[发明专利]一种骨发育异常疾病的致病基因COL2A1突变及其检测试剂

说明书

本发明公开了一种成骨发育不全的致病突变及其检测试剂。一种新型突变型COL2A1基因，突变的COL2A1基因为单点突变c.3944GA(chr12:48368588)，杂合突变即致病，为显性遗传方式，氨基酸变化p.Cys1315Tyr，其位点突变导致关节软骨中Ⅱ型胶原蛋白的结构发生改变，进而导致Ⅱ型胶原蛋白病。一种检测成骨发育不全的试剂盒包括：检测COL2A1基因CDS第3944bp位点的试剂；或检测COL2A1蛋白第1315位氨基酸位点的试剂。本发明获得成骨发育不全疾病的致病突变(COL2A1基因上c.3944GA)，通过检测该突变可以进行成骨发育不全疾病的诊断。

技术领域

本发明属于生物医学及遗传学领域，涉及一种骨发育异常疾病的致病基因COL2A1突变及其检测试剂。

背景技术

骨骼发育异常，又称侏儒症，是一群因骨骼或软骨异常而导致身材矮小的疾病总称，此类患者虽然大多数智力正常，但是这类疾病会影响骨骼与软骨组织的正常发育外，有时还会造成骨骼变形，甚至影响身体的其他系统。目前已报告200多种以上的骨骼发育异常疾病，很多先天性骨发育不良是由于遗传基因发生了突变所导致的，一般出现骨骼发育异常的情况是通过x光片以及核磁共振等检查来进行诊断和评估，一般出现在症状后，由于遗传病一旦发生就无法治疗，给社会和家庭带来了沉重的负担，唯一的措施是及早诊断，知情选择，因此寻找和验证遗传性疾病的致病位点，建立骨骼发育异常的基因诊断方法，进行产前基因诊断，避免该类患儿的出生，对减少社会和患者家庭的负担，实现优生优育，提高我国人口素质有着极其重要的意义。

十几年前，对于遗传病的诊断，一般先通过查体，进行生化、质谱检查，再进行核磁，CT等辅助检查，最后有针对性的进行基因检测，无法实现产前诊断，同时由于单基因病种类多，临床症状表现多样，因此遗传病的诊断效率不高，很多疾病没有得到明确诊断，甚至出现误诊，这些一直是困扰临床的问题。高通量测序技术(Next generationsequencing,NGS)的出现为上述问题提供了良好的解决方案。NGS速度快、通量高、操作自动化程度高，DNA样本从制备文库、上机测序，到数据分析，最快只需8-9小时，即可以一次检测疾病所有相关基因，大大提高了遗传病的诊断效率，尤其是全外显子测序的出现，大大增加了遗传病的致病突变检出率，该技术可一次性检测人类基因组中约2万多个基因外显子区，其中覆盖率达到95％以上的基因数为18105个，解读包括OMIM数据库中明确致病关系的4000多个基因，超过5000种疾病，并检测68种微缺失微重复综合征。尤其适合孕期超声提示骨骼系统存在问题，但既无家系(新发变异)，胎儿期临床表征的获得有局限性，进行胎儿父母及胎儿trio全外显子测序可以快速、准确、大范围(全部外显子)的寻找致病突变位点。

基于NGS的出现，临床上对于单基因遗传病的临床诊断策略发生了极大地变化，针对3种临床检测需求出现了不同的检测方案：(1)对于明确单一疾病，使用Sanger测序法、qPCR法或Panel单一疾病检测，检测平台为一代测序，MLPA或NGS，其优势和局限性在于扩增一个性状或一个疾病的基因，检测点突变和缺失重复，发现新突变，但不能发现新基因；(2)对于具有明确单一临床表型，存在家族史或其他明显遗传因素，对诊断周期、效率要求较高的对象，采用panel疾病组合或全panel检测，检测平台为NGS，其优势和局限性在于检测相关基因组合，检测结果临床意义明确，结果容易解释，周期比较短，性价比高，可以发现新突变，但不能发现新基因；(3)对于临床表征复杂或疾病方向不明的疑难案例，或者panel检测结果阴性，或基于多个疾病家系的临床科研，采用基于NGS的全外显子组测序检测，对整个外显子组捕获测序，发现点突变和缺失重复，可检测75-85％致病突变，发现新基因，但可能发现临床意义不明的突变，难以解释；也可以采用基于NGS的全基因组测序检测，可以检测人类全基因组，对整个基因组测序，发现点突变和缺失重复，结构变异，动态突变，可同时检测线粒体变异，发现新基因，但可能发现临床意义不明的突变，难以解释。