DNAH5 基因突变相关原发性纤毛运动障碍的研究新发现:基因与表型的关联解析

【字体: 时间:2025年03月04日 来源:Orphanet Journal of Rare Diseases 3.4

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  为探究 DNAH5 基因突变与原发性纤毛运动障碍(PCD)表型关系,研究人员进行系统回顾,发现突变谱广、表型异质性高。

  原发性纤毛运动障碍(Primary ciliary dyskinesia,PCD)是一种较为罕见的遗传性疾病,就像身体里的微小 “清洁员”—— 纤毛出现了故障。正常情况下,纤毛会有规律地摆动,帮助呼吸道清理灰尘和细菌,维持耳部健康,还在生育等过程中发挥作用。但在 PCD 患者体内,纤毛因基因变异而出现结构和功能缺陷,导致一系列麻烦的症状,比如呼吸道反复感染、耳部问题、生育困难等,给患者的生活带来极大困扰。
目前,PCD 的诊断面临诸多挑战,由于其遗传和临床的高度异质性,没有单一的 “金标准” 检测方法。而且,虽然已经发现了 50 多个与 PCD 相关的致病基因,其中 DNAH5 基因是最常涉及的基因之一,但对于 DNAH5 基因变异类型或位置与临床症状之间的具体关系,仍然是一个谜团。这就好比知道了疾病和基因有关,却不清楚它们之间到底是如何相互影响的,严重阻碍了对 PCD 的深入了解和有效治疗。

为了揭开这个谜团,广州医科大学附属第一医院、广州呼吸健康研究院、呼吸疾病国家临床研究中心、呼吸疾病国家重点实验室过敏与临床免疫学系的研究人员开展了一项关于 DNAH5 基因突变相关 PCD 的系统回顾研究。他们的研究成果发表在《Orphanet Journal of Rare Diseases》上。

研究人员主要运用了以下关键技术方法:首先,依据 PRISMA 指南,通过全面检索多个数据库,包括 PubMed、Scopus、ScienceDirect、万方数据知识服务平台、中国知网和中国科技期刊数据库等,收集了大量相关文献;然后,经过严格的筛选流程,最终纳入 66 项研究共 323 例携带双等位基因 DNAH5 突变的 PCD 患者数据;之后,对患者的临床特征、遗传数据等进行提取,并利用 SPSS 26 和 GraphPad Prism 9.0.0.121 软件进行统计分析,探究基因型与表型之间的关联。

研究结果如下:

  • PCD 患者的临床特征:在纳入的 323 例 DNAH5 突变的 PCD 患者中,男女比例、成人与儿童患者在多项临床特征上存在显著差异。儿童患者新生儿呼吸窘迫(Neonatal respiratory distress,NRD)发生率更高,成人患者支气管扩张和不孕的发生率更高,且成人患者肺功能明显比儿童患者差。在纤毛超微结构方面,多数患者存在外动力蛋白臂(Outer dynein arm,ODA)缺陷,部分有 ODA + 内动力蛋白臂(Inner dynein arm,IDA)缺陷等,而且 ODA + IDA 缺陷的患者更易出现纤毛不动。
  • DNAH5 基因突变的遗传谱:研究共鉴定出 299 个致病突变,其中错义突变、框内插入 / 缺失和蛋白质截断突变等多种类型。错义突变多集中在特定功能域,如连接子、AAA + ATP 酶和 AAA - 盖结构域;截断突变则在 1200 - 3200 氨基酸区域聚集,且在儿童患者中更为常见。同时,研究还发现了一些反复出现的致病突变,不同地区的突变热点存在差异,如 c.10815delT 在欧美地区常见,c.8030G>A 在中国和亚洲更为常见。
  • 基因型 - 表型相关性:携带双等位基因截断突变(TV/TV)的患者,无论是总体人群还是儿童患者,都比携带错义突变(MV/X)的患者发病更早,NRD 的发生率更高。而且,TV/TV 基因型患者的肺功能与诊断年龄呈显著负相关,意味着随着年龄增长,肺功能下降更明显,而 MV/X 基因型患者也存在类似趋势,但 TV/TV 基因型患者的相关性更强。

研究结论和讨论部分表明,该研究首次全面系统地揭示了 DNAH5 基因突变相关 PCD 患者的基因型 - 表型关联。研究发现 PCD 患者临床症状和基因突变具有高度异质性,携带双等位基因截断突变的患者往往发病更早、肺功能更差,这为疾病严重程度和预后判断提供了重要依据。然而,研究也存在一些局限性,如部分关键参数数据不完整,缺乏纵向随访数据等。尽管如此,这项研究仍为 PCD 的遗传诊断和个性化治疗策略制定提供了关键信息,对推动 PCD 领域的研究和临床实践发展具有重要意义。未来,还需要更大规模的队列研究和更深入的功能探索,进一步明确 PCD 的发病机制和疾病进展过程,为患者带来更多的希望。
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