外显子测序解析卵巢早衰的遗传因素

卵巢早衰（Premature ovarian failure POF）通常是指女性40岁之前闭经（原发性或继发性），约1%-4%的女性患有此病，症状表现为低雌激素症状（即潮热，阴道干燥，过早性骨质疏松症）。 POF在遗传上是异质的，确定的与之相关的基因很少，并且可以是特发性和非综合征或遗传综合征的一部分。

本篇文章讲解一篇文献：利用外显子测序技术在一个近亲结婚家庭中发现基因MCM8第5个外显子上c.446C>G隐性突变，导致该基因失活，从而导致卵巢早衰；并通过Sanger测序验证该家系其他成员有卵巢早衰症的亲属都带有此突变。对该基因功能的验证发现:该基因与DNA损伤修复相关；为探索卵巢早衰或卵巢功能不全的发生机理，以及阐明该病的临床高度异质性和遗传病因复杂性开辟了一个新的研究途径。

患病家系：

这个近亲家庭来自于沙特阿拉伯利雅得国王哈立德大学医院（KKUH），他们的父母为堂兄妹近亲结婚，总共生育了12个孩子，7女孩，5个男孩，其中家系中有3姐妹(IV-1, IV-6, and IV-9)患有POF，如下图所示，其中带*号的成员用于外显子测序：

建库测序

DNA 样品 (III-1, 83 III-2, IV-1, IV-2, IV-3, IV-5, IV-6, and IV-9)采用HaloPlex Exome Kit (Agilent)试剂盒进行外显子捕获建库，然后利用Illumina HiSeq 2500 平台PE100进行测序，平均每个样品产生14G的数据，详情见下表：

变异检测

测序后的数据利用BWA version 0.7.3a MEM比对到人类参考基因组上（GRCh37/hg 19），利用GATK的HaplotypeCaller方法进行变异检测，并对变异信息进行过滤，去掉不可靠的变异。然后利用ANNOVAR软件对变异信息进行注释，以发现变异位点与基因的关系，以及是否为有害突变。数据比对结果如下表：

疾病相关基因查找：

首先作者通过SNP芯片分析发现，三姐妹各自基因组上有3.3Mb区域同源纯合 chromosome 20p13-p12.3，而在这个区域内没有报道过与POF相关的任何基因，因此作者做全外显子测序（WES）分析，在该区域找与POF相关的基因。根据隐性遗传模型，作者在这个区域共找到了，两个非同义突变的SNP，分别位于两个基因上：FERMT1 (MIM 607900) and MCM8 (MIM 608187),其中  FERMT1 突变(NM_017671:c.293G>A, p.R98H) 先前报道过为有益突变(rs137862671)，最终，只有MCM8 (NM_032485) c.446C>G这个新生突变（不存在与1000G和ESP数据库当中）与POF相关。MCM8变异信息如下：

一代sanger测序也确认了该突变存在与患者中,其中不患病的IV-3为野生型纯合，父母（III-1，III-2）及三个子女（IV-2，IV-5，IV-8）都为致病突变携带者，患病三姐妹都为隐性纯合。

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