【佳學(xué)基因檢測(cè)】唇腭裂會(huì)不會(huì)遺傳基因檢測(cè)

唇腭裂會(huì)不會(huì)遺傳基因檢測(cè)

  基因檢測(cè)可以幫助分析唇腭裂的遺傳因素。唇腭裂是一種出生缺陷，其發(fā)生涉及多種遺傳因素的復(fù)雜相互作用。基因檢測(cè)可以幫助確定個(gè)體是否攜帶與唇腭裂相關(guān)的遺傳變異或突變，從而評(píng)估其遺傳風(fēng)險(xiǎn)和患病可能性。

具體來(lái)說(shuō)，基因檢測(cè)在以下幾個(gè)方面對(duì)唇腭裂的研究和臨床實(shí)踐有重要意義：

遺傳風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估：通過(guò)分析相關(guān)基因的變異或突變，可以評(píng)估個(gè)體患唇腭裂的遺傳風(fēng)險(xiǎn)。某些基因變異如IRF6、PAX9等已被證實(shí)與唇腭裂的發(fā)生有關(guān)。

家族遺傳：基因檢測(cè)有助于識(shí)別家族中存在的遺傳性唇腭裂的風(fēng)險(xiǎn)，幫助家庭進(jìn)行遺傳咨詢和篩查。

研究和進(jìn)展：基因檢測(cè)為科學(xué)研究提供了重要數(shù)據(jù)支持，促進(jìn)了對(duì)唇腭裂遺傳機(jī)制的深入理解和新治療方法的發(fā)展。

綜上所述，基因檢測(cè)可以通過(guò)分析相關(guān)的遺傳變異和突變，幫助理解唇腭裂的遺傳基礎(chǔ)，并為個(gè)體化的遺傳風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估提供支持。

唇腭裂致病基因鑒定過(guò)程

唇腭裂的致病基因鑒定基因解碼通過(guò)GWAS 已發(fā)現(xiàn) 43 個(gè)與 非綜合征性頜面裂 (NSOFC) 相關(guān)的基因/位點(diǎn)，但大多數(shù)先前研究使用的是 CL/P 亞型的混合樣本，而不是單獨(dú)的 腭裂（CPO)或 唇裂（CLO)。唇腭裂致病基因鑒定基因解碼的研究結(jié)果使用基于 腭裂（CPO)和 唇裂（CLO) GWAS 數(shù)據(jù)的遺傳因子及其功能本體來(lái)定義 腭裂（CPO)和 唇裂（CLO) 亞型。在本研究中，唇腭裂致病基因鑒定基因解碼確定了 18 個(gè)有助于 CPO、唇裂（CLO) 或 CLP 的基因/位點(diǎn)。其中 14 個(gè)是新發(fā)現(xiàn)的，12 個(gè)含有發(fā)育轉(zhuǎn)錄因子 (TF)，這表明 TF 是 非綜合征性頜面裂 (NSOFC) 亞型發(fā)病的關(guān)鍵因素。唇腭裂致病基因鑒定基因解碼在與 腭裂（CPO)和 唇裂（CLO) 最相關(guān)的位點(diǎn)IRF6中觀察到了相反的作用；以前的 CL/P GWAS 忽略了此信息。此外，唇腭裂致病基因鑒定基因解碼發(fā)現(xiàn)IRF6的基因表達(dá)劑量在驅(qū)動(dòng) 腭裂（CPO)或 唇裂（CLO) 方面起著重要作用。此外，唇腭裂致病基因鑒定基因解碼發(fā)現(xiàn)PAX9是 腭裂（CPO)的一個(gè)強(qiáng)遺傳因子。這些結(jié)果表明轉(zhuǎn)錄因子是 非綜合征性頜面裂 (NSOFC) 亞型發(fā)病的關(guān)鍵遺傳原因。

典型的 GWAS 和重復(fù)研究確定了 9 個(gè)導(dǎo)致 非綜合征性頜面裂 (NSOFC) 的新位點(diǎn)

為了鑒定 腭裂（CPO)或 唇裂（CLO) 特有的 非綜合征性頜面裂 (NSOFC) 易感基因/位點(diǎn)，唇腭裂致病基因鑒定基因解碼使用 Illumina HumanOmniZhongHua-8 BeadChip對(duì) 935 名無(wú)關(guān) 腭裂（CPO)患者、948 名無(wú)關(guān) 唇裂（CLO) 患者和 5,050 名無(wú)關(guān)南方漢族對(duì)照個(gè)體進(jìn)行了基因分型，該芯片在發(fā)現(xiàn)階段有 900,015 個(gè)單核苷酸多態(tài)性 (SNP)。隊(duì)列樣本收集如圖所示表1。數(shù)據(jù)集的總基因分型率為 0.9949。

表1：各研究組的樣本數(shù)

對(duì)參與者和 SNP 進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量對(duì)照過(guò)濾，并通過(guò)群體分層分析排除質(zhì)量差和遺傳異質(zhì)性的樣本后，唇腭裂致病基因鑒定基因解碼獲得了 930 名單獨(dú)的 腭裂（CPO)患者、945 名單獨(dú)的 唇裂（CLO) 患者和 5,048 名對(duì)照個(gè)體的基因型數(shù)據(jù)（表 2，發(fā)現(xiàn)隊(duì)列）。主成分分析（PCA）結(jié)果表明，其余病例和對(duì)照在遺傳上匹配良好，沒(méi)有明顯的人口分層跡象。發(fā)現(xiàn)隊(duì)列中的基因組膨脹因子（λ GC）為 腭裂（CPO)1.016 和 唇裂（CLO) 1.031，這表明關(guān)聯(lián)檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)并未受到人口子結(jié)構(gòu)的顯著影響。唇腭裂致病基因鑒定基因解碼使用 PLINK 1.9 版軟件，采用邏輯斯蒂檢驗(yàn)對(duì)性別和 PC（C1、C2、C3 和 C4）進(jìn)行了 GWAS 分析。為了進(jìn)一步增加基因組覆蓋率，唇腭裂致病基因鑒定基因解碼進(jìn)行了歸因分析以推斷其他常見(jiàn) SNP 的基因型（見(jiàn)方法）。P值的曼哈頓圖（使用 R 包“qqman”）顯示在圖1腭裂（CPO)在發(fā)現(xiàn)階段沒(méi)有表現(xiàn)出強(qiáng)的關(guān)聯(lián)信號(hào)。如果唇腭裂致病基因鑒定基因解碼使用正常的 GWAS 顯著性截?cái)嘀?，比如P < 5 × 10 −8，唇腭裂致病基因鑒定基因解碼可能會(huì)在第一次重復(fù)實(shí)驗(yàn)中遺漏一些真正的關(guān)聯(lián)基因。腭裂（CPO)的關(guān)聯(lián)會(huì)很弱，因?yàn)橐郧盎谌刈嗟?腭裂（CPO)GWAS 分析沒(méi)有發(fā)現(xiàn)很多 腭裂（CPO)主效應(yīng)基因/基因座。之前的研究表明 腭裂（CPO)的遺傳模型應(yīng)該由許多次要效應(yīng)基因/基因座組成。因此，唇腭裂致病基因鑒定基因解碼在發(fā)現(xiàn)階段使用了P < 9 × 10 −7截?cái)嘀颠M(jìn)行第一輪重復(fù)的 SNP 選擇。共有 22 個(gè)基因座在 GWAS 發(fā)現(xiàn)階段顯示出與 腭裂（CPO)或 唇裂（CLO) 顯著關(guān)聯(lián)的證據(jù)（即超過(guò)P < 9 × 10 −7）。

圖1：典型 GWAS 識(shí)別的基因/基因座的曼哈頓圖

曼哈頓圖顯示了通過(guò) Hardy–Weinberg 檢驗(yàn)的 SNP 關(guān)聯(lián)分析的−log 10 P值， P值 > 1.0 × 10 −6。該圖包括發(fā)現(xiàn)隊(duì)列的 GWAS 數(shù)據(jù)，包括 930 名 腭裂（CPO)患者（A）、945 名 唇裂（CLO) 患者（B）和 5048 名中國(guó)南方漢族健康對(duì)照個(gè)體，根據(jù)常染色體上 SNP 的相應(yīng)位置繪制。紫色虛線顯示本研究的外顯子組顯著性閾值（P = 9 × 10 −7）。紫色星號(hào)表示最終薈萃分析的結(jié)果，該分析結(jié)合了 GWAS 發(fā)現(xiàn)隊(duì)列和兩個(gè)重復(fù)隊(duì)列，總共包括 2071 例 腭裂（CPO)病例、2218 例 唇裂（CLO) 病例和 10165 名對(duì)照個(gè)體。

表 2：通過(guò)典型的 GWAS 識(shí)別的 非綜合征性頜面裂 (NSOFC) 基因/基因座。

通過(guò)對(duì)發(fā)現(xiàn)和復(fù)制結(jié)果的薈萃分析，對(duì) 腭裂（CPO)或 唇裂（CLO) 中在多重檢驗(yàn)校正水平（P < 5 × 10 −8 ）上顯著的 SNP 進(jìn)行典型的 GWAS 結(jié)果。

（a）該區(qū)域最可能的易感基因

（b）MAF：受影響/不受影響

（c）930 CPO、945 唇裂（CLO) 和 5048 對(duì)照

（d）724 臺(tái) CPO、781 臺(tái) 唇裂（CLO)、2,270 臺(tái) CLP 和 3,265 對(duì)照

（e）417 家 CPO、492 家 唇裂（CLO)、427 家 CLP 和 1,832 家對(duì)照

（f）共計(jì) 17,151 個(gè)樣本：2,071 個(gè) CPO、2,218 個(gè) 唇裂（CLO)、2,697 個(gè) CLP 和 10,165 個(gè)對(duì)照

（g）I2異質(zhì)性。CHS：中國(guó)南方人；CHN：中國(guó)北方人。

此外，之前報(bào)道的 22 個(gè)基因座（包括 32 個(gè)負(fù)責(zé) CL/P、腭裂（CPO)或 CLP 的 SNP）也顯示出與 腭裂（CPO)或 唇裂（CLO) 的邊際關(guān)聯(lián)（ P < 0.05）。在這些基因座中，本研究中報(bào)道的兩個(gè) 腭裂（CPO)SNPs rs61776460（1p36.11（GRHL3，P = 9.31× 10 −3））和 rs604328（5p13.2（UGT3A2，P = 3.15× 10 −3））與 腭裂（CPO)弱關(guān)聯(lián)?；蚪獯a報(bào)道的四個(gè) 腭裂（CPO)SNPs 。 （ CTNNA2中的 rs80004662 和 rs113691307 、 SULT2A1中的 rs62529857以及DACH1中的 rs2325377 ，唇腭裂致病基因鑒定基因解碼無(wú)法在唇腭裂致病基因鑒定基因解碼的芯片中找到這些 SNP。在本研究中，兩個(gè)已報(bào)道的 CLP SNP 4q28.1 中的 rs908822（LOC285419，P = 2.34 × 10 −3 ）和 8p11.23 中的 rs13317（BAG4/FGFR1，P = 4.21 × 10 −3）與 腭裂（CPO)弱關(guān)聯(lián)。兩個(gè)已報(bào)道的 CL/P SNP 8q24.21 中的 rs987525（AC068570 . 1，P = 5.53 × 10 −3）和 13q31.1 中的 rs60417080（RP11-501G7 . 1，P = 8.83 × 10 −3）在本研究中也與 腭裂（CPO)呈弱關(guān)聯(lián)。已報(bào)道的 1p22.1–21.3 中的 CLP SNPs rs560426 和 rs66515264（ARHGAP29，分別為P = 1.79 × 10 −3和P = 4.83 × 10 −3），以及 8q21.3 中的 rs1034832（DCAF4L2/CTB-118P15 . 2，P = 2.60 × 10 −5）與 唇裂（CLO) 弱關(guān)聯(lián)。在同一基因座中，已報(bào)道與 CL/P 相關(guān)的 rs12543318 也與 唇裂（CLO) 弱關(guān)聯(lián)（P = 3.79 × 10 −5 )。另外已報(bào)道的 3 個(gè) CL/P SNPs 為 16p13.3 中的 rs8049367（RP11-462G12 . 2 , P = 2.95 × 10 −4 )、17p13.1 中的 rs4791774（NTN1 , P = 5.87 × 10 −5 ) 和 17q22 中的 rs227731（NOG， P = 4.35 × 10 −4）在本研究中顯示出與 唇裂（CLO) 的弱關(guān)聯(lián)。

為了復(fù)制唇腭裂致病基因鑒定基因解碼發(fā)現(xiàn)的隊(duì)列中發(fā)現(xiàn)的關(guān)聯(lián)，唇腭裂致病基因鑒定基因解碼首先在 724 名 腭裂（CPO)患者、781 名 唇裂（CLO) 患者和 3,265 名對(duì)照個(gè)體（中國(guó)南方復(fù)制隊(duì)列）中選擇了上述 22 個(gè)發(fā)現(xiàn)基因座中的 48 個(gè) SNP 用于復(fù)制分析。15 個(gè)基因座中的 32 個(gè) SNP 與 腭裂（CPO)或 唇裂（CLO) 保持統(tǒng)計(jì)學(xué)上顯著的關(guān)聯(lián)（P < 0.05）。然后，唇腭裂致病基因鑒定基因解碼在北方民族的二級(jí)復(fù)制隊(duì)列中對(duì)這 32 個(gè) SNP 進(jìn)行了基因分型，其中包括 417 名無(wú)關(guān)的 腭裂（CPO)患者、492 名無(wú)關(guān)的 唇裂（CLO) 患者和 1,832 名無(wú)關(guān)的正常對(duì)照個(gè)體。

唇腭裂致病基因鑒定基因解碼對(duì)這三個(gè)隊(duì)列進(jìn)行了薈萃分析，得出了與 腭裂（CPO)相關(guān)的八個(gè)基因/位點(diǎn)，其顯著性超過(guò)了全基因組的統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 ( P < 5.0 × 10 −8 ) (圖 1A，圖 2和表 2）八個(gè)基因/位點(diǎn)中的一個(gè)，IRF6，先前報(bào)道與CPO相關(guān)：IRF6（rs12405750，P = 8.8×10−11 ）。同時(shí)，有 7 個(gè)基因/位點(diǎn)是新發(fā)現(xiàn)的：POMGNT2（rs6791526，P = 1.62 × 10 −10）、WHSC1（rs3468，P = 5.4 × 10 −11）、DOCK9（rs4646211，P = 4.78 × 10 −12）、PAX9（rs730643，P = 2.92 × 10 −16）、DLK1（rs730570，P = 6.59 × 10 −10）、FOXC2-FOXL1（rs72812203，P = 4.2 × 10 −10）和MAU2（rs1009136，P = 2.66 × 10 −9）。有 7 個(gè)基因/位點(diǎn)與 唇裂（CLO) 的關(guān)聯(lián)超過(guò)全基因組統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（圖 1B，圖 2和表 2）；其中三個(gè)是新發(fā)現(xiàn)的：GRM5（rs57700751，P = 3.0 × 10 −8）、ALX1（rs765366，P = 4.30 × 10 −8）和DLK1（rs730570，P = 2.53 × 10 −8）；還有四個(gè)之前報(bào)道與 CL/P 相關(guān)：IRF6（rs12405750，P = 8.13 × 10 −49）、MYCN（rs4832468，P = 5.21 × 10 −16）、VAX1（rs4752028，P = 3.15 × 10 −8）和MAFB（rs17820943，P = 2.08 × 10 −17）。唇腭裂致病基因鑒定基因解碼注意到DLK1和IRF6與 腭裂（CPO)和 唇裂（CLO) 均相關(guān)（表 2），因此，共鑒定出13個(gè)基因/位點(diǎn)與CPO或唇裂（CLO)相關(guān)，其中9個(gè)是新基因/位點(diǎn)。

圖 2:典型 GWAS 發(fā)現(xiàn)的九個(gè)新基因座的區(qū)域關(guān)聯(lián)

區(qū)域關(guān)聯(lián)圖表示每個(gè)基因座的基因型 SNP 的 −log 10 P值。序列數(shù)據(jù)與人類 hg19 對(duì)齊。Y 軸表示 SNP P值的負(fù)對(duì)數(shù)（以 10 為底），X 軸表示染色體上的位置，底部面板顯示 UCSC 基因組瀏覽器中基因的名稱和位置。該區(qū)域中具有最低元分析P值的 SNP 以紫色星號(hào)標(biāo)記。其他 SNP 的顏色表示這些 SNP 與領(lǐng)先 SNP 的 r 2。使用 LocusZoom 使用 ASN 人群的 hg19/1000 基因組構(gòu)建 LD 生成圖（2014 年）。

此外，為了評(píng)估這些 腭裂（CPO)或 唇裂（CLO) 相關(guān)的 13 個(gè)基因/位點(diǎn)是否也與 CLP 相關(guān)，唇腭裂致病基因鑒定基因解碼在一個(gè)獨(dú)立隊(duì)列中對(duì)這 13 個(gè)基因/位點(diǎn)的 24 個(gè) SNP 進(jìn)行了基因分型，該隊(duì)列由 2,270 例無(wú)關(guān)的 CLP 散發(fā)病例和 3,265 名中國(guó)南方漢族對(duì)照個(gè)體以及 427 名 CLP 患者和 1,832 名中國(guó)北方漢族對(duì)照個(gè)體組成（表 2）。然而，唇腭裂致病基因鑒定基因解碼發(fā)現(xiàn)只有之前報(bào)道的與 CL/P 相關(guān)的四個(gè)基因（IRF6、MYCN、VAX1和MAFB ）與 CLP 顯著相關(guān)（ P < 5 × 10 −8）。這些結(jié)果表明，新基因只能通過(guò)特定的 非綜合征性頜面裂 (NSOFC) 亞型來(lái)鑒定以進(jìn)行關(guān)聯(lián)研究，并且之前鑒定的 CL/P 的遺傳因素與 唇裂（CLO) 和 CLP 的遺傳因素比與 腭裂（CPO)的遺傳因素更接近。