利用全外显子测序在中国肥胖症人群中发现新的致病突变

作     者：王景慧 

作者单位：南通大学 

学位级别：硕士

导师姓名：顾云娟

授予年度：2023年

学科分类：1002[医学-临床医学] 100201[医学-内科学(含：心血管病、血液病、呼吸系病、消化系病、内分泌与代谢病、肾病、风湿病、传染病)] 10[医学] 

主      题：单基因肥胖 全外显子测序 摄食通路 基因突变 致病机制 

摘      要：目的：肥胖症是由于热量摄入和消耗之间的能量不平衡造成的，由环境和遗传因素的共同作用导致。根据基因突变数目的不同，肥胖可分为多基因肥胖症和单基因肥胖症。前者是由环境和遗传因素共同作用所导致的多基因复杂遗传病，而后者则是直接由单个基因突变导致的。单基因肥胖具有明确的遗传性，发病年龄早、进展快、肥胖程度高且伴随多种并发症，因此致病基因的鉴定对单基因肥胖的发病机制以及精准治疗具有重要意义。本研究利用全外显子测序技术检测中国肥胖人群中的单基因肥胖突变。 方法：本研究招募了2011年1月至2019年7月在上海市第六人民医院接受减重手术（胃转流术或袖状胃切除术）的119名肥胖患者：年龄17-65岁、体重质量指数（Body Mass Index，BMI）≥28kg/m2。对研究对象测量肥胖相关指标：身高、体重、腰围和臀围，计算BMI和腰臀比。并抽取研究对象的外周血，提取DNA。进行全外显子测序，应用生物信息学方法筛选摄食通路上（DCY3、AGRP、BDNF、KSR2、LEP、LEPR、MC3R、MC4R、MCHR1、MRAP2、NTRK2、PCSK1、PHIP、POMC、SH2B1和SIM1）的基因变异，筛选在1000genome（oneKG）、Exome Aggregation Consortium（ExAC）和Genome Aggregation Database（gnomAD）数据库中东亚人群（East Asoian，EAS）的最小等位基因频率（Minor Allele Frequency，MAF）小于0.01的致病性变异。根据Combined Annotation Dependent Depletion（CADD）分值、Domain-Adversarial Training of Neural Networks（DANN）分值、MetaSVM、Polymorphism Phenotyping v2（Polyphen2）、Sorting Intolerant From Tolera（SIFT）、Mendelian Clinically Applicable Pathogenicity（M-CAP）来评估变异的损害程度。基于以上所有结果以及患者的临床信息，根据美国医学遗传学和基因组学学院（ACMG）指南对所有变异进行致病性判断。 结果：在24名患者中检测到22个基因变异,均为杂合突变。其中SH2B1基因7例（5.88%），MCHR1基因4例（3.36%），PHIP基因3例（2.52%），ADCY3、LEPR基因2例（1.68%），LEP、NTRK2、AGRP、KSR2、MC3R、MC4R、BDNF、PCSK1各1例（0.84%）。有两名患者分别检测到两个变异位点，并在一对姐妹样本中检测到了相同的一个LEPR致病性新发变异，两者肥胖的原因很可能都是由该变异所导致的。另外，还有12个变异在所有数据库中都没有被收录。 结论：本研究利用全外显子测序技术共检测到22个摄食通路上的罕见变异，其中有12个新发变异，在oneKG、ExAC和gnomAD数据库的东亚人群中都没有被检测到。对于临床医生所关注的肥胖精准医疗来说，外显子测序可以发现一些具有足够效应的罕见变异，对评估肥胖的风险和个体化治疗效果提供依据。