[发明专利]第111位点发生突变的HMOX1突变基因及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及分子生物学和医学领域，具体涉及一种HMOX1突变基因及其在人慢性阻塞性肺疾病致病基因检测中的应用。

背景技术

人慢性阻塞性肺疾病(Chronic Obstructive Pulmonary Disease，COPD)是一种具有气流受限特征的慢性气道疾病，其气流受限不完全可逆，常呈进行性发展,主要包括肺气肿、慢性支气管炎和末梢气道疾病。它是威胁人们健康的常见疾病，在所有疾病的死亡原因中高居第四位，且发病率和死亡率有逐年渐增的趋势，据WHO报导到2030年COPD或将成为世界第三大致死疾病，因此COPD的防治显得尤为迫切，而这离不开对其致病因素的深入解析。流行病学研究表明，COPD是由易感基因和环境因素共同作用所导致的疾病，其发病机制复杂，已知若干基因变异和多态性以及多种环境因素均是其致病的高危因素。

到目前为止为研究所明确的是，a1-AT基因是当前唯一得到确认的与COPD发病有密切相关的基因，其编码的蛋白a1-抗胰蛋白酶（AAT)缺乏易发生C0PD；吸烟则是C0PD致病的最危险环境因素。然而a1-抗胰蛋白酶缺乏者仅占COPD的1%-2%，吸烟者中只有10%-15%会发生COPD，非吸烟者也可以发生慢性气流受限。除a1-AT基因之外，初步研究显示基质金属蛋白酶(MMPs)基因、SERPINA3基因、HMOX1基因、GST-S基因和ACE基因等少数几个基因的相关变异或多态性也和COPD易感性相关，但需要进一步确证。对于不同人种和人群，其COPD致病的遗传易感性位点既有共同部分也会有差异部分。目前中国人群特异的COPD易感或致病基因及其位点尚未得到很好揭示。

本发明针对收集到的福建省及其周边地区的16个COPD特定家系，通过对相关家系成员进行人类基因组全外显子组测序分析比对，发现了COPD的一个新的遗传性致病基因突变——HMOX1基因的c.111delG突变，并通过构建的Sanger测序检测法在人群样本中做了进一步的验证。HMOX1（Heme Oxygenase 1）即血红素加氧酶1作为血红素分解代谢的第一个限速酶，可分解血红素生成一氧化碳及胆绿素，后两者均具有非常重要的生物学活性：一氧化碳有较强的抗氧化、抗炎作用；胆绿素也能转变成胆红素，成为强大的抗氧化物质。因此，HMOX1缺乏会降低其对肺的保护作用，使肺功能下降速度加快。在日本人群，HMOX1基因多态性与有吸烟史的肺气肿有相关关系，但其在COPD中的作用尚未明晰。本发明提供的HMOX1致病基因突变并未见报道且与COPD患者吸烟与否并无直接关联，C0PD相关致病基因突变的全面系统解析将有助于其防治工作的开展。

发明内容

本发明提供了一种人HMOX1突变基因，其为慢性阻塞性肺疾病的致病基因。同时提供了基于Sanger测序技术的HMOX1突变基因检测方法；这些可以为特定HMOX1突变基因引起的COPD致病机理的解析和致病基因检测提供依据。

本发明的目的之一在于提供一种人HMOX1突变基因，其序列分别如SEQ ID NO.1所示，对应的突变为c.111delG突变；发生c.111delG突变的HMOX1基因经检测和验证为人类COPD致病基因，可以被应用于构建人类COPD致病基因检测方法和人类COPD致病基因检测试剂盒中。

其中，参照野生型HMOX1基因序列（NCBI登录号为NC_000022.11中的HMOX1基因序列），所述c.111delG突变是指HMOX1基因第111位点的G核苷酸发生了缺失突变，SEQ ID NO.1只展现HMOX1突变基因前499个核苷酸序列，其余序列详见NC_000022.11中的HMOX1基因参考序列。

本发明的另一目的在于提供特定HMOX1突变基因检测方法，该方法包括如下主要步骤：

（1）HMOX1基因突变片段扩增

提取待测者样本的基因组DNA，利用设计合成的PCR引物对进行HMOX1基因突变片段扩增；

（2）HMOX1基因扩增片段测序分析

将（1）中扩增的HMOX1基因突变片段进行Sanger测序，与野生型参考序列进行比对获取突变信息，以此应用于COPD辅助分析中。

其中，步骤（1）中所述的样本为人体正常组织，优选血液或口腔粘膜；所述的PCR引物对其序列如SEQ ID NO.2和SEQ ID NO.3所示。扩增条件为：95℃预变性3min；94℃变性15s，55℃退火20s，72℃延伸50s，循环32次；72℃终延伸5min；所述的HMOX1基因突变是指HMOX1基因的c.111delG突变。