[00132370]复杂/罕见遗传病精准诊断技术体系的建立及应用

遗传病影响着全球约8%的人口,因其种类多、确诊难、治疗贵,对患者的整个生命过程造成严重影响。近年来随着基因检测技术的发展和广泛应用,推动了复杂/罕见遗传病致病基因鉴定数量达四倍的增长。然而仍有一半以上的复杂/罕见遗传病无法建立基因变异与表型变化之间的联系,甚至无法锚定疾病致病靶点。因此,探讨复杂/罕见遗传性疾病发病机理,深入挖掘基因型与表型数据,构建遗传性疾病检测体系,制定相关的诊断策略等研究已成为国际生殖健康领域重要的研究主题和集中攻克的难关。项目组历经7年,在国家自然科学基金项目、河南省医学科技攻关计划项目的资助下,深入系统的对多种复杂/罕见遗传病基因诊断新方法进行研究,取得了一系列创新型研究成果,建立了从基因检测→数据深度挖掘→表型功能验证→临床诊疗应用,对复杂/罕见遗传病进行综合基因诊疗的一系列新策略,有效推动了遗传性疾病的预防和治疗,达到国内先进水平,推动了本领域的科技进步,取得了很好的社会效益。本项目的主要科技创新内容如下： 创新点1：构建了一系列基于WES技术、array-CGH、重叠延伸PCR技术、miniGene技术以及CRISPR技术等的拟体内验证突变位点致病性新策略。解决了“无法得到内源性检测结果,支持性证据不足”的问题。结合“先证者的临床诊断及检测结果”和“家系遗传单倍型分析结果或多个单病例的综合遗传证据分析结果”,最终确定了多种复杂/罕见遗传病致病基因及发病机制,有效推动了疾病的诊断、预防和治疗。 创新点2：创建了三个荧光标记复合扩增靶向检测体系。23个miniSTR遗传标记复合扩增靶向检测技术体系、30个mini non-CODIS遗传标记复合扩增靶向检测技术体系及27个遗传性男性不育分子诊断扩增体系,可用于产前排除母体污染,遗传家系亲缘认定,染色体病诊断,遗传病突变位点连锁分析等,具有操作简单、省时、精确度高、数据兼容性好等优点。 创新点3：建立了一种基于多种生物信息学分析工具以及六种机器学习方法的遗传数据分析新策略。本策略的优势是可以充分利用成熟的基因组数据资源,对基因型与表型数据进行深入挖掘,最终最大可能性的确定影响机体功能的DNA变异序列,特别是与人类疾病相关的变异序列。运用该策略发现了多种复杂/罕见遗传病新的致病基因突变位点。 创新点4：发现了基因组内多个母胎特异性甲基化标签位点,针对这些位点发明了可检测其所在基因的检测探针,同时发明了基因组微量DNA提取装置和过滤装置,扩大了NIPD应用范围,建立了一种简单有效的微量检测非整倍体和遗传突变位点的方法,可以实现相关遗传病的无创、植入前诊断,进而实现相关遗传病的子代遗传阻断。