LTBP2 c.2206G>A。TCTN3 基因是類構(gòu)造復合體的一部分,與纖毛的發(fā)育和功能相關(guān)。先前的基因解碼表明 TCTN3 變異與 Joubert 綜合征相關(guān),該綜合征表現(xiàn)為心臟和骨骼缺陷。LTBP2 基因則在彈性纖維的結(jié)構(gòu)和組裝中發(fā)揮重要作用,其突變與 Weill-Marchesani 綜合征 3 相關(guān),該病癥特點包括身材矮小、短指、關(guān)節(jié)僵硬和眼部異常。
在佳學基因檢測的基因解碼中,這些突變與心臟和數(shù)字異常的發(fā)生密切相關(guān),可能與患者的臨床表型有關(guān)。
基因突變對心肌細胞功能的影響
佳學基因檢測通過分化實驗分析了突變 hPSCs-CM(人類胚胎干細胞衍生的心肌細胞)的收縮速率,發(fā)現(xiàn) LTBP2 突變組的收縮速率明顯低于對照組,并且隨著細胞培養(yǎng)時間的延長,收縮速率有所增加。這表明 LTBP2 突變可能會影響心肌細胞的節(jié)律發(fā)育。相比之下,TCTN3 突變組的收縮速率和收縮力均明顯降低,這表明 TCTN3 突變對心肌細胞的心律和收縮功能有早期影響。
基因表達模式的變化
佳學基因檢測還發(fā)現(xiàn),在 hPSCs-CM-LTBP2 突變組中,一些與心臟發(fā)育和先天性心臟病相關(guān)的信號通路顯示出持續(xù)的上調(diào),例如心肌肥厚、擴張性心肌病等。這些通路的變化可能會影響心臟的發(fā)育和功能。相比之下,hPSCs-CM-TCTN3 突變組未發(fā)現(xiàn)類似的表達模式變化。
轉(zhuǎn)化醫(yī)學的意義
本基因解碼揭示了多指畸形相關(guān)復雜先天性心臟病中可能涉及的新的基因突變。由于這些病癥的復雜性,未來可能需要通過全外顯子組測序(WES)來識別病理突變,以便為多指畸形和先天性心臟病患者提供個性化的診斷和治療。這一發(fā)現(xiàn)將有助于提高佳學基因檢測對這些復雜遺傳病的理解,并推動精準醫(yī)療的發(fā)展。
(責任編輯:佳學基因)