先天性心脏病的遗传学
对患有先天性心脏病的个人和家庭进行遗传学检测
研究概览
详细说明
先天性心脏病 (CHD) 是最常见的出生缺陷类型,但 CHD 的病因在很大程度上仍不清楚。 已经利用多种遗传方法发现了综合征性和非综合征性 CHD 的遗传原因(Yasuhara 和 Garg,2021)。 大多数这些遗传原因是通过研究患有常染色体显性先天性心脏病的大家族发现的,我的实验室过去曾成功地使用过这种方法(Garg,2003 年;Garg 2005 年;Pan,2009 年;Bennett,2022 年)。 尽管这些位置克隆方法非常强大,但它们受到多代谱系稀有性的限制,并且仅限于允许产生大量亲属的较温和形式的冠心病。
传统上用于确定 CHD 遗传原因的另一种方法是筛查大量患有散发性(非家族性)CHD 病例的遗传异常(CHD 候选基因的核苷酸序列变异或染色体拷贝数变化)涉及冠心病候选基因)。 这项工作一直很乏味,因为大量候选基因被认为可能与人类冠心病有关(Choudhury 和 Garg,2022)。 尽管这种方法取得了成功(Schluterman,2007 年;Maitra,2010 年;Chang,2013 年;Bonachea,2014 年),但它也仅限于候选基因列表。
全外显子组测序 (WES) 是一种下一代测序技术,可以对所有表达的基因进行测序。 除了其他几个团队(LaHaye,2016 年;Gordon,2022 年),我们的团队一直在利用 WES 技术发现 CHD 基因。 在我们对 CHD 基因发现的分析中,我们的小组已经取得进展,利用全基因组测序 (WGS),这是一种下一代测序技术,可以对所有遗传物质(包括未在 WES 中测序的基因组区域)进行测序。 因此,这些测序方法可应用于多重家族和散发病例队列,以公正的方式鉴定冠心病的遗传原因。 基因组测序取决于运行测序和控制数据管道的人员的技术和生物信息学实力。 全国儿童医院 (NCH) 的基因组医学研究所技术娴熟,并开发了自己强大的数据管道 (Kelly, 2015)。 WGS 是一种强大的遗传工具,可以单独使用或与其他类型的遗传分析结合使用,以提高这些研究的产量。
研究类型
注册 (估计的)
联系人和位置
学习联系方式
- 姓名:Katherine M Spayde, MS, CGC
- 电话号码:614-355-6388
- 邮箱:katherine.spayde@nationwidechildrens.org
学习地点
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Ohio
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Columbus、Ohio、美国、43205
- 招聘中
- Nationwide Children's Hospital
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首席研究员:
- Vidu Garg, MD
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参与标准
资格标准
适合学习的年龄
- 孩子
- 成人
- 年长者
接受健康志愿者
取样方法
研究人群
描述
纳入标准:
- 受试者必须诊断为先天性心脏病或与先天性心脏病患者有亲属关系。
排除标准:
- 与先天性心脏病患者无关的健康个体
学习计划
研究是如何设计的?
设计细节
队列和干预
团体/队列 |
干预/治疗 |
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学习科目
患有先天性心脏病的个人和患有或不患有先天性心脏病的家庭成员。
所有研究参与者都需要采集血样。
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用于直接测序、微阵列、单核苷酸多态性、全基因组阵列比较基因组杂交 DNA 分析和/或全外显子组或基因组测序的血样采集。
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研究衡量的是什么?
主要结果指标
结果测量 |
措施说明 |
大体时间 |
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鉴定导致先天性心脏病的新遗传因素
大体时间:最多 3 年,从基因分析之日到完成基因数据分析或鉴定新的基因贡献者,以先到者为准
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发现与人类先天性心脏缺陷相关的新型遗传异常
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最多 3 年,从基因分析之日到完成基因数据分析或鉴定新的基因贡献者,以先到者为准
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合作者和调查者
调查人员
- 首席研究员:Vidu Garg, MD、The Research Institute at Nationwide Children's Hospital
出版物和有用的链接
一般刊物
- Yasuhara J, Garg V. Genetics of congenital heart disease: a narrative review of recent advances and clinical implications. Transl Pediatr. 2021 Sep;10(9):2366-2386. doi: 10.21037/tp-21-297.
- Choudhury TZ, Garg V. Molecular genetic mechanisms of congenital heart disease. Curr Opin Genet Dev. 2022 Aug;75:101949. doi: 10.1016/j.gde.2022.101949. Epub 2022 Jul 8.
- Pan H, Richards AA, Zhu X, Joglar JA, Yin HL, Garg V. A novel mutation in LAMIN A/C is associated with isolated early-onset atrial fibrillation and progressive atrioventricular block followed by cardiomyopathy and sudden cardiac death. Heart Rhythm. 2009 May;6(5):707-10. doi: 10.1016/j.hrthm.2009.01.037. Epub 2009 Feb 4. No abstract available.
- Maitra M, Koenig SN, Srivastava D, Garg V. Identification of GATA6 sequence variants in patients with congenital heart defects. Pediatr Res. 2010 Oct;68(4):281-5. doi: 10.1203/PDR.0b013e3181ed17e4.
- Schluterman MK, Krysiak AE, Kathiriya IS, Abate N, Chandalia M, Srivastava D, Garg V. Screening and biochemical analysis of GATA4 sequence variations identified in patients with congenital heart disease. Am J Med Genet A. 2007 Apr 15;143A(8):817-23. doi: 10.1002/ajmg.a.31652.
- Garg V, Muth AN, Ransom JF, Schluterman MK, Barnes R, King IN, Grossfeld PD, Srivastava D. Mutations in NOTCH1 cause aortic valve disease. Nature. 2005 Sep 8;437(7056):270-4. doi: 10.1038/nature03940. Epub 2005 Jul 17.
- Garg V, Kathiriya IS, Barnes R, Schluterman MK, King IN, Butler CA, Rothrock CR, Eapen RS, Hirayama-Yamada K, Joo K, Matsuoka R, Cohen JC, Srivastava D. GATA4 mutations cause human congenital heart defects and reveal an interaction with TBX5. Nature. 2003 Jul 24;424(6947):443-7. doi: 10.1038/nature01827. Epub 2003 Jul 6.
- Bonachea EM, Chang SW, Zender G, LaHaye S, Fitzgerald-Butt S, McBride KL, Garg V. Rare GATA5 sequence variants identified in individuals with bicuspid aortic valve. Pediatr Res. 2014 Aug;76(2):211-6. doi: 10.1038/pr.2014.67. Epub 2014 May 5.
- Bonachea EM, Zender G, White P, Corsmeier D, Newsom D, Fitzgerald-Butt S, Garg V, McBride KL. Use of a targeted, combinatorial next-generation sequencing approach for the study of bicuspid aortic valve. BMC Med Genomics. 2014 Sep 26;7:56. doi: 10.1186/1755-8794-7-56.
- LaHaye S, Corsmeier D, Basu M, Bowman JL, Fitzgerald-Butt S, Zender G, Bosse K, McBride KL, White P, Garg V. Utilization of Whole Exome Sequencing to Identify Causative Mutations in Familial Congenital Heart Disease. Circ Cardiovasc Genet. 2016 Aug;9(4):320-9. doi: 10.1161/CIRCGENETICS.115.001324. Epub 2016 Jul 14.
- Bennett JS, Gordon DM, Majumdar U, Lawrence PJ, Matos-Nieves A, Myers K, Kamp AN, Leonard JC, McBride KL, White P, Garg V. Use of machine learning to classify high-risk variants of uncertain significance in lamin A/C cardiac disease. Heart Rhythm. 2022 Apr;19(4):676-685. doi: 10.1016/j.hrthm.2021.12.019. Epub 2021 Dec 24.
- Chang SW, Mislankar M, Misra C, Huang N, Dajusta DG, Harrison SM, McBride KL, Baker LA, Garg V. Genetic abnormalities in FOXP1 are associated with congenital heart defects. Hum Mutat. 2013 Sep;34(9):1226-30. doi: 10.1002/humu.22366. Epub 2013 Jul 11.
- Gordon DM, Cunningham D, Zender G, Lawrence PJ, Penaloza JS, Lin H, Fitzgerald-Butt SM, Myers K, Duong T, Corsmeier DJ, Gaither JB, Kuck HC, Wijeratne S, Moreland B, Kelly BJ; Baylor-Johns Hopkins Center for Mendelian Genomics; Garg V, White P, McBride KL. Exome sequencing in multiplex families with left-sided cardiac defects has high yield for disease gene discovery. PLoS Genet. 2022 Jun 23;18(6):e1010236. doi: 10.1371/journal.pgen.1010236. eCollection 2022 Jun.
- Yasuhara J, Manivannan SN, Majumdar U, Gordon DM, Lawrence PJ, Aljuhani M, Myers K, Stiver C, Bigelow AM, Galantowicz M, Yamagishi H, McBride KL, White P, Garg V. Novel pathogenic GATA6 variant associated with congenital heart disease, diabetes mellitus and necrotizing enterocolitis. Pediatr Res. 2023 Sep 12. doi: 10.1038/s41390-023-02811-y. Online ahead of print.
- Manivannan SN, Darouich S, Masmoudi A, Gordon D, Zender G, Han Z, Fitzgerald-Butt S, White P, McBride KL, Kharrat M, Garg V. Novel frameshift variant in MYL2 reveals molecular differences between dominant and recessive forms of hypertrophic cardiomyopathy. PLoS Genet. 2020 May 26;16(5):e1008639. doi: 10.1371/journal.pgen.1008639. eCollection 2020 May.
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研究完成 (估计的)
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