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SUNS丨通过家系全外显子测序揭示Not
本文章于年发表于《plosgenetics》
由舜喜再生医学编辑整理
导读
LVOTO（左室流出道阻塞），占先天性心脏病发病率的3%～5%，根据阻塞的部位不同，一般分为主动脉瓣下、主动脉瓣、主动脉瓣上3种。临床症状：取决于左室流出道阻塞的程度。严重者在婴儿期即有心力衰竭症状，常见的症状为活动后心慌、气短、乏力，甚至出现心绞痛、昏厥。LVOTO是经常出现在家系中的一种包含广泛表型异构的心脏畸形。
研究内容
文章进行了来自51个家庭，名多种（名先天性心脏病患者患者及76名健康对照组）家庭成员的全外显子重测序，其主要方法是以家庭为参考单位来识别基因型——表型相关性。
实验方法
1、使用Qiagen外周血DNA提取试剂盒对样本进行DNA提取。
2、采用IlluminaHiSeq及SOLiDxl对来自51个家庭的名成员进行全外显子测序。
名受累者中55人使用IlluminaHiSeq进行全外显子测序，51人使用SOLiDxl进行全外显子测序；76名对照人员中41人使用IlluminaHiSeq进行全外显子测序，35人使用SOLiDxl进行全外显子测序
3、浓缩有害变异的高度保守的基因。
基因排序后，我们保留了基于以下标准的53个候选基因：在至少一个家庭上观察到遗传共分离现象，肌细胞生成、间质转化、染色质修正相关的信号通路。
4、详细分析具有Notch1基因突变的家庭。
5、使用IlluminaHiSeq对与CHD相关的基因进行有针对性的重测序：目的是为了获得靶外显子（目标序列）的更高覆盖度。分析发现，在我们研究的家庭群体中，有些基因的微小突变就会在家族中造成很高的致病性。
6、突变体验证：通过设计引物，PCR等，扩增得到目的片段，并使用ABIxl进行验证。
实验结果
1、队列研究概述
2、在家系中，基于全外显子测序的候选基因优先次序：
3、Notch1在3个独立家庭中的突变：
结果分析
大量筛选中，有10个重叠的表型显示与疾病具有相关性，而且在12个家庭中，变异体相互分离。这些罕见的或异常的蛋白质改变主要是由于沿着Notch信号通路的基因突变（NOTCH1、ARHGAP31、MAML1、SMARCA4、JARID2、JAG1）。这与住院病人的Notch信号通路变异导致的高致病性的显著富集（Wilcoxon，p0.05)）是相符的，与对照相比。显著富集异常蛋白的切除和Notch1信号通路的错义突变在儿科患者群体中凸显了等位基因和表现异质性。在3个家庭15个受累者中，我们发现在Notch1致病基因的异常共分离与左右两边心血管畸形相关。总之，我们的研究结果显示，一个少量但高致病性的家系特有Notch突变是引起LVOTO的普通原因。
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