背景:结节病(Sarcoidosis)是一种未知原因导致的多系统受累的疾病,其特点是炎症性活动多伴发肺部非干酪性肉芽肿,可累及多脏器,最常见是肺部受累。目前认为结节病的致病机制是存在特殊遗传背景的患者,因暴露于某种未知抗原后,患者组织器官内产生了肉芽肿反应。结节病常出现家族聚集现象,遗传率估计高达66%,不同种族之间结节病的发病率也有所差异。针对结节病患者的全外显子组研究可以发现突变位点及所在基因,通过对突变位点分析及功能预测,可以对结节病致病机制进行深入的研究和探讨。目的:通过对家族性结节病家系全外显子组检测,探索家族性结节病患者突变位点及所在基因,分析潜在的结节病致病机制。通过分析1 16例散发性结节病患者和1例家族性结节病家系的全外显子组突变位点及所在基因的共性及特性,并结合临床特征分析结节病潜在的致病机制。方法:研究纳入2016年1月1日至2018年12月30日于我院就诊的1例中国家族性结节病家系,包括3例结节病患者及1例健康家族成员,以及1 16名散发结节病患者,并完成患者临床资料汇总。通过数据库筛选及临床特征关联分析,得到结节病致病基因的候选基因集。通过对散发结节病患者与家系结节病患者候选基因集比对,并完成突变基因功能分析,进一步筛选候选基因,进而对突变基因进行功能预测及相关分子通路研究,提出潜在的结节病致病机制。结果:1.本研究于2016年1 1月纳入1例结节病家系,为中国北方汉族肺结节病家族。该家系包含连续2代3例患者及1例健康成员,其中男性2例,女性2例,发病年龄23～69岁,先证者为Ⅱ-6。对家族性结节病患者及健康家系成员进行全外显子组测序,筛选出特有罕见突变位点及家系患者候选基因集。通过ExAC、CADD、Polyphen2以及Metascape数据库分析,发现27个基因在数据库中提示致病性较高,其中ZC3H12A、BCR、C5AR2及INHBB四个基因在Metascape数据库中的基因注释为“细胞分泌负性调控”。经Sanger一代测序验证发现,该基因在3名家系患者均出现ZC3H12A的c.1361 A>G位点突变,而健康成员不出现突变。ZC3H12A基因可以负性调控Th17细胞分化,可能参与结节病发病的免疫进程。2.本研究还纳入了 116例散发结节病患者,其中男性39人,女性77人,男女比约为1:2,中位确诊年龄49(29～72)岁。对116例散发结节病患者与208例健康人全外显子组测序结果完成Fisher精确检验,结果得到显著差异突变位点1131个,所在基因439个。3.家系与散发结节病具有共同的候选基因,包括:MUC16、MUC6、PSG11、SLC9B1、TAS2R43,其中SLC9B1基因出现两个位点重合,包括chr4:103826757以及chr4:103826769。出现非同义突变及无义突变的基因包括MUC16、SLC9B1及TAS2R43。其中,116例散发结节病患者的MUC16非同义突变可造成蛋白质疏水性改变,进而影响下游分子通路,是潜在的结节病致病基因。结论:家族性肺结节病患者由于遗传因素导致机体的免疫应答发生改变,是结节病的致病机制之一。通过全外显子组检测及基因功能分析发现,本研究纳入的家系中Ⅱ-2、Ⅱ-6及Ⅲ-1患者成员均在ZC3H12A基因的同一位点发生突变,该基因可参与肺结节病发病机制中Th17细胞的分化,可能是该家族性肺结节病患者的致病基因。而116例散发结节病患者的结节病致病突变基因的候选基因集包括MUC16、MUC6、PSG11、SLC9B1、TAS2R43,均参与机体固有免疫反应及适应性免疫反应。其中MUC16与结节病慢性进展有关,且既往研究发现结节病患者可出现MUC16血清学水平升高,但具体机制仍待进一步研究。