一种早发糖尿病基因突变体及应用
【技术领域】
[0001] 本发明属于医学分子生物学技术领域，具体设及一种早发糖尿病基因突变体，本 发明还设及一种早发糖尿病基因突变体编码蛋白，本发明还设及一种早发糖尿病基因突变 体的应用。
【背景技术】
[0002] 早发糖尿病（111日1：111'；[1厂0]1361：-(1;[油61630;1^1:110 7011叫，]\1〇〇巧是一种单基因显性 遗传疾病，W往认为它是T2DM的特殊亚型，现将之归为特殊类型的糖尿病。版)DY的诊断应 符合W下条件：①25岁前发病；②家族中至少有2名患者；③至少Ξ代常染色体显性遗传； ④口服降糖药治疗至少5年有效或有正常的血浆C肤水平。
[0003] 随着遗传连锁分析、候选基因克隆、关联分析及测序等技术的发展，至2013年初， 已发现13个比较明确的与M0DY发病相关的基因，它们分别是（按照被发现的时间顺序）： 肝细胞核因子4α基因化epaticnuclearfactor4a,HNF4α;M0DY1)，葡萄糖激酶基因 (glucokinase,GCK;M0DY2)，肝细胞核因子Ια基因化巧aticnuclearfactorΙα,HNF1 α;Μ孤Υ3)，膜岛素启动子因子1基因（insulinpromotefactorl，IPFl;Μ孤Υ4)，肝细胞核 因子1β基因化巧aticnuclearfactor10,HNF1β;M0DY5)，神经源性分化因子1基因 (neurogenicdifferentiationfactorl,肥UR孤 1;M0DY6)W及后来报道的kruppel样因 子ll基因（k;ruppe]_-likefacto;rll，KLFll;M0DY7)，簇基醋脂肪酶基因レa;rbo:xy]_-ester lipasegene，CEL;M孤Y8)，成对框基因4(pairedboxgene4，PAX4;M孤Y9)，膜岛素基因 (insulingene,INS;M0DY10)，B淋己酪氨酸激酶基因度lymphoidtyrosinekinase，BLK; MODYll)，M0DY12/ABCC8基因（M0DY12)，β-细胞腺巧Ξ憐酸-敏感性钟通道基因化CNJll， M0DY13)。运些基因对成年期与糖代谢有关的基因表达均起着重要的作用，还影响人类胚胎 期器官的发育及细胞的分化。由上述基因突变产生的M0DY不同遗传亚型在临床，生理表型 及遗传特征上均存在着明显的差异。因它们之间的临床表现不同，临床处理方法也不尽相 同，临床疗效也各不相同。
[0004] 作为单基因突变所致的特殊类型糖尿病的一种，M0DY在近年来备受各国学者关 注。由于M0DY具有发病年龄早、呈常染色体显性遗传、外显率高等特点，有利于设及多代家 系的收集，所WM0DY家系为糖尿病的分子遗传病因与发病机制的研究提供了理想的研究 对象，从基因分子生物学水平明确M0DY病因，有助于了解疾病的进程，判断患者的预后，对 患者进行具有针对性的治疗。而且M0DY家系外显子组测序相关研究尚未见到国内外的相 关研究报道。 阳0化]全基因组外显子测序技术巧xomesequencing)被认为是一种寻找罕见单基因疾 病致病基因行之有效的方法。
[0006] 单基因病突变位点大多数存在于外显子区域，选择少数样品，通过全外显子的扫 描，结合生物信息分析技术，找到病例特有的SNP，经过验证，即可发现运种单基因病的致病 基因和突变位点。外显子组测序技术可W应用发现致病基因未知的单基因病的研究，也可 w应用于研究致病基因明确的单基因病致病基因的新变异位点。有些研究者对致病基因明 确的单基因病进行外显子组测序，证明了外显子测序方法在确定单基因病致病基因上的可 行性和应用价值。2009年8月，化化re杂志在线发表了关于12个人类外显子组测序的研 究[4]，该研究选取了 12个测序对象进行外显子测序，其中8人的DNA图谱已由HapMap计 划确认，另外4人同为费里曼歇尔登综合症化reeman-Sheldonsyn化ome)患者，该症是由 MYH3基因变异引起的一种罕见遗传性疾病。通过多步骤分类检测法，滤掉普通变异和个人 独有的变异后，从4名费里曼歇尔登综合症患者的DNA中准确找出了致病基因MYH3。
[0007] 2009年9月，化oi等人利用全外显子组测序技术，发现了先天性失氯性腹泻患者 新编码区的致病突变位点，并纠正了W前的错误诊断。研究展示了全外显子组测序在疾病 相关基因的发现和临床诊断上的有效利用。
[0008] 2009年11月，化化re Genetics杂志在线发表了科学利用全外显子组测序技术掲 示一种未知病因的单基因遗传病疾病，即米勒综合症致病基因的报道。研究人员选择了来 自Ξ个独立家系的四名米勒综合症患者，对他们进行外显子组测序，得到的数据与公共SNP 数据库和先前测得的8个HapMap个体的外显子数据对比，过滤掉了普通变异和个体独有的 变异后，科学家发现运四名患者中都有两个未知的突变位点，位于DH0DH基因上。
[0009] 此外，通过外显子组测序技术发现了一些人类遗传性疾病的新突变基因，包括传 感 / 共济失调性神经病变（sensoiy/motorneuropathywithataxia)、Cle;ri州zio型皮 肤异色症嗜中性白血球减少（Clericuzio-typepoikilodermawithneutropenia)、家族 性渗出性玻璃体视网膜病变（familialexudativevitreoretinopathy)、隐性非综合征型 耳聋（recessivenon-syndromichearingloss)、马蹄内翻3足（talipesequinovarus)、 房间隔缺损（atrialseptaldefect)、罗宾序列（robinsequence)、持续性左上腔静脉 (persistentleftsuperiorvenacava)等。所发现的新的基因突变大多都是非同义突 变，但进一步利用普通的Sanger测序对外对照人员进行目的基因测序时，也发现了插入/ 缺失基因突变。Johnston等人在没有先证者的前提下，通过对家系成员目标区域进行测序， 发现了致病突变位点。运些研究表明外显子测序在内的目的区域捕获测序技术在发现人类 疾病新的致病位点中的卓越的能力。
[0010] 研究表明，如果疾病的致突变基因确定，那么其治疗手段将会比较明确。尤其是单 基因突变导致的疾病。一些单基因的突变与2型糖尿病的发病相关联。对单基因突变导致 的糖尿病患者进行临床表现分型和个体化治疗已有相关报道。例如，确诊的HNFla糖尿病 的患者对横脈类药物的治疗非常敏感。运类患者的β细胞功能减退是由于葡萄糖代谢过 程转录因子的减少，而横脈类药物正好可W作用在Κ+通道上刺激膜岛素分泌，所W横脈类 药物治疗是很有效的。
[0011] 由此，从分子生物学水平了解运类疾病的病因，可W更好的预知疾病的进程，有助 于对患者进行更加合理化的治疗，使血糖保持理想状态。因此，利用外显子测序技术寻找到 维吾尔族M0DY家系的致病突变基因，那么对M0DY患者进行个体化治疗还是有可能的。
[0012] 就目前糖尿病的诊断现状来看，2型糖尿病有一个诊断的"误区"。许多病人可能 由于诊断手段受到限制而未能明确的特殊类型糖尿病都被归为2型糖尿病。事实上，随着 对疾病认识的深入和诊断技术的不断进步，W往被认为多基因病的2型糖尿病中，有相当 一部分被证明是遗传异质性所致，即受单个主基因控制，例如M0DY型，线粒体基因糖尿病 等就是如此。诊断的偏差是目前造成治疗效果较差的主要原因之一。因此，对糖尿病病人 进行正确的诊断，甚至是个体化的诊断对于提高糖尿病疗效和减少大量并发症，W提高病 人生命质量