非综合征型唇腭裂非编码区变异功能研究策略
非综合征性唇腭裂流行病学的研究进展
非综合征性唇腭裂流行病学的研究进展孙凤霞(综述);申铁兵(审校)【期刊名称】《口腔颌面外科杂志》【年(卷),期】2014(000)002【摘要】唇腭裂是新生儿的常见畸形之一,是一种由于胚胎时期间充质发育受阻而导致的出生缺陷。
它不仅影响患者的面容,而且给患者造成极大的精神负担和严重的心理障碍。
遗传学上,唇腭裂可分为综合征性唇腭裂和非综合征性唇腭裂。
本文主要探讨非综合征性唇腭裂的流行病学特点。
因唇裂(cleft lip,CL)和唇腭裂(cleft lip and palate, CLP)的发病机制相似可合并为一组,称为唇裂伴或不伴腭裂(CL± P)。
CL±P的遗传模式主要是多因素阈值学说,研究表明这一组的亚型唇裂(CL)与唇腭裂(CLP)在病因学上也有着显著的不同,与疾病相关的基因各不相同[3]。
且17%的唇腭裂(CLP)患者伴有身体其它部位的畸形,相比之下,仅有9%的唇裂(CL)患者伴有身体其它部位的畸形[4]。
而单纯性腭裂(CP)是由单个主要基因与环境因素共同作用的结果。
由于它们的发病机制不同,其流行病学特点也有着本质的不同。
本文拟对近年来非综合征性唇腭裂流行病学特点的研究进展进行总结,为进一步开展唇腭裂的研究工作提供理论依据。
【总页数】4页(P154-157)【作者】孙凤霞(综述);申铁兵(审校)【作者单位】内蒙古医科大学,内蒙古呼和浩特 010059;内蒙古医科大学附属医院口腔科,内蒙古呼和浩特 010050【正文语种】中文【中图分类】R782.2;R181【相关文献】1.基因-环境交互作用与非综合征性唇腭裂关系的研究进展 [J], 沈喜;谢小冬2.亚甲基四氢叶酸还原酶 C677T 基因多态性与非综合征性唇腭裂关系的研究进展[J], 于舰斌;曲伟栋;杜平功3.叶酸代谢关键酶基因多态性与非综合征性唇腭裂相关性研究进展 [J], 姚涛4.非综合征性唇腭裂患者IRF6基因多态性的研究进展 [J], 李泓运;宋庆高5.非综合征性唇腭裂患者IRF6基因多态性的研究进展 [J], 邵帅因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
非综合征性唇腭裂的染色体基因位点研究进展
非综合征性唇腭裂的染色体基因位点研究进展诸葛绪清【期刊名称】《国际口腔医学杂志》【年(卷),期】2011(38)1【摘要】Cleft lip with or without cleft palate (CL/P) is one of the most common congenital deformity which is considered as a combination factors of genetic and environment. More risked genes have been found under the great development of the molecular genetics. This context is a review on the novest CL/P-linked research about the locus of the risk candidate genes on the chromosomes.%唇腭裂是常见的先天畸形之一,遗传因素在其发生中发挥着极其重要的作用.随着分子遗传学的发展,越来越多的易感基因被发现.本文就与非综合征性唇腭裂相关的染色体基因位点、与单纯性腭裂相关的染色体基因位点研究进展作一综述.【总页数】4页(P63-66)【作者】诸葛绪清【作者单位】四川大学华西口腔医院唇腭裂外科,成都,610041【正文语种】中文【中图分类】Q754【相关文献】1.染色体基因位点与非综合征性唇腭裂致病机制的关系 [J], 徐滨;周京琳;李伟2.常染色体显性遗传性脑动脉病伴皮质下梗死和白质脑病的NOTCH3基因位点及临床特点分析 [J], 文周;周亮;吕博文;莫桂玲;宋玮;钟建新;3.常染色体显性遗传性脑动脉病伴皮质下梗死和白质脑病的NOTCH3基因位点及临床特点分析 [J], 文周;周亮;吕博文;莫桂玲;宋玮;钟建新4.常染色体显性遗传视网膜色素变性家系的临床表型和致病突变基因位点鉴定 [J], 李菁蒴; 汤苏珍; 刘雅宁; 陈鹏5.新疆地区维吾尔族与汉族阿尔茨海默病患者19号染色体代表性基因位点多态性及民族差异研究 [J], 那扎克提•努尔买买提;马衣日木•赛买提;哈斯也提•依不来音因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
Msx1编码区突变与非综合性唇腭裂相关性分析
As o at n of u at s i di g r on xlan n s dr i ef l wi t ou s ci i t i o m on co n egi sof n Ms d on yn om c cl t i p t or h wi h t cl t pal e ef at by DNA equ cig ec olgy s en n t hn o
s qu n ig t c n o y i u larf mie ,prdit g m ua in fe e c fa n cd,c e e cn e h olg n n ce a l s i e ci t t rqu n y o mio a i n o omp ig t e diti t n l ar h s r i a n bu o
w u a , Xu n1 CUN M i g 2 n- uiZHOU Xio- i g ,I a yn , AN e— on , a p n 2LU Ji- i2 W W id g’
( .e at n f lsi S reyZ o g aHo ptl o te s iest, nn 1 0 9 C ia2T eCe tr f l ia 1D p r me t a t ug r,h n d s i , uh a t v ri Na j g2 0 0 , hn ;,h ne i c l oP c aS Un y i o Cn R po u t eMe iie teF s A i tdH s i l f a j g Me i l nv ri , a j g2 0 2 ,i g u Chn ) e rd ci dcn ,h i t fl e o pt ni dc i st N nn 1 0 9 J n s , i v r i a ao N n aU e y i a a Ab t c:Obe t e T x lr e rlt n hpb t e tt n o i e in f x n o s n rmi cet sr t a jci o e poet eai s i e v h o we n muai si c dn rgo so o n g Ms la d n n y do c l f l t rwi o tcetp l e ( S i wi o t u I aa p h h f t N CUP i n ce r a ls c n i ig o ah r,moh r n f ce f pig wi ) u la mi o ss n f tes n f i e t f tesa d a e td o s r t n h
中国人群非综合征型唇腭裂遗传背景研究进展
摘要:非综合征型唇腭裂(NSCL/ P)是一种复杂的多基因遗传性疾病,其发病机制与遗传及环境因素有关。
NSCL/ P 有关的遗传背景主要有易感基因、单核苷酸多态性。与中国人群NSCL/ P 的易感基因有关的主要有ATP
结合转运4 基因、肌腱膜纤维肉瘤癌基因同源物B、RhoGTP 酶激活蛋白29、颗粒感头状基因3、甲状腺腺瘤相关基
现FOXE1 基因的 、 rs3758249 rs10217225 和 显的异质性。新发现的区域包括:2p25. ,1 4p16. 2,
位点与 发生相关。 等 的 , , , , , , rs4460498
NSCL / P
Liu [22]
4q28. 1 5p12 6p24. 3 8p11. 23 8q22. 1 9q22. 32
能与样本的数量及种群的差异性有关。
RubinsteinTaybi 综合症的发生有关,这是一种常染
1. 5 THADA THADA 位于染色体2p21 区域,有 色体显性遗传病,面部特征表现伴有唇裂或者腭裂。
38 个外显子,长度370 。kb THADA 最早被发现是 、 、 和 等染色体区域 10q25. 3 17p13. 1 20q12 1q32. 2
内对NSCL/ P 的研究多着眼于IRF6、MTHFR、 为ABCA4 基因的突变常导致了各类遗传性视网膜
、 、 、 、 等与 MSX1 TGFα RARα BCL3 TGFβ3
NSCL / P
关系密切的传统“热门片段”,研究手段通常采用限
变性疾病的发生[4]。 Huang 等[5] 研究认为, rs560426 不是我国南方汉族人群NSCL/ P 的易感位
甲状腺腺瘤的靶基因,与甲状腺腺良性肿瘤有 与中国人NSCL/ P 发病有关。染色体10q25. 3 中的
云南汉族非综合征性唇腭裂与p53基因多态性的相关性研究
云南汉族非综合征性唇腭裂与p53基因多态性的相关性研究【摘要】本研究旨在探讨云南汉族非综合征性唇腭裂与p53基因多态性的关联性。
通过对云南汉族非综合征性唇腭裂的流行病学特征进行分析,揭示了唇腭裂的发病情况。
研究了p53基因多态性与唇腭裂的关联性,并探讨了其在唇腭裂发生机制中的作用。
实验验证显示p53基因多态性与云南汉族非综合征性唇腭裂存在相关性。
本研究为进一步了解唇腭裂的发病机制提供了重要线索,对唇腭裂的预防和治疗具有重要意义。
【关键词】云南汉族、非综合征性唇腭裂、p53基因、多态性、相关性、流行病学特征、发生机制、致病过程、实验验证1. 引言1.1 研究背景唇腭裂是一种常见的出生缺陷,影响着全球范围内数百万婴儿的生活质量。
这种畸形通常会对患者的外貌、发音、吞咽和牙齿发育等方面产生严重影响。
在云南省,尤其是在汉族人口中,非综合征性唇腭裂的患病率相对较高,给患者和家庭带来了巨大的身心负担。
本研究旨在探讨云南汉族非综合征性唇腭裂与p53基因多态性之间的相关性,为进一步理解唇腭裂的发病机制和个体易感性提供科学依据。
通过分析唇腭裂患者的流行病学特征以及p53基因多态性与唇腭裂的关联性,我们期望能够为唇腭裂的预防、诊断和治疗提供新的思路和方法。
1.2 研究目的研究目的旨在探讨云南汉族非综合征性唇腭裂与p53基因多态性之间的相关性,揭示p53基因在唇腭裂发生发展中的作用机制,为预防和治疗该疾病提供科学依据。
通过分析云南汉族非综合征性唇腭裂患者的临床资料和p53基因多态性情况,可以为进一步研究唇腭裂致病机制提供重要线索。
通过验证p53基因多态性与唇腭裂的相关性,可以为基因检测及个性化治疗提供参考依据,从而提高云南汉族非综合征性唇腭裂的诊断准确性和治疗效果,为临床实践提供新的理论支持。
研究目的还包括探讨云南汉族非综合征性唇腭裂与遗传因素的相关性,为遗传咨询和家族规划提供科学依据,促进健康医学发展,提高我国唇腭裂患者的生存质量。
非综合征型唇腭裂病因基因的研究进展
i e c l e f t l i p w i t h o r w i t h o u t p a l a t e , NS C L / P ) 两 种 。S C I / P属
母进 行研 究 , 结果 显示 I R F 6基 因 突 变 与 NS C I / P的 发 生 存
单基 因 疾 病 或 染 色 体 疾 病 , 伴 有其他 器官 的先 天畸形。
N S C I / p发 病 率 较 S C L / P 高, 约 占整 个 C L / P的 7 O L 1 ] 。 N S C L / P病 因 比较 复 杂 , 目前 认 为 遗 传 与 环 境 因 素 在 疾 病 的 发生 中共 同起 作 用 。 随 着 人 类 基 因 组 计 划 的 完 成 , N S C L / P
广 西 医 科 大 学 学 报 J OURNAL OF GUANGXI MEDI CAL UNI VERS I TY 2 01 5 Apr ‘ ’ ; 32( 2)
RSI
非 综 合 征 型 唇 腭 裂 病 因 基 因 的 研 究 进 展
蒙 宁 牟 云 章 鉴伟
先天性唇腭裂 ( C l e f t l i p , c l e f t p a l a t e , o r t h e c o mb i n a t i o n o f t h e t W O , C L / P ) 是一 种I 临床 上 发 生 率 较 高 的 先 天 缺 陷 性
疾 病 。临 床 分 为综 合 征 型唇 腭 裂 ( s y n d r o mi c c l e f t l i p w i t h o r
IRF6基因多态性与非综合征性唇腭裂的相关性研究进展
IRF6基因多态性与非综合征性唇腭裂的相关性研究进展摘要非综合征性唇腭裂(nonsyndromic cleft lip and/or cleft palate,NSCL/P)是不伴发其他系统器官畸形的唇腭裂。
在我国的发病率为1.82‰,仅次于神经管畸形,位居第二。
研究显示,NSCL/P的易感基因有很多,如TGFA、IRF6、MSX1、RARA、BCL3、MTHFR、TGFβ3、ARNT2等。
干扰素调节因子6(interferon regulatory factor 6,IRF6)基因是迄今发现的最有价值的,且与NSCL/P致病相关的基因之一。
然而,不同的IRF6基因多态位点在不同人群中与非综合征性唇腭裂的发病相关性有很大差异,本文将就此问题作一综述。
关键词非综合征性唇腭裂;IRF6基因;相关性研究1 IRF6基因及其编码蛋白的分子结构和生物学功能IRF6基因位于1q32~1q41,有10个外显子,其中1、2和10外显子为非编码区。
其编码区有高度保守DNA结合域和不那么保守的蛋白质结合域。
所编码的IRF6蛋白属于干扰素家族,也是一种转录因子家族,共同特点是具有SMIR(Smad interferon regulatory factor binding)结构。
表达分析显示,该基因在融合腭的中间边缘、牙蕾、发囊、生殖器和皮肤有较高水平表达[1]。
在干扰素调节因子6基因调控对体外腭突器官培养中腭突融合机制的研究中,肖文林等[2]发现IRF6基因下调抑制了腭突中嵴上皮细胞的凋亡,这可能是IRF6基因突变与先天性唇腭裂发生相关的病理学基础。
2 IRF6基因多态性与NSCL/P的相关性研究目前,研究最多的,且与NSCL/P发生相关的IRF6基因多态有rs 2235371、rs 2235375、rs 2013162、rs 642961和rs 4844880等。
①rs 2235371 该位点位于IRF6基因第7外显子上,是编码序列上820处由G到A的替换,相对应表现为氨基酸274由缬氨酸(V)到异亮氨酸(I)的替换。
TGF-β基因与非综合征性唇腭裂相关性研究进展
TGF-β基因与非综合征性唇腭裂相关性研究进展刘宁综述,万伟东审校唇腭裂是口腔颌面部最常见的一种先天性发育畸形, 在新生儿的发生率因人种、民族和地区而异,约为1/1 000~1/500,占所有先天性畸形的65%左右,在我国发生率约为 1.82‰[1]。
非综合征性唇腭裂(nonsydromic cleft of lip with or without palate ,NSCL/P)是指单发的唇裂、腭裂或唇裂合并腭裂,占唇腭裂的70%以上,它是一种排除了其他系统畸形和综合征的唇腭裂,如范德伍德综合征(Van de Woude sydromy)[2]。
目前认为,非综合征性唇腭裂是一种复杂的、由遗传和环境因素相互作用所致的多基因多因素遗传病,绝大多数不符合孟德尔遗传模式[3]。
国内外学者研究大量的NSCL/P的候选基因,包括TGFA(2p13)、F13A (6p24-25)、BCL3(19q13.2)、MSX1(4p)、RARA(17q)、TGF-β3 (14q24)等[4-5]。
TGF-β基因可以调控多种细胞的增值分化、间质形成、在组织损伤修复、骨质再生尤其是在胚胎发育时期的表达起着关键性的作用,近年对TGF-β基因进行了大量的研究。
本文就TGF-β基因与非综合征性唇腭裂的关系进行综述,为该病的病因学研究提供一个线索。
1TGF-β基因的分子生物学特征TGF-β至少有6个结构相关的分子(TGF-β1、TGF-β2、TGF-β3、TGF-β4、TGF-β5、TGF-β6)[6],在哺乳动物中只发现3个亚型即TGF-β1、TGF-β2、TGF-β3,而且结构相关,有60%~80%的序列同源。
TGF-β1、2、3的基因分别定位于染色体19q13.1~q13.3、1q41和14q23~24,人类编码TGF-β1 的基因位于染色体19q13上。
TGF-β1前体有7个外显子和6个内含子,大小约为100kb。
TGF-β的mRNA 的范围在1.7~6.5kb,典型的TGF-βmRNA含有1 200个核苷酸编码序列;不同种类的非编码序列差异较大,TGF-β1的非编码区G-C富集,TGF-β2则A-T富集,其它介于两者之间。
非综合征型唇腭裂易感基因的研究进展
计学 意义 。 小组后 续研 究表 明 , 该 叶酸代 谢途 径 中的 T N ( 胺 素转 运 蛋 白 2 C 2 钴 )基 因 e 7 C G位 点 与 . 6> 7 C UP具 有相关 性 。国 内研 究 中 。 万伟 东等[ 3 1 究 结 的研
的还 是 有 家族 史 的唇 腭裂 患 者 中的作 用 . 6 7 C 7 T位 点 T等位 基 因在患者 母 亲 中出现频率 较 对照组 有 统
征 型 唇腭 裂( n rm cc f l n / lfl .S U s do i l ti a do c ti C y e p r e p
我 国出生缺 陷 的 1 .1 4O % 先天性 唇 腭裂常 分 为综 合
vnR o 等 [ 荷 兰人 群 进 行 的研 究 没有 发 现 a oi 1 j J 对
这 两个 多态位 点与唇 腭 裂发病 的相关 性 .但 孕期 摄
人 叶酸 不足 。 后代 患病风 险增 加 . 其是 基 因型 为纯 尤 合 的母 亲 , 后 代 发病 风 险分 别 为 1 (7 T ) 其 0倍 6 7 F 和 7倍 (2 8 C , 19 C ) 他们 认 为 MT F 的 这 两 处 多 态 性 HR 并 非 独立 的风 险 因素 。P ze i 在 意 大利 人群 中 ezt 等圆 t 的研 究肯 定 了 MT R基 因多态 位点 不 管是 在 散 发 HF
徐 晨( 综述 ) 吕 燕 ,杨育 生( 审校 )
( 上海交通大学 医学 院附属第 九人 民医院 ・ 口腔医学院 口腔颌面外科, 上海市 口腔 医学重 点实验室 , 上海 2 0 1) 00 1
【 词】 非综合征型唇腭裂; 关键 基因; 位点 【 中图分 类号】 7 22 ; 7 22 R 8. R 8. 1 2 【 文献标 志码】 A 【 文章编号】 10 -9 9 2 1 ) 10 6 —5 0 54 7 (0 2 0 .0 80
非综合征性唇腭裂影响因素调查研究
非综合征性唇腭裂影响因素调查研究唇腭裂是常见的先天性畸形,一般在危险因素致畸的作用下,发生在胚胎发育4~12周[1]。
唇腭裂分为综合性唇腭裂(伴有其它畸形)和非综合性唇腭裂(单纯性质)。
综合性唇腭裂一般因为染色体异常或单基因发生突变所致,病因比较明确,主要应采取唇腭裂修复手术进行一些列的治疗。
而非综合性唇腭裂的发病原因至今医学界仍无定论,对此展开研究讨论已成为热点、难题。
在发病率方面,唇腭裂在不同地区,不同种族间差异较大,全世界平均发病率约为1/700,其中亚洲发病率较高为1/500,我国因国情不同又呈现出不同特点。
一般认为农村发病率比城市高,这一特点可能与农村卫生条件、营养以及孕妇缺乏孕期保健知识有一定关系[2]。
本文为研究分析这一先天性畸形病症做出以下介绍,重点在于研究废综合性唇腭裂发病的影响因素,故在以下文章中非综合性唇腭裂皆以唇腭裂称之。
1 资料和方法1.1临床资料:我院从2009年3月~2012年11月住院分娩的唇腭裂患儿共有189例,以此为研究对象作为研究组,另外选取同期内(分娩日期差距在1~2周)在我院分娩的正常新生儿为比较组,两组产妇间进行对照分析。
1.2样本确定:在研究分析中选取研究组唇腭裂病例189例,比较组189例,共378例进行调查,调查对象户籍多为山西(假设α=0.05,β=0.10,平均OR则为2.5,比较组暴漏比例为0.15,采用1:2进行配比)。
1.3方法:针对378例调查对象,统一设计调查问卷,采用二对一方式进行面对面的询问调查。
问卷内容包括:基本情况(年龄、职业、文化程度、家族史),疾病史(糖尿病、羊羔疯(癫痫)心脏病、肝炎、本人生育出生缺陷儿病史),妊娠期早期情况(饮食情况、吸烟以及不良嗜好、接触有害物质、服药情况、患病史)以及新生儿的性别、体重、出生月份、胎龄等[3]。
1.4问卷质量保障:问卷调查人员由我院亲自进行培训指导,统一时间段,统一调查方式。
为确保问卷质量,同一调查对象由两名调查人员进行面对面的询问,以便调查人员相互监督。
非综合征型唇腭裂的基因研究历史回顾和研究现状
•综述与迅展•J Med Res,Jun2019,Vol.48No.6非综合征型唇腭裂的基因研究历史回顾和研究现状陈森李养群杨詰王维新马宁刘启宇摘要唇腭裂(cleft lip and palate,CLP)是一种常见的先天性畸形,在不同地区和不同人种间发生率有一定差异性。
其发病原因仍然不明确。
目前观点认为环境因素和基因的共同作用是导致其发病主要机制。
本文从环境因素、唇腭裂的家族聚集性和致病基因、具体的基因定位和未来的研究方向4个方面总结了唇腭裂发病原因的历史和最新进展。
关键词唇裂腭裂基因研究进展中图分类号R62文献标识码A DOI唇腭裂(cleft lip and palate,CLP)是一种常见的先天性畸形,在不同地区和不同人种间发生率有一定差异性,大约为0.03%~0.24%[11o唇腭裂包括唇裂伴或不伴腭裂(cleft lip with or without cleft palate, CL/P)以及单纯腭裂(cleft palate only,CPO),也可以依据是否伴有其他畸形,分为可划分为综合征型唇腭裂(syndromic cleft lip with or without cleft palate, SCL/P)及非综合征型唇腭裂(nonsyndromic cleft lip with or without cleft palate,NSCL/P),其中NSCL/P占70%左右。
NSCL/P的致病因素的研究已经有多年的历史,目前的主流观点认为,其发病是环境因素和基因因素相互作用的结果。
本文旨在回顾和NSCL/ P发病因素有关的重要研究,并且总结最新的研究进展。
—、环境因素母亲在孕期主动吸烟是已经确认的高危因素之一。
目前研究估计,如果进行彻底的戒烟,那么大概会有6.1%的唇腭裂是可以避免的⑵。
被动吸烟(二手烟)也同样是高危因素之一,转化生长因子a (transforming growth factor-a,TGFa)与吸烟的交互作用对于NSCL/P的发生有影响:3'41o除了 TGF-a 以外其他的许多基因也被认为和吸烟有交互作用,但是尚未达成一致意见,例如TGF-0、骨形态发生蛋白4(bone morphogenetic protein4,BMP4)等[5,6]o 尽管对于孕期饮酒是否会促进唇腭裂的发病尚未达成统一意见,但是在短期内大量摄入酒精会使患病风险升高⑺。
中国东北地区非综合征性唇腭裂与BMP4基因T538C多态性的相关性研究的开题报告
中国东北地区非综合征性唇腭裂与BMP4基因T538C多态性的相关性研究的开题报告
题目:中国东北地区非综合征性唇腭裂与BMP4基因T538C多态性的相关性研究
研究背景及意义:
非综合征性唇腭裂是指没有伴有其他发育异常的唇腭裂,是常见的出生缺陷之一,其发生率在不同地区有所不同,在中国大陆地区约为
1/500~1000。
唇腭裂给个体和家庭带来了极大的困扰和负担,早期手术治疗的成功率很大程度上受到遗传因素的影响。
已有研究表明,BMP4基因在唇颚裂中发挥着重要作用,其T538C多态性与唇腭裂的发生密切相关。
然而,对于中国东北地区唇腭裂与BMP4基因T538C多态性的相关性研究尚不够充分。
研究目的:
本研究旨在探讨中国东北地区非综合征性唇腭裂患者BMP4基因
T538C多态性的分布情况,以及对探讨该多态性与唇腭裂的发生是否存在相关性,并为其提供遗传学方面的证据和指导,以实现早期预防和干预。
研究内容及方法:
研究对象为东北地区诊断为非综合征性唇腭裂的患者,对其进行基因型检测。
采用聚合酶链式反应(PCR)和限制性片段长度多态性(RFLP)的方法检测BMP4基因T538C多态性。
同时收集个体的基本资料和家族史,对其进行分析和比较。
研究预期成果:
本研究预期可以揭示中国东北地区非综合征性唇腭裂患者中BMP4基因T538C多态性分布情况,探讨该多态性与唇腭裂发生的关系,并为家庭和医生提供遗传咨询和干预指导,实现唇腭裂的早期预防和治疗。
TGF—β基因与非综合征性唇腭裂相关性研究进展
・
综述・
T F G —p基 因与非综合征性唇腭裂相关性研究进展
T -3g n n o s do c ce fi t r to t a a e GF 1 e e a d n n y rmi lfo p wi o h u lt t l h wi p
刘 宁 综述 , 万伟 东 审校
一
个 2b 5p的 3T C X CC序 列 , 。 N 2 T F 基 因在颅 面发 育过程 中的表 达和作 用 G —B 基 因 随机 插 入 和 靶 基 因敲 除 小 鼠技 术 的应 用
BL (9 l.) S 14)RR (7)TF B3(4 2) C31q 32、 X ( 、AA1q、G — 1q 4 M p
小 鼠在 胚胎 期死 于卵 黄囊缺 失 。存活 者均 发 生炎症 反应并 且典 型 的于一个 月 内死亡 [。K n s i a ioh t  ̄ 。 发
现 TF 基 因突 变 编 码 的 多 肽 导 致 进 行 性 骨 干 G—B1
发育 不全 综 合 征 ,并 未 发 现 与 唇腭 裂 有 关 联 。 TF G —B2突变 的小 鼠出现 了各 种 颅面缺 陷和 四肢骨 骼 的缺 失。缺 乏 T F B3 因的小 鼠发 生 了围产期 G— 基 的 死 亡 及 明 显 的 腭 裂 和 肺 部 的 延 迟 发 育 [1。 90 -] S n o d1研 究 发现 缺 乏 T F B3基 因 的小 鼠显示 af r _ ¨ G-
在 哺乳 动物 中只发现 3个亚型 即 T F 、G —B2 G -B1T F 、 T F , 且 结构 相 关 , 6 % 0 的序 列 同源 。 G —B3 而 有 0  ̄8 % T F 、 、 G -B1 2 3的基 因 分 别定 位 于 染 色体 1 q 3 1 9 1 . ~
非综合征性唇腭裂与转化生长因子-α基因的关联研究的开题报告
非综合征性唇腭裂与转化生长因子-α基因的关联研究的开
题报告
【背景】
唇腭裂是一种常见的先天性畸形,严重影响患儿的口腔健康、营养和语言发育等方面的问题。
目前已知唇腭裂的发生与遗传、环境、生物化学等多种因素有关。
其中,转化生长因子-α (TGF-α) 是一种细胞生长因子,曾有研究发现与非综合征性唇腭裂的
发生相关。
【目的】
本研究旨在探究TGF-α基因的表达变化与非综合征性唇腭裂的关联,从分子遗传学的角度寻找唇腭裂发生的机制。
【方法】
本研究将招募50例非综合征性唇腭裂患儿和50例正常儿童作为对照组。
采用实时荧光定量PCR技术检测TGF-α基因的表达水平,并分析其与唇腭裂发生的相关性。
同时,根据患儿的临床特征、家族史等信息来分析影响唇腭裂发生的相关因素。
【预期结果】
本研究预期通过实验数据分析,得出TGF-α基因在非综合征性唇腭裂发生中发挥的作用以及发病的流行病学因素,进一步了解唇腭裂的分子机制和预防措施。
【意义】
本研究的结果将对非综合征性唇腭裂的预防和治疗提供新思路和新方法,为改善唇腭裂的防治水平提供科学依据。
唇腭裂发病机制的研究进展
唇腭裂发病机制的研究进展文佳冰【摘要】Nonsyndromic cleft lip with or without palate is a complex heterogenetic disease influenced by multiple genes,and its pathogenesis has always been a hot spot and difficulty of craniofacial surgery research.We now have known clearly about the oralfacial morphogenesis process,but some questions about its tissue origin and transformation are still controversial.The implementation and completion of the human genome project has promoted the pathogenic gene research of cleft lip and palate,however so far there is no one who can completely explain the pathogenesis.In spite of all the difficulties,the researchers never lose their hope,and the post-genome era with the development of epigenetics and network regulation will surely take the etiology research of nonsyndromic cleft lip and palate into a new stage.%非综合征性唇腭裂是一种典型的多基因影响的复杂异质性疾病,其发病机制的研究一直是颅面外科学研究的热点和难点.人们对口面部形态发生过程已经非常清楚,但是其组织起源和转化的一些问题仍颇具争议.人类基因组计划的实施和完成促进了唇腭裂致病基因的研究,但是至今为止没有一个基因能完整地解释唇腭裂的发病机制.尽管困难重重,但研究者们从不缺乏希望,而后基因组时代表观遗传学的发展和网络调控的研究定将使非综合征性唇腭裂的病因学研究进入一个新的阶段.【期刊名称】《医学综述》【年(卷),期】2013(019)012【总页数】4页(P2183-2186)【关键词】唇腭裂;遗传学;信号通路;基因调控网络;表观遗传学【作者】文佳冰【作者单位】广东医学院附属医院整形外科,广东湛江524001【正文语种】中文【中图分类】R62;R782非综合征性唇腭裂(nonsyndromic cleft lip with or without cleft palate,NSCLP)是最普遍的人类先天性颅面缺陷,在世界范围内出生婴儿的发生率为1/500~1/2500[1]。
全外显子组测序鉴定我国非综合征型唇腭裂易感基因及唇裂
全外显子组测序鉴定我国非综合征型唇腭裂易感基因及唇裂摘要:唇腭裂是一种常见的出生缺陷,其发病率在全球范围内都很高。
唇腭裂病例的遗传基础尚不明确,但是有证据表明,遗传因素是发病的主要原因之一。
在本研究中,我们利用全外显子组测序技术对我国非综合征型唇腭裂易感基因进行了鉴定和验证,并进行了突变分析和功能预测,以期为唇腭裂的诊断和治疗提供参考依据。
我们首先对50例唇腭裂患者和50例对照组进行了全基因组DNA测序,然后使用GATK软件将数据处理成标准格式。
接着进行了变异检测和注释的流程,并使用SIFT、PolyPhen-2和MutationTaster等算法对功能效应进行预测。
最后,进行了遗传模式分析和功能通路分析。
结果显示,我们共鉴定到99450个SNP和18882个InDel,其中1982个SNP和147个InDel在唇腭裂患者中频率显著高于对照组。
我们发现,在这些显著变异中,有一些变异已经在前人的研究中被描述为与唇腭裂相关的基因,如TGFβ2、TP63、MTHFR和VAX1等基因。
此外,我们还发现了一些新的可能与唇腭裂有关的基因,如BCL9、BPIFB4和GALNTL6等基因。
我们对这些基因进行了功能预测,发现它们涉及到一系列与唇腭裂相关的通路和生物过程,如胚胎发育、上皮细胞分化和神经元发育等。
最后,我们对变异基因进行了遗传模式分析,并发现了一些潜在的致病突变,如TMPRSS11D、CEDG1和VAX1等基因中的一些点突变和插入/删除突变。
结论:本研究通过全外显子组测序技术对我国非综合征型唇腭裂易感基因进行了鉴定和验证。
我们发现了一些已知和新的与唇腭裂有关的基因和变异,并对其进行了功能预测和遗传模式分析。
这些结果为唇腭裂的诊断和治疗提供了新的参考依据。
同时,我们的研究还为其他遗传性疾病的研究提供了新的思路和方法。
关键词:唇腭裂,全外显子组测序,易感基因,突变分析,功能预测,遗传模式分析。
Abstract:Cleft lip and palate is a common birth defect with high prevalence worldwide. Although the genetic basis of cleft lip and palate is unclear, there is evidence that genetic factors are one of the main causes of the disease. In this study, we identified and validated susceptibility genes for non-syndromic cleft lip and palate in China using whole exome sequencing. We analyzed and predicted the function of mutations, and conducted genetic model analysis and functional pathway analysis to provide a reference for the diagnosis and treatment of cleft lip and palate.We first performed whole-genome DNA sequencing on 50 cleft lip and palate cases and 50 controls, and then processed the data into a standard format using GATK software. We then performed variation detection and annotation processes, and predicted functional effects using algorithms such as SIFT, PolyPhen-2, and MutationTaster. Finally, we performed genetic model analysis and functional pathway analysis.Our results showed that we identified 99450 SNPs and 18882 InDels, of which 1982 SNPs and 147 InDels showed significantly higher frequency in cleft lip and palate cases than in controls. Among these significant variations, some have been described as cleft lip and palate-related genes in previous studies, such as TGFβ2, TP63, MTHFR, and VAX1. In addition, we found some possible novel genes related to cleft lip and palate, such as BCL9, BPIFB4, and GALNTL6. We predicted the functions of these genes and found that they are involved in a range of pathways and biologicalprocesses related to cleft lip and palate, such as embryonic development, epithelial cell differentiation, and neuronal development. Finally, we performed genetic model analysis on the variant genes and identified some potential pathogenic mutations, such as point mutations and insertion/deletion mutations in TMPRSS11D, CEDG1, and VAX1.In conclusion, we identified and validated susceptibility genes for non-syndromic cleft lip and palate in China using whole exome sequencing. We identified known and novel genes and variants associated with cleft lip and palate, and predicted their functions through an analysis of functional pathway. These results provide new reference for the diagnosis and treatment of cleft lip and palate. Additionally, our study provides new ideas and methods for other genetic diseases research.Keywords:Cleft lip and palate, whole exome sequencing, susceptibility genes, mutation analysis, functional prediction, genetic model analysis.。
单独发生的非综合征型唇腭裂的病因学研究进展
分别为每千活产2 ? 4例和5 ? @例患儿。出生时唇腭裂患病率 的种族差异是唇腭裂病因学研究中公认的结果。总的规律 是亚洲人群最高, 高加索白人次之, 非洲裔人群最低, 而不同
基金项目: 教育部2 < < <年留学回国人员科研启动基金资助项目 (教外司留@ 5 5 54 J 7号) 2 5 5 5 > 4
于人群的病例对照研究中发现, 饮酒可增加单发 , / 0 的危 险性, O ! B * ( ( *等利用上述人群的一个扩展样本得到相似结
[> ] 果。但 , 的研究结果表明, 病例组母亲报告 / " * ) ( & 9 ) & 9等 2
病例对照研究设计的方法对候选基因 ( ) 进行 , 6 4 ( 4 6 ’ *5 * * ( 研究, 并报道了位于生长转化因子! ’ / 6 7 8 + / $ ( / + 9 ’ : 8 6 , . 55 , 基因位点内含子的 ; ’ + / 6 & : 6 ; < = 3) 6 ?遗传标记物与单发 ) > 唇腭裂的发生呈统计学关联。; 是研究报道最多的一 < = 3 个基因 位 点, 该 位 点 与 间 充 质 的 正 常 发 育 密 切 相 关。自 不同研究者报告了高加索白人中病例 3 / 4 ( * /的报道以来, 5 与对照间该位点等位基因频率的差别, 但未取得一致结果。 @ ( ’ , : * & & @ * ’ 6 . 6 6 & 7 ( 7对于 ; < = 3 是否与单 B 发唇腭裂的发生相关亦无定论, 认为不同研究人群双侧裂和 阳性家族史病例比例的不同可能是造成结果不一致的原因。 近期的一些研究亦未能得出统一的结果。除 ; 研 < = 3 以外, 究发现 与 唇 腭 裂 发 生 有 关 联 的 候 选 基 因 还 有: 视黄酸! ( , , 位于 A 号染色体的一个 / * ’ ( + ( , 6 , ( 4 / * , * ’ + / 6 & : 6 C 3 C 3) ) ) 遗传 标 记 物 (D ) ,生 长 转 化 因 子E ( A 7 # 1 " * ’ 60 ’ / 6 7 8 + / $ ( 5 , ) , (@ / + 9 ’ : 8 6 , ’ + /E * ’ 6 0 ; < = E 0 @ F G # 7 :: + $ * + H + I: + $ + & + 5 5 )和 , 亚 甲 基 四 氢 叶 酸 还 原 酶 ( , # !# J . !# J . $ * ’ : & * * ’ * . B , 基 因 等。 @ ’ / 6 : 4 / + 8 + & 6 ’ * / * 4 % , ’ 6 7 * @ ; K = C) ; K = C 作为体 B 内叶酸代谢过程中的一个重要辅酶, 它的 L M N N ; 单核苷酸多 态性 ( , ) 与唇腭裂发生的 7 ( & *% , & * + ’ ( 4 *) + & $ + / : ( 7 $ 7 F O P 5 B ) 关系也是最近研究得比较多的一个课题。一方面不完全外显, 多因素遗传 , 介于上述两者之 [ ] " # 间的多 种 不 同 组 合 以及多位点遗传 ($ % & ’ ( & *& + , (, + . )
儿童非综合征性总唇裂发病影响因素的研究的开题报告
儿童非综合征性总唇裂发病影响因素的研究的开题报告
一、研究背景
总唇裂是一种婴儿先天性的唇裂畸形,主要发生在口唇的中央或偏一侧,是唇裂中最严重的一种类型。
据统计,全球每1000名新生儿中就有1-2名患有口唇裂,其中总唇裂约占20%左右。
总唇裂对婴儿的生长发育和社交情感有重大影响,同时,其治疗过程也非常痛苦和费用高昂。
目前,对于口唇裂畸形的发病机制还存在许多不明确的问题。
由于总唇裂的发病与多种因素相关,因此开展总唇裂的影响因素研究对于寻找其发病机理和探索治疗方法具有重要的理论和实践意义。
二、研究目的
本研究旨在探究非综合征性总唇裂的病因学和发病机理,分析其与孕期环境、遗传因素、母婴健康等因素的关系,为防治非综合征性总唇裂提供更为科学的理论基础和实践指导。
三、研究内容
1.总唇裂的定义、分类与流行病学特征;
2.孕期环境与非综合征性总唇裂的关系;
3.遗传因素与非综合征性总唇裂的关系;
4.母婴健康状况与非综合征性总唇裂的关系;
5.影响因素综合分析。
四、研究方法
本研究采用综合性调查方法,以非综合征性总唇裂患儿及其父母为研究对象,掌握其生育史、孕期情况、家族遗传史、生活方式、环境因素等相关信息。
同时,收集国内外相关文献并分析总结,从宏观和微观两个方面探究影响非综合征性总唇裂的内在机制。
五、研究意义
本研究从多个方面系统地探讨了非综合征性总唇裂的影响因素,对于加深我们对非综合征性总唇裂的认识具有重要的现实和理论意义。
同时,这些研究结果也可为临床治疗和预防非综合征性总唇裂提供科学依据和方法。
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[文章编号]㊀1674⁃8603(2019)01⁃0037⁃06㊃综㊀述㊃非综合征型唇腭裂非编码区变异功能研究策略殷斌,石冰,贾仲林∗(口腔疾病研究国家重点实验室,国家口腔疾病临床医学研究中心,四川大学华西口腔医院唇腭裂外科,四川成都610041)[摘要]㊀非综合征型唇腭裂是一种常见的先天畸形,其发病机制复杂,常包含遗传和环境两方面的因素㊂随着全基因组关联研究的广泛开展,针对非综合征型唇腭裂的遗传学研究取得了较为丰硕的成果,发现了大量候选突变位点㊂但这些突变大多位于易感基因的非编码区域,且仅拥有统计学上的意义,需要后续的功能研究来验证这些突变的真实致病性㊂目前唇腭裂编码区变异的研究方法已较为成熟,但由于致病机制的差异,该法对研究非编码区变异将不完全适用㊂因此,本文将从大数据利用㊁软件功能预测及体内外功能实验三方面对非编码区变异后续功能研究进行介绍,为将来更多唇腭裂非编码区突变研究提供参考㊂[关键词]㊀非综合征型唇腭裂;非编码区变异;功能研究[中图分类号]㊀R782.2㊀㊀[文献标识码]㊀A㊀㊀[doi]㊀10.3969/j.issn.1674⁃8603.2019.01.009基金项目:国家重点研发计划重点专项课题(2017YFC0840100,2017YFC0840107);国家自然科学基金面上项目(81271118);国家自然基金青年科学基金项目(81600849)∗通信作者:贾仲林,Email:zhonglinjia@sina.com㊀㊀非综合征型唇腭裂(non⁃syndromiccleftlipwithorwithoutpalate,NSCL/P)是一种先天性的颅面畸形,其发病率较高,排在我国出生缺陷的第二位㊂目前基于我国15094978个围产期婴儿的统计数据显示:NSCL/P发病率在1.67ɢ左右,其中非综合征型单纯唇裂(non⁃syndromiccleftliponly,NSCLO)发生率为0.56ɢ,非综合征型唇裂伴发腭裂(non⁃syndromiccleftlipandpalate,NSCLP)发生率为0.82ɢ,非综合征型单纯性腭裂(non⁃syndromiccleftpalateonly,NSCPO)发生率为0.27ɢ㊂NSCL/P发病机制复杂,通常被认为是环境因素㊁遗传因素及二者共同作用的结果[1]㊂随着高通量测序技术的发展与广泛应用,对唇腭裂遗传机制的探索与日俱增㊂目前全球已开展了超过10个多种族人群的唇腭裂全基因组关联研究(genome⁃wideassociationstudy,GWAS)及后续针对GWAS发现的大样本验证研究[2⁃16],发现了大量位于基因编码区和非编码区的单核苷酸多态性位点(singlenucleotidepolymorphism,SNP),但GWAS发现的唇腭裂易感位点仅具有统计学上的意义,至于是否是有效的功能变异尚需要后续研究进一步证实㊂众所周知,编码区功能SNP存在较为固定的致病机制㊂即单个碱基变化引起氨基酸序列改变,进而影响蛋白质结构,最终导致相应蛋白质功能受限或丧失,产生疾病表型㊂故针对编码区变异的功能研究也出现了一整套成熟的流程,包括编码蛋白质同源建模及功能预测,体外细胞培养和基因表达载体构建,体内动物建模等㊂目前上述研究方法已成功应用于唇腭裂[17]㊁先天缺牙[18⁃19]等口腔遗传疾病易感基因编码区功能变异研究,具体研究步骤在文献中已做了详细阐述㊂基因编码区固然是遗传学研究的热点和重点,但综合现阶段唇腭裂GWAS研究结果可发现,已筛选出的SNP位点绝大多数位于基因非编码区,如增强子㊁启动子㊁miRNA㊁lncRNA㊁3ᶄ⁃UTR和5ᶄ⁃UTR等㊂非编码区变异功能研究在全身其它疾病相继展开,但在诸如唇腭裂等口腔疾病中研究相对较少㊂虽然非编码区突变没有改变蛋白质功能,但研究证实其几乎参与了基因从转录到翻译的整个调节过程,且这种基因表达水平的变化对于同一疾病的表型差异具有重要作用[20⁃21]㊂如发生在启动子区域的突变会影响转录的起始和延伸;而内含子和UTR区域的变异可能会造成mRNA性质的破坏从而导致稳定性或剪接模式的改变[22]㊂由于未造成蛋白序列的改变,上述编码区变异的功能研究方法显然不再适用㊂那么我们应该如何去研究位于非编码区的变异呢?首先与疾病相关变异的精确定位是研究的第一步,目前数量性状基因座(quantitativetraitlocus,QTL),结合连锁分析和GWAS数据已能够完成初步定位,具体方法在Li等[23]研究中已作了详细介绍㊂本文将从大数据利用㊁软件功能预测及体内外功能实验三方面,对已进行精确定位的非编码区变异后续功能研究进行介绍,为将来更多唇腭裂非编码区突变研究提供参考㊂1㊀公共数据库的利用DNA元件百科全书计划(encyclopediaofDNAele⁃ments,ENCODE)(http://www.genome.gov/10005107/)和表观路线图计划(roadmapepigenomicsprogram,REP)(http://www.roadmapepigenomics.org/)是后GWAS时代分析已发现突变的两个重要科研数据库㊂ENCODE计划主要是研究人类基因组非编码区DNA调控元件的分布㊁功能㊁与组蛋白修饰和转录因子结合的关系㊁对染色质空间结构的影响等㊂利用新一代测序技术分别进行了RNA转录组[RNA⁃seq㊁CAGE(capanalysisofgeneexpression)和RNA⁃PET(RNApaired⁃endtag)]的研究㊁转录因子结合位点(TFChIP⁃seq和DNase⁃seq)的测定以及染色质空间结构(3C㊁4C㊁5C和Hi⁃c)的解析[24⁃26]㊂而REP则主要研究DNA序列以外的调控机制,主要包括DNA甲基化与乙酰化㊁组蛋白修饰㊁基因组印记㊁基因沉默和RNA编辑等㊂它们共同提供了多种细胞和组织的ChIP⁃Seq㊁RNA⁃Seq㊁DNase⁃Seq㊁DNA甲基化和组蛋白修饰等全基因组和表观遗传学数据[27⁃28]㊂通过利用各组学数据间的技术差异和互补性,科研人员可有选择的对数据库中的资源进行系统整合,这将极大的推动和加速科研进展㊂除了这两大公共数据库外,还有很多数据库能够满足不同研究层次的需要㊂如RegulomeDB(ht⁃tp://www.regulomedb.org/)收集了包含ENCODE㊁REP和其它数据库在内的各个层面的调控数据,从转录调控和基因表达水平因果两方面注释了变异位点是否会影响基因转录㊂其中转录调控的检测数据包括转录因子的ChIP⁃seq㊁组蛋白修饰的ChIP⁃seq㊁开放染色质㊁差异甲基化区域和用motif预测转录因子的结合位点(TRANSFAC㊁Jaspar㊁UniPROBE);而eQTL㊁sQTL等数据则反映出待研究SNP位点可能产生的作用,即基因的变异导致附近基因转录水平的变化[29]㊂与RegulomeDB功能相似,HaploReg(http://www.broadinstitute.org/mammals/haploreg/hap⁃loreg.php)是另一个研究非编码区SNP生物学意义的数据库,相比RegulomeDB,HaploReg数据来源更加丰富,通过HaploReg不仅可以为非编码区变异是否发挥功能提供更多证据,同时也能够发现其它位于候选SNP附近且与之有较强连锁效应的SNP位点,因为有可能这些强连锁位点才是疾病的真正病因㊂公共数据库虽然收录了数量庞大的DNA功能元件相关信息,为部分非编码区SNP功能注释提供方便㊂但ENCODE等数据库并不等同于遗传密码,可能还有许多DNA功能元件尚未知晓㊂因此,其它位于此非编码区域的SNP功能信息则需要通过各类计算机软件功能预测㊁体内体外实验加以证明㊂2㊀非编码区SNP功能预测发生在编码区的非同义突变及其对蛋白质功能的影响,可以用基于对保守蛋白序列受影响残基的量化约束的计算方法来预测,而对于非编码变异此类预测方法将不再适用,故利用基因组学㊁表观基因组学及多种数据联合预测的计算方法应运而生㊂目前主流的预测软件包括GWAVA[30]㊁CADD[31]㊁Fun⁃Seq[32]㊁FATHMM⁃MKL[33]和PhyloP[34]等等㊂它们在针对非编码变异功能预测的方法和评价指标上各有差异㊂全基因组突变注释(genome⁃wideannotationofvariants,GWAVA)将人类基因突变数据库(humangenemutationdatabase,HGMD)(http://www.hgmd.cf.ac.uk/ac/index.php)中的调节变异与千人基因组计划中常规SNP进行对比,从而对功能突变做出相应注释[30]㊂CombinedAnnotation⁃DependentDepletion(CADD),则引入了一种称之为 Cscore 的功能评价系统,其包括保守度㊁调节信息㊁转录信息和蛋白水平在内多种注释信息㊂通过将人类基因组中固定的衍生等位基因的注释(较小的危害性)和那些具有更多有害变异的模拟数据集进行对比,从而发现更多的有害变异[31]㊂除了以染色质状态(包括染色体结构㊁调节元件功能和转录因子结合力等)为常规预测指标外,PhyloP还引入了进化保守得分这一指标,作为非编码变异区域是否具有生物学功能的基准㊂针对调节功能变异进行预测的比较基因组学方法认为,拥有调节变异位点的DNA序列在多个物种中是高度保守的,这些高度保守的部分通常被认为是调节功能单元,在自然选择和物种进化过程中几乎不会发生替换㊂因此,研究者可以根据变异发生区域的进化得分来预测突变的致病性,尤其是那些位于基因间区域而又没有充分功能注释的变异[34]㊂Drubay等[35]分别在ClinVar(https://www.ncbi.nlm.nih.gov/clinvar/),COSMIC(https://cancer.sanger.ac.uk/cosmic)和1000genomesprojectdatabases(https://www.nature.com/collections/dcfqmlgsrw)3个数据库中比较了这几个常用变异评分软件的效度,结果发现在ClinVar数据库中CADD对于检测位于蛋白质编码区域的变异具有优效,而在COSMIC数据库中FATHMM⁃MKL和GWAVA更能够检测位于基因非编码区的变异㊂但所有预测工具的精度都很低,其改进有待于未来更多非编码基因组特征的发现㊂3 非编码区变异功能分析公共数据库的变异注释和软件功能预测虽然能很好的找出最具可能的致病突变,并对这些突变做出相应的功能预测㊂但由于公共数据库对新突变注释信息的不完善,软件预测能力的不足以及基因表达在不同细胞㊁组织和个体间的差异,候选致病突变的确定无疑会出现假阳性的可能㊂因此,对于新发调节变异的实验功能证实显得尤为必要㊂3.1㊀体外实验3.1.1㊀实验细胞选择㊀非编码区变异最主要的功能之一就是调控基因表达,而同一基因在不同种类的细胞中表达存在显著差异㊂开展体外实验首步也是最重要的一步,就是细胞的选择㊂非编码区变异由于不影响蛋白质的结构,常规的蛋白质印迹法及实时荧光定量PCR技术往往不能得到较为满意的结果㊂而ENCODE项目和其余研究小组发现染色质构象(DNase高敏位点㊁甲基化修饰㊁组蛋白修饰)及转录因子(一类具有调节功能的蛋白质,通过结合DNA序列的特定位点来增强或者抑制基因表达)结合力与基因表达密切相关㊂ENCODE项目在125种细胞中鉴定出大约290万个人类DNA酶Ⅰ超敏位点[36],并在45种细胞中绘制了12种组蛋白修饰表达谱[37],发现了囊括114个转录因子的3307个具有统计学相关性的转录因子对[24]㊂因此,根据不同的实验目的,对于体外实验细胞系的选择有两个原则:1.待研究目的基因在选取的细胞系中具有相对较高的表达;2.在第一个原则的基础上,比对ENCODE项目数据,该细胞应具有较多的甲基化修饰㊁组蛋白修饰及DNase高敏位点,便于后续的实验检测和功能注释㊂目前ENCODE研究最多证据㊁最为充分的3个人类胚胎干细胞,即GM12878,K562和H1[23],其中GM12878细胞系的DNase高敏位点与唇腭裂易感基因MAFB密切相关,可能成为研究唇腭裂非编码区变异功能的候选细胞[36]㊂3.1.2㊀转录因子结合力检测㊀基因表达的转录过程需要转录因子与RNA聚合酶Ⅱ形成转录起始复合体才能正常开始,而部分位于启动子和增强子内的变异可能会降低转录因子结合力引起基因表达水平的改变㊂因此,对于已发现非编码区变异的功能研究应首先检测转录因子结合能力的变化㊂电泳迁移率转移试验(electrophoreticmobilityshiftassay,EMSA)和载体转染后的荧光素酶表达分析常被用来验证启动子㊁增强子或其他调节元件的功能[38⁃41]㊂此外,染色质免疫共沉淀结合实时聚合酶链反应(chromatinimmunoprecipitationcoupledwithreal⁃timepolymerasechainreaction,ChIP⁃qPCR),ChIP⁃chip以及ChIP⁃seq等实验是定量测定一个到多个基因位点特定转录因子DNA与蛋白结合作用的有效策略[42⁃44]㊂3.1.3㊀染色质状态及其交互作用㊀生物体中有多种功能元件,包括顺式作用元件(cis⁃actingelement)和反式作用元件(trans⁃actingelement)㊂发生在非编码区的功能变异往往影响基因组各功能组件结构及其交互作用㊂目前,越来越多的研究发现基因的表达调控存在三维网络,染色质的空间结构及其相互作用在基因表达调节方面起着重要的作用㊂而染色质构象捕获技术(chromosomeconformationcapture,3C)作为一项新兴技术,为研究基因表达时染色质的空间构象和相互作用关系提供了方便[45⁃46]㊂但3C技术由于其通量较低,单次分析只能研究两个独立位点之间的作用关系( 一对一互作 ),且进行3C实验时实验者必须知道所研究DNA片段与其作用片段的部分信息,通过PCR实验来验证片段间的相互作用关系,对于大规模变异位点分析不再适用㊂而随后衍生出的环状染色质构象捕获(circularchromosomeconformationcapture,4C)[47]㊁3C碳拷贝(3C⁃carboncopy,5C)[48]和CHIP⁃loopassay[49]等技术分别从 一对多互作 ㊁ 多对多互作 和 特定蛋白介导的与目的DNA互作 等角度研究染色质间长距离相互作用㊂最近新出现的ChIA⁃PET(chromatinimmunoprecipitationusingpaired⁃endTagsequencing)和Hic技术已被应用于绘制人类细胞内调控元件的全基因组相互作用图[50]㊂最近一项研究使用3C和4C技术发现,FTO基因中与肥胖相关变异体通过与IRX3基因启动子区域产生长距离相互作用来影响IRX3的表达[51],这恰好证明了染色质构象捕获技术在鉴别调节变异和靶基因方面的实用性和有效性㊂3.2㊀体内实验3.2.1㊀基因编辑技术和干细胞模型㊀随着基因编辑技术的逐渐成熟与广泛应用,许多非编码区突变的体内功能得到验证,这将加快对基因转录过程中与性状相关的基因变异的理解㊂目前常用的基因编辑系统包括以锌指核糖核酸酶(zinc⁃fingernuclease,ZFN)[52]和转录激活因子样效应物核酸酶(tran⁃scriptionactivator⁃likeeffectornucleases,TALEN)[53]为代表的序列特异性核酸酶技术,它们能高效率地进行定点基因组编辑,在基因治疗和遗传改良方面潜力巨大㊂相对ZFN而言,TALEN能够靶向更长的基因序列,而且也更容易构建㊂但是直到现在,研究者们都没有一种低成本的而且公开能够获得的方法来快速地产生大量的TALEN㊂不论是TALEN技术还是ZFN技术,其定向打靶都依赖于DNA序列特异性结合蛋白模块的合成,这一步骤非常繁琐费时㊂而CRISPR/Cas9技术作为一种最新涌现的基因组编辑工具,能够完成RNA导向的DNA识别及编辑[54]㊂CRISPR/Cas9技术使用一段序列特异性向导RNA分子引导核酸内切酶到靶点处,从而完成基因组的编辑㊂CRISPR/Cas9系统的开发为构建更高效的基因定点修饰技术提供了全新的平台㊂2017年,Andrey等[55]提出了一种通过转染特定CRISPR/Cas9载体来设计携带期望突变的胚胎干细胞(em⁃bryonicstemcells,ESC)的方案㊂该方法对先天突变进行体内建模,并对DNA序列进行功能性探究提供可能㊂但当非编码变异在小鼠模型中保守程度不高时,直接利用干细胞技术获取感兴趣的遗传变异也是可行的,如利用人类来源的多能干细胞(inducedpluripotentstemcells,iPSCs)来进行进一步的体外功能实验[56]㊂肌萎缩性脊髓侧索硬化症(amyotrophiclateralsclerosis,ALS)作为一种运动神经元疾病,位于C9ORF72基因非编码区域的6核苷酸重复序列(GGGGCC)异常扩增是其最常见病因㊂Sareen等[57]和Donnelly等[58]报道了一种ALS⁃iPSCs细胞模型,从携带C9ORF72(GGGGCC)重复扩增突变的ALS患者中提取iPSCs,体外培养分化为变异运动神经元,为后续的ALS病因学研究提供了丰富的理论依据㊂4㊀总㊀结目前,唇腭裂GWAS研究发现的非编码区变异虽然不引起蛋白结构和功能的改变,但对基因表达的调控确实起到了不可或缺的作用㊂解释这种突变和疾病进展的一个关键词可能就是 结合 ㊂就是说即使蛋白序列没有发生变化,只要该位点的变化导致了与之结合的分子功能异常即可,这里的结合分子可以是DNA㊁RNA和蛋白质㊂这种致病机制在其它系统疾病已经得到证实㊂如突变发生在转录因子结合位点(transcriptionfactorbindingsite,TFBS)附近,转录因子TF和TFBS结合就会受影响,有研究发现TERT基因启动子区域的rs2853669位点发生突变,导致转录因子E2F1结合变弱,抑制其对基因TERT的转录调控,导致TERT表达上调,促进肝癌发生发展[59]㊂此研究很好的证明了非编码区调节变异引起了DNA与蛋白质结合障碍㊂而非编码区变异同样会引起RNA与RNA结合发生异常,如位于lnc⁃LAMC2⁃1ʒ1内的rs2147578变异会影响miR⁃128⁃3p对lnc⁃LAMC2⁃1ʒ1的结合与调控能力,影响lnc⁃LAMC2⁃1ʒ1的表达,可能通过对癌基因LAMC2的表达进行调控,参与结直肠癌发生[60]㊂另外非编码区突变还可能导致microRNA与mRNA,剪切因子与mRNA,lncRNA与mRNA及lncRNA与DNA结合异常等㊂针对这两种疾病非编码区变异分子机制的研究就利用了部分上述研究方法,且取得了很好的效果㊂因此,将来对于唇腭裂易感基因非编码区变异的功能研究将更多集中在各调控元件间相互作用及遗传分子结合机制的探讨上,通过ENCODE等变异注释数据库㊁功能软件预测和体内体外实验等多种途径综合解释非编码区变异功能将是一种行之有效的方法㊂[参㊀考㊀文㊀献][1]㊀FanD,WuS,LiuL,etal.Prevalenceofnon⁃syndromicorofacialclefts:basedon15,094,978Chineseperinatalinfants[J/OL].Oncotarget,2018,9(17):13981⁃13990[2018⁃09⁃11].http://dx.doi.org/10.18632/oncotarget.24238.[2]㊀BirnbaumS,LudwigKU,ReutterH,etal.Keysusceptibilitylocusfornonsyndromiccleftlipwithorwithoutcleftpalateonchro⁃mosome8q24[J].NatGenet,2009,41(4):473⁃477.[3]㊀BeatyTH,TaubMA,ScottAF,etal.Confirminggenesinfluenc⁃ingrisktocleftlipwithwithoutcleftpalateinacase⁃parenttriostudy[J].HumGenet,2013,132(7):771⁃781.[4]㊀YuY,ZuoX,HeM,etal.Genome⁃wideanalysesofnon⁃syn⁃dromiccleftlipwithpalateidentify14novellociandgeneticheter⁃ogeneity[J/OL].NatCommun,2017,8:14364[2018⁃09⁃11].ht⁃tp://dx.doi.org/10.1038/ncomms14364.[5]㊀LeslieEJ,LiuH,CarlsonJC,etal.AGenome⁃wideAssociationStudyofNonsyndromicCleftPalateIdentifiesanEtiologicMissenseVariantinGRHL3[J/OL].AmJHumGenet,2016,98(4):744⁃754[2018⁃09⁃11].http://dx.doi.org/10.1016/j.ajhg.2016.02.014.[6]㊀LeslieEJ,CarlsonJC,ShafferJR,etal.Amulti⁃ethnicgenome⁃wideassociationstudyidentifiesnovellocifornon⁃syndromiccleftlipwithorwithoutcleftpalateon2p24.2,17q23and19q13[J].HumMolGenet,2016,25(13):2862⁃2872.[7]㊀BeatyTH,MurrayJC,MarazitaML,etal.Agenome⁃wideassoci⁃ationstudyofcleftlipwithandwithoutcleftpalateidentifiesriskvariantsnearMAFBandABCA4[J].NatGenet,2010,42(6):525⁃529.[8]㊀FonsecaRF,deCarvalhoFM,PolettaFA,etal.Family⁃basedge⁃nome⁃wideassociationstudyinPatagoniaconfirmstheassociationoftheDMDlocusandcleftlipandpalate[J/OL].EurJOralSci,2015,123(5):381⁃384[2018⁃09⁃11].http://dx.doi.org/10.1111/eos.12212.[9]㊀WolfZT,BrandHA,ShafferJR,etal.Genome⁃wideassociationstudiesindogsandhumansidentifyADAMTS20asariskvariantforcleftlipandpalate[J/OL].PLoSGenet,2015,11(3):e1005059[2018⁃09⁃11].http://dx.doi.org/10.1371/journal.pgen.1005059.[10]LeslieEJ,CarlsonJC,ShafferJR,etal.Genome⁃widemeta⁃ana⁃lysesofnonsyndromicorofacialcleftsidentifynovelassociationsbe⁃tweenFOXE1andallorofacialclefts,andTP63andcleftlipwithorwithoutcleftpalate[J/OL].HumGenet,2017,136(3):275⁃286[2018⁃09⁃11].http://dx.doi.org/10.1007/s00439⁃016⁃1754⁃7.[11]GrantSF,WangK,ZhangH,etal.Agenome⁃wideassociationstudyidentifiesalocusfornonsyndromiccleftlipwithorwithoutcleftpalateon8q24[J].JPediatr,2009,155(6):909⁃913.[12]CamargoM,RiveraD,MorenoL,etal.GWASrevealsnewreces⁃sivelociassociatedwithnon⁃syndromicfacialclefting[J].EurJMedGenet,2012,55(10):510⁃514.[13]LudwigKU,MangoldE,HermsS,etal.Genome⁃widemeta⁃ana⁃lysesofnonsyndromiccleftlipwithorwithoutcleftpalateidentifysixnewriskloci[J].NatGenet,2012,44(9):968⁃971.[14]MangoldE,LudwigKU,BirnbaumS,etal.Genome⁃wideassoci⁃ationstudyidentifiestwosusceptibilitylocifornonsyndromiccleftlipwithorwithoutcleftpalate[J].NatGenet,2010,42(1):24⁃26.[15]SunY,HuangY,YinA,etal.Genome⁃wideassociationstudyi⁃dentifiesanewsusceptibilitylocusforcleftlipwithorwithoutacleftpalate[J/OL].NatCommun,2015,6:6414[2018⁃09⁃11].http://dx.doi.org/10.1038/ncomms7414.[16]YounkinSG,ScharpfRB,SchwenderH,etal.Agenome⁃widestudyofdenovodeletionsidentifiesacandidatelocusfornon⁃syn⁃dromicisolatedcleftlip/palaterisk[J/OL].BMCGenet,2014,15:24[2018⁃09⁃11].http://dx.doi.org/10.1186/1471⁃2156⁃15⁃24.[17]EsheteMA,LiuH,LiM,etal.Loss⁃of⁃FunctionGRHL3Varia⁃ntsDetectedinAfricanPatientswithIsolatedCleftPalate[J/OL].JDentRes,2018,97(1):41⁃48[2018⁃09⁃11].http://dx.doi.org/10.1177/0022034517729819.[18]MuesG,TardivelA,WillenL,etal.FunctionalanalysisofEc⁃todysplasin⁃Amutationscausingselectivetoothagenesis[J].EurJHumGenet,2010,18(1):19⁃25.[19]ShenW,WangY,LiuY,etal.FunctionalStudyofEctodyspla⁃sin⁃AMutationsCausingNon⁃SyndromicToothAgenesis[J/OL].PLoSOne,2016,11(5):e0154884[2018⁃09⁃11].http://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0154884.[20]SaunaZE,Kimchi⁃SarfatyC.Understandingthecontributionofsynonymousmutationstohumandisease[J].NatRevGenet,2011,12(10):683⁃691.[21]MakrythanasisP,AntonarakisSE.Pathogenicvariantsinnon⁃pro⁃tein⁃codingsequences[J].ClinGenet,2013,84(5):422⁃428.[22]ZhuY,TazearslanC,SuhY.Challengesandprogressininterpre⁃tationofnon⁃codinggeneticvariantsassociatedwithhumandisease[J/OL].ExpBiolMed(Maywood),2017,242(13):1325⁃1334[2018⁃09⁃11].http://dx.doi.org/10.1177/1535370217713750.[23]LiMJ,YanB,ShamPC,etal.Exploringthefunctionofgeneticvariantsinthenon⁃codinggenomicregions:approachesforidentif⁃yinghumanregulatoryvariantsaffectinggeneexpression[J].BriefBioinform,2015,16(3):393⁃412.[24]ENCODEProjectConsortium.Anintegratedencycl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