[发明专利]一种检测诊断遗传性心肌病致病基因的DNA文库及其应用

说明书

本发明公开一种通过靶向高通量半导体测序技术检测遗传性心肌病致病基因突变的DNA文库及其应用。具体来说，根据80个遗传性心肌病致病基因，设计引物池，对样本基因组DNA进行超多重PCR扩增，扩增产物利用高通量半导体测序技术进行测序，寻找致病突变，为临床诊断提供遗传学和分子生物学的理论依据。本发明具有准确、快速、灵活、低成本的特点，本发明涉及的80个基因检测区域能够检测肥厚型心肌病、扩张型心肌病、致心律失常性右室心肌病、限制型心肌病、左室心肌致密化不全心肌病五大类常见的遗传性心肌病，对遗传性心肌病的诊断和鉴别诊断有着重要的意义和临床价值。

技术领域

本发明涉及一种通过靶向高通量半导体测序技术检测诊断遗传性心肌病致病基因的DNA文库及其应用。具体说是根据遗传性心肌病致病基因，设计能覆盖上述基因外显子及毗邻区域的超多重PCR引物，并对样本基因组DNA进行超多重PCR扩增，扩增产物利用高通量测序技术进行测序，寻找致病突变，明确遗传性心肌病的遗传学病因，为临床诊断提供遗传学和分子生物学的理论依据，属于生物医学领域临床检测技术中的基因检测技术。

背景技术

遗传性心肌病是一组以心肌直接受累为主要特征的疾病，主要包括：肥厚型心肌病、扩张型心肌病、致心律失常性右室心肌病、限制型心肌病和左室心肌致密化不全心肌病五大类，其病程常伴随心力衰竭和心律失常。遗传性心肌病患者最终可能面临心脏移植、猝死等重大风险，并且可能将疾病遗传给下一代，给家庭和社会带来巨大的精神压力和经济负担。遗传性心肌病是遗传病，其发病是由于基因突变所导致，但是其涉及致病基因数量多,同一种疾病致病基因不同造成的预后差别悬殊,基因型与疾病表型之间异质性高，故早期进行精确诊断，进而选择恰当治疗方案进行个性化治疗极为重要。

目前，研究发现遗传性心肌病的众多致病基因中，只要任意一种基因发生功能性突变，即可引起疾病表型，即：同一种遗传性心肌病可以由多种遗传因素所导致。并且，不同基因的突变导致的同一种遗传性心肌病，其严重程度和预后有着较大差异。例如：MYBPC3基因突变导致的仅以心肌轻度肥厚为特点的肥厚型心肌病患者预后较好，通常不会发生严重心律失常或猝死的并发症，仅需药物治疗或随访观察即可；而PRKAG2基因突变导致的肥厚型心肌病患者多伴发WPW综合征，有很高的猝死风险，应考虑行ICD植入术。除此之外，同一患者如果携带了一个以上的致病基因突变，其临床表现和预后与只携带单一致病突变的患者相比会有差异。因此，全面、快速、准确地筛查致病基因是遗传性心肌病精确诊断和个性化治疗的必须前提条件。

临床上现有的遗传性心肌病的常规诊断技术，主要包括影像学检查和实验室检查两大类。影像学检查包括心脏彩超、心脏CT和心脏核磁共振。这些技术可以较为准确地判断心室壁厚度，心腔大小和心肌运动情况等客观指标，粗略判断患者是否患有遗传性心肌病。但是，影像学检查不能精确、特异地区别遗传性心肌病的具体种类，分子亚型，不能对患者预后做确切判断，也不能在早期尚未表现出临床症状的情况下对患者进行诊断。实验室检查主要包括传统生化指标的检测，如：心肌肌钙蛋白、心房钠尿肽等，仅能反映心脏损伤，不能对遗传性心肌病的分类提供帮助。因此，目前仅结合临床症状、影像学及传统实验室检查有时不能把遗传性心肌病很好区分。对于特殊类型的心肌病，如：糖原蓄积病或线粒体心肌病可能需要进行心肌活检来进行确诊，患者所受痛苦较大。而使用基因诊断的方法来替代穿刺活检进行鉴别诊断则可避免这种痛苦。同时，传统的基于Sanger测序的基因检测方法存在通量低的弊端，一次反应只能检测一个扩增区域，无法满足庞大的基因检测区域和多样本检测时效性的要求。

因此，有必要寻求一种新的检测遗传性心肌病致病基因突变的方法，提高诊断准确率，降低成本和劳动强度并提高时效性。

发明内容