
-
生物通官微
陪你抓住生命科技
跳动的脉搏
GJA8基因突变热点与眼部发育障碍的基因型-表型相关性:一项多中心研究揭示新发现
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年05月01日 来源:European Journal of Human Genetics 3.7
编辑推荐:
本研究针对GJA8基因变异导致的眼部发育异常(如先天性白内障、小眼畸形等)开展多中心队列分析,发现14种新变异(含12个错义突变和2个1q21微缺失),明确了p.(Gly94Arg)与巩膜角膜的强相关性,揭示了GJA8在眼发育中的广泛作用,为临床诊断和遗传咨询提供重要依据。
眼睛是人体最精密的器官之一,但发育过程中的微小遗传变异可能导致严重的结构异常。先天性白内障、小眼畸形(microphthalmia)和巩膜角膜(sclerocornea)等眼部发育障碍,不仅影响视力,还可能伴随其他并发症。尽管已知GJA8基因(编码缝隙连接蛋白Cx50)突变与白内障相关,但其在更广泛眼部发育异常中的作用机制尚不明确。尤其令人困惑的是,相同基因的不同突变可能导致从单纯白内障到复杂眼畸形的显著表型差异,这给临床诊断和遗传咨询带来巨大挑战。
为解答这些问题,来自英国、法国、西班牙和美国的研究团队联合开展了一项跨越四大洲的多中心研究。通过对2,156例发育性眼疾患者的基因筛查,发现15个新家系携带14种GJA8变异,包括12个错义突变和2个1q21微缺失。研究成果发表在《European Journal of Human Genetics》,首次系统揭示了GJA8突变热点与表型谱的对应关系。
研究采用全基因组/外显子测序(WGS/WES)和定制化NGS panel筛选突变,通过Sanger测序验证,结合ACGS指南进行变异分类。队列来源包括英国国家眼脑异常遗传研究(425例)、法国诊断队列(445例)、西班牙先天性眼病研究(462例)和美国眼科疾病遗传研究(824例)。
结果部分
新发现的GJA8变异谱
研究鉴定出12个错义突变,其中10个为已知致病变异(如p.Gly22Ser、p.Val44Met),2个为新发现变异(p.Thr39Met和p.Tyr66Asp)。这些突变集中分布于跨膜区(TM1-TM2)和胞内环(ICL),其中p.Gly94Arg在5例独立患者中均与巩膜角膜强相关,证实该位点为表型决定热点。
基因型-表型关联
单纯白内障家系(6/13)的突变多位于TM1区(如家族1的p.Gly22Ser),而复杂表型(如家族10的p.Gly94Arg)多影响ICL结构域。值得注意的是,家族13携带p.Arg198Trp变异,表现为白内障合并小头畸形,提示GJA8可能参与更广泛的发育调控。
1q21微缺失的争议
两个家系(家族14-15)携带包含GJA8的1q21微缺失,但表型异质性显著(从单纯白内障到视神经玻璃膜疣),支持"二次打击"致病假说。
讨论与意义
该研究首次建立GJA8突变的空间分布与表型严重程度的对应模型:TM区突变多导致单纯白内障,而ECL/ICL结构域变异易引发全眼发育异常。特别重要的是,p.Gly94Arg被确认为巩膜角膜的生物标志物,这一发现将FOXE3基因筛查的单一诊断路径扩展为双基因检测策略。
研究还揭示了临床评估的盲点——家族10因未行超声检查而遗漏晶体状态评估,凸显表型精确记录的重要性。此外,家族6和11的额外变异(WNT10A和COL11A1)说明GJA8突变可能作为"遗传修饰因子"加重其他基因缺陷的表型。
这项研究改写了GJA8仅作为"白内障基因"的传统认知,证明其在眼发育过程中具有多效性。未来研究需聚焦Cx50蛋白的non-channel功能(如通过β-catenin调控细胞黏附),以及1q21区域其他基因的协同效应。这些发现为精准医疗时代的眼病诊断提供了新的分子框架。
生物通微信公众号
知名企业招聘