一种导致脑桥小脑发育不良的致病基因CASK突变的应用及检测试剂和应用的制作方法

本发明属于基因诊断，具体涉及一种导致脑桥小脑发育不良的致病基因cask突变的应用及检测试剂和应用。

背景技术：

1、智力障碍、小头畸形伴脑桥小脑发育不良(mental retardation andmicrocephaly with pontine and cerebellar hypoplasia，micpch，omim 300749)是一种罕见x连锁显性遗传病，女性杂合子发病多见，男性半合子表型更为严重。cask基因变异造成蛋白的功能丧失是其致病机制。

2、micpch的核心特征为较为严重的智力障碍、小头畸形和不同程度的脑桥小脑发育不良，部分存在四肢肌张力增高及躯干肌张力减低，眼部异常、癫痫发作、感觉神经性耳聋、睡眠障碍、面容异常等。micpch患者出生时头围多正常，出生后出现进行性小头畸形，cask基因变异导致的micpch患者头颅mri可看到小脑呈“蝴蝶状”，这是由于小脑半球和蚓部弥漫性发育不良造成的，且胼胝体发育大多正常。癫痫起病年龄为生后第1天至生后4个月，癫痫发作类型以痉挛发作、肌阵挛发作及强直发作为主要表现，癫痫表型多为大田原综合征、婴儿痉挛症、早发肌阵挛性脑病。

3、cask基因(nm_001367721.1)定位于染色体xp11.4，基因全长408.6kb，包含27个外显子和26个内含子，编码926个氨基酸组成的cask蛋白，为钙/钙调蛋白依赖性丝氨酸蛋白激酶蛋白，属于膜相关的鸟苷激酶(membrane associated guanylate kinase，maguk)家族，在中枢神经系统高度表达，具有参与大脑发育、突触功能、转录调控及细胞骨架形成等重要功能。目前已报道一百多种cask基因变异，cask基因变异类型包括无义变异、错义变异、移码变异、剪切变异、小片段插入缺失、大片段结构性变异，无明显热点突变区域。基因突变是导致脑桥小脑发育不良发生发展的重要遗传基础，基因诊断是确诊脑桥小脑发育不良的金标准。临床上需要针对不同突变建立相应的检测技术并用于明确病因和疾病诊断。然而目前临床上用于诊断脑桥小脑发育不良的基因突变的种类十分有限，例如目前仅有报道公开基因检测用于脑桥小脑发育不良的早期诊断，具体为通过基因检测cask基因发现存在新发杂合无义突变，为c.3106(外显子12)c>t，导致蛋白质改变为p.(arg1036*)。丰富诊断脑桥小脑发育不良的基因突变位点为全面高效准确筛查患脑桥小脑发育不良的人群，为指导优生有十分重要意义。

4、现有技术中对基因突变位点基因型的检测方法，可以采用限制性酶切片段长度多态性、单链构象多态性、等位基因特异的寡聚核苷酸杂交等方法完成，但这些检测方法均不能同时满足定性、定量及明确突变基因的序列的目的，所以需要针对特异突变位点的特异性扩增引物。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的在于提供一种导致脑桥小脑发育不良的致病基因cask突变的应用，丰富基因诊断脑桥小脑发育不良的突变位点的同时还能作为靶点为药物筛选、药效评价及靶向治疗提供基础。

2、本发明的目的还在于提供一种检测导致脑桥小脑发育不良的致病基因cask突变位点的试剂，助力脑桥小脑发育不良基因突变的筛查和诊断。

3、本发明提供了一种基因cask突变位点在制备脑桥小脑发育不良诊断试剂或制备防治脑桥小脑发育不良的药物中的应用，所述致病基因cask突变位点为cask:nm_001367721.1:exon3:c.202dela:p.m68cfs*2。

4、本发明提供了一种用于检测导致脑桥小脑发育不良的致病基因cask突变位点的试剂，包括检测cask基因突变位点c.202dela的引物；

5、所述引物包括核苷酸序列如seq id no:1所示的cask-f和核苷酸序列如seq idno:2所示的cask-r。

6、优选的，所述试剂还包括测序引物；

7、所述测序引物包括核苷酸序列如seq id no:3所示的cask-seqf和核苷酸序列如seq idno:4所示的cask-seqr。

8、本发明提供了一种脑桥小脑发育不良诊断试剂盒，包括所述试剂和pcr扩增试剂。

9、优选的，所述pcr扩增试剂包括dntp、10×pcr缓冲液、镁离子和tap聚合酶；

10、所述10×pcr缓冲液包含以下组分的水溶液：500mmol/l kcl、ph 8.3的100mmol/ltris-cl和15mmol/lmgcl2。

11、本发明提供了所述试剂在制备检测导致脑桥小脑发育不良的致病基因cask突变位点的试剂盒中的应用。

12、本发明提供了一种检测基因cask突变位点的引物在制备脑桥小脑发育不良辅助诊断试剂盒中的应用，所述基因cask突变位点为cask:nm_001367721.1:exon3:c.202dela:p.m68cfs*2。

13、优选的，所述引物为所述试剂。

14、优选的，利用所述试剂盒辅助诊断脑桥小脑发育不良的方法，包括以下步骤：

15、用所述试剂盒检测样本中基因突变位点的基因型来诊断个体是否患有脑桥小脑发育不良的风险；

16、若检测基因型是“c.202dela杂合子突变”，则为患者；

17、若检测基因型是“野生型”，则个体为正常人。

18、优选的，所述样本为血液、羊水和活检组织中的至少一种。

19、本发明提供了一种基因cask突变位点在制备脑桥小脑发育不良诊断试剂或制备防治脑桥小脑发育不良的药物中的应用，所述致病基因cask突变位点为cask:nm_001367721.1:exon3:c.202dela:p.m68cfs*2。本发明通过外显子组测序技术首次发现了cask:nm_001367721.1:exon3:c.202dela:p.m68cfs*2位点突变可以导致脑桥小脑发育不良发病。一方面，通过检测受试者是否携带有上述突变，用于筛查或诊断脑桥小脑发育不良致病基因突变患者，以提供优生优育和治疗干预指导。另一方面，本发明为脑桥小脑发育不良的发病机制研究奠定了重要基础，为脑桥小脑发育不良患者的治疗提供全新的理论依据。第三方面，本发明可以为治疗脑桥小脑发育不良提供可能的药物靶点。

20、本发明所提供的脑桥小脑发育不良诊断试剂盒，通过优化检测致病基因cask突变位点的引物和反应体系，大大提高检测结果的准确性和可靠性，可用于快速、有效地预测或诊断脑桥小脑发育不良，并为其药物筛选、药效评价及靶向治疗提供新的技术支持。

技术特征：

1.一种基因cask突变位点在制备脑桥小脑发育不良诊断试剂或制备防治脑桥小脑发育不良的药物中的应用，所述致病基因cask突变位点为cask:nm_001367721.1:exon3:c.202dela:p.m68cfs*2。

2.一种用于检测导致脑桥小脑发育不良的致病基因cask突变位点的试剂，其特征在于，包括检测cask基因突变位点c.202dela的引物；

3.根据权利要求2所述试剂，其特征在于，所述试剂还包括测序引物；

4.一种脑桥小脑发育不良诊断试剂盒，其特征在于，包括权利要求2或3所述试剂和pcr扩增试剂。

5.根据权利要求4所述试剂盒，其特征在于，所述pcr扩增试剂包括dntp、10×pcr缓冲液、镁离子和tap聚合酶；

6.权利要求2或3所述试剂在制备检测导致脑桥小脑发育不良的致病基因cask突变位点的试剂盒中的应用。

7.一种检测基因cask突变位点的引物在制备脑桥小脑发育不良辅助诊断试剂盒中的应用，所述基因cask突变位点为cask:nm_001367721.1:exon3:c.202dela:p.m68cfs*2。

8.根据权利要求7所述应用，其特征在于，所述引物为权利要求2或3所述试剂。

9.根据权利要求7所述应用，其特征在于，利用所述试剂盒辅助诊断脑桥小脑发育不良的方法，包括以下步骤：

10.根据权利要求7～9任意一项所述的应用，其特征在于，所述样本为血液、羊水和活检组织中的至少一种。

技术总结
本发明提供了一种导致脑桥小脑发育不良的致病基因CASK突变的应用及检测试剂和应用，属于基因诊断技术领域。本发明通过外显子组测序技术首次发现了CASK:NM_001367721.1:exon3:c.202delA:p.M68Cfs*2位点突变可以导致脑桥小脑发育不良(MIM306700)。本发明检测所述基因突变位点的试剂用于筛查或诊断脑桥小脑发育不良致病基因突变患者，以指导患者治疗和帮助优生优育，为脑桥小脑发育不良的发病机制研究提供了新的基础和途径，为脑桥小脑发育不良的治疗提供新的理论依据，可以为治疗脑桥小脑发育不良提供可能的药物靶点。

技术研发人员：曾桥,刘亚宁,熊亚,吴伟娟
受保护的技术使用者：湖南家辉生物技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16