编辑推荐:
在听觉神经病谱系障碍(ANSD)研究中,OTOF 基因致病性变异解读困难。研究人员对台湾非综合征型 ANSD 队列进行研究,综合多种技术,发现新变异并明确其致病性,确定特定单倍型,为精准诊断和个性化治疗提供依据。
听力,是人们感知世界的重要途径之一,但对于患有听觉神经病谱系障碍(ANSD)的人来说,这却成为了一种奢望。ANSD 涵盖多种疾病机制,其中由 otoferlin 基因(OTOF
[1])致病性变异导致的听觉突触病,也被称为 DFNB9,是常见病因之一。虽然目前已发现 200 多种与 OTOF 相关的致病性和可能致病性变异,且在特定人群中存在一些奠基者突变,但 OTOF 基因型与临床表现(表型)之间的复杂关系,给 DFNB9 患者的管理带来了巨大挑战。
一方面,标准的下一代测序(NGS)方法受限于短读长,难以解决 OTOF 基因(>100 kb)中远距离变异的定相问题,尤其是在无法获取父母样本时。另一方面,确定非规范剪接位点的隐秘变异的致病性,也缺乏可靠的预测 - 验证流程。因此,为了更准确地诊断 DFNB9,并为患者提供个性化的治疗策略,深入研究 OTOF 基因变异至关重要。
来自台湾大学医学院等机构的研究人员开展了此项研究。他们通过对 65 名确诊为非综合征型 ANSD 的中国汉族患者进行研究,利用多种先进技术,深入探究 OTOF 基因变异情况,旨在揭示 DFNB9 的遗传景观,提高对其分子机制的理解,为临床诊断和治疗提供有力支持 。该研究成果发表在《Molecular Medicine》上。
研究人员采用了多种关键技术方法:
- 靶向短读长测序(SRS):基于常规 NGS 程序,使用包含 214 个遗传性听力障碍相关基因的靶向基因 panel,对患者进行测序,以检测 OTOF 基因变异。
- 长读长测序(LRS):运用牛津纳米孔技术(ONT)MinION 平台,对特定变异进行 LRS 检测,实现远距离变异的高分辨率单倍型定相。
- 预测 - 验证流程:整合 SpliceAI 软件和微小基因检测,评估隐秘变异对剪接的影响,确定变异的致病性。
下面来看具体的研究结果:
- OTOF 变异谱:经 SRS 检测,在 65 名患者中,33 名(50.8%)携带双等位基因致病性 OTOF 变异,5 名携带单等位基因变异。共检测到 18 种不同的 OTOF 变异,其中包括 3 种新变异:c.3864G>A(p.Ala1288=)、c.4501G>A(p.Ala1501Thr)和 c.5813 + 2T>C。
- 隐秘变异的预测与验证:利用 SpliceAI 软件和微小基因检测,研究人员发现 c.3894 + 5G>C 和 c.3864G>A(p.Ala1288=)这两种非规范剪接变异会导致异常剪接。微小基因检测结果显示,c.3894 + 5G>C 会使外显子 31 跳跃,c.3864G>A(p.Ala1288=)会导致外显子 30 完全跳过,从而影响蛋白质编码。
- c.5098G > C(p.Glu1700Gln)和 c.5975A > G(p.Lys1992Arg)的研究:c.5098G > C(p.Glu1700Gln)在台湾 DFNB9 患者中较为常见,但部分携带该变异的个体听力正常,提示其外显率存在问题。同时,c.5975A > G(p.Lys1992Arg)与 c.5098G > C(p.Glu1700Gln)频繁共现,且位于同一单倍型上。通过 LRS 单倍型定相分析证实,这两个变异在一条等位基因上呈顺式构型,与其他致病性变异呈反式构型时,可导致 OTOF 基因的复合杂合性,进而引发 DFNB9。
在研究结论和讨论部分,研究人员利用先进的测序、生物信息学和实验工具,对非综合征型 ANSD 患者的 OTOF 基因进行了深入研究。研究结果证实,致病性 OTOF 变异是台湾人群中该疾病的主要遗传病因。通过 SpliceAI 和微小基因检测,成功鉴定并验证了两种导致异常剪接的隐秘变异的致病性。此外,LRS 单倍型定相分析揭示了 c.5098G > C(p.Glu1700Gln)和 c.5975A > G(p.Lys1992Arg)的顺式构型构成了一种独特的致病性等位基因。
该研究具有重要意义:
- 临床诊断方面:研究成果有助于提高 DFNB9 的分子诊断准确性,减少诊断不确定性,为临床医生提供更可靠的诊断依据,从而更精准地判断患者的病情。
- 遗传咨询方面:明确的变异信息和遗传模式,能帮助遗传咨询师为患者及其家属提供更准确的遗传咨询服务,让他们更好地了解疾病的遗传风险。
- 个性化治疗方面:深入了解致病机制,为开发针对 DFNB9 的个性化治疗策略奠定了基础,有望推动基因治疗等新型治疗方法的发展,为患者带来更有效的治疗手段。
总之,这项研究为深入理解 DFNB9 的遗传机制提供了重要线索,为精准医学在听觉神经病领域的应用开辟了新的道路,具有显著的临床价值和科学意义。