[发明专利]一种检测诊断多囊肾致病基因的DNA文库及其应用

说明书

本发明公开一种通过靶向高通量半导体测序技术检测多囊肾致病基因突变的DNA文库及其应用。具体来说，根据6个多囊肾病致病基因，设计引物池，对样本基因组DNA进行超多重PCR扩增，扩增产物利用高通量半导体测序技术进行测序，寻找致病突变，明确多囊肾的遗传学病因，为临床诊断提供遗传学和分子生物学的理论依据,为多囊肾患者晚期移植手术供体鉴别提供支持，为多囊肾患者进行选择性优生优育提供基础。本发明具有准确、快速、灵活、低成本的特点，本发明涉及的6个基因检测区域能够检测常染色体显性多囊肾和常染色体隐性多囊肾，对多囊肾的诊断和鉴别诊断有着重要的意义和临床价值。

技术领域

本发明涉及一种通过靶向高通量半导体测序技术检测诊断多囊肾致病基因的DNA文库及其应用。具体说是根据多囊肾致病基因，设计能覆盖上述基因外显子及毗邻区域的超多重PCR引物，并对样本基因组DNA进行超多重PCR扩增，扩增产物利用高通量测序技术进行测序，寻找致病突变，明确多囊肾的遗传学病因，为临床诊断提供遗传学和分子生物学的理论依据，为多囊肾患者晚期移植手术供体鉴别提供支持，为多囊肾患者进行选择性优生优育提供基础。属于生物医学领域临床检测技术中的基因检测技术。

背景技术

多囊肾是一种常见的遗传性肾病，主要表现为双侧肾脏出现多个大小不一的囊肿，囊肿进行性增大占位，挤压正常肾单位，破坏肾脏的结构和功能，最终导致终末期肾病。该病临床常表现为多发性肾脏囊肿、进行性肾功能衰竭、持续性高血压和泌尿系感染等症状,还可合并其他器官囊肿(肝囊肿、胰腺囊、卵巢囊肿等)，脑血管畸形，动脉瘤，心脏瓣膜病变，门脉高压等多种并发症。由于目前缺乏有效治疗手段,多数患者发展为终末期肾衰而不得不进行肾脏替代治疗或肾移植手术。多囊肾根据遗传方式的不同，可以区分为常染色体显性多囊肾(ADPKD)和常染色体隐性多囊肾(ARPKD)两种。常染色体显性多囊肾是最常见的单基因遗传性肾病，发病率约为1:500～1000，发病年龄多在30～50岁。常染色体隐性多囊肾发病率约为1:2000～5000，发病年龄较早，多在婴幼儿期即有表现。

目前，研究发现多囊肾的数个致病基因中，只要任意一种基因发生功能性突变，即可引起疾病表型，即：同一种多囊肾可以由多种遗传因素所导致。并且，不同基因的突变导致的同一种多囊肾，其严重程度和预后不一样(如：PKD1基因突变导致的常染色体显性多囊肾，患者发病年龄相对较早，PKD2基因突变导致的常染色体显性多囊肾，相对而言患者发病年龄较晚)。除此之外，同一患者如果携带了一个以上的致病基因突变，其临床表现和预后与只携带单一致病突变的患者相比会有差异。因此，全面、快速、准确地筛查致病基因是多囊肾精确诊断和个性化治疗的必须前提条件。

临床上现有的多囊肾的常规诊断技术主要是影像学检查，如肾脏彩超。但是，影像学检查特异性不高，不能精确地区别多囊肾的具体种类。对于在早期尚未表现出临床症状的年轻患者也不能进行准确诊断。因此，目前仅结合临床症状、影像学检查不能把各种多囊肾精准地区分开来，具有预告性的基因诊断是解决这一难题的唯一解决办法。然而，传统的基于Sanger测序的基因检测方法存在通量低的弊端，一次反应只能检测一个扩增区域，无法满足多囊肾庞大的基因检测区域和多样本检测时效性的要求。

因此，有必要寻求一种新的检测多囊肾致病基因突变的方法，提高诊断准确率，降低成本和劳动强度并提高时效性。

发明内容

为实现上述目的，本发明提供一种全面覆盖常染色体显性多囊肾和常染色体隐性多囊肾，包含6个多囊肾致病相关的致病基因的DNA文库。其中6个致病基因如下：