解锁杜氏肌营养不良症的基因蓝图:基于MLPA和WES的精准诊疗策略

【字体: 时间:2025年05月27日 来源:Global Medical Genetics 1.2

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  【编辑推荐】本研究针对杜氏肌营养不良症(DMD)的基因诊断难题,采用MLPA(多重连接探针扩增技术)联合WES(全外显子组测序)的双层检测策略,在80例患者队列中发现81.2%的致病性变异,包括67.5%缺失突变和6.3%重复突变,首次报道4个印度人群新发变异。该研究通过功能分析揭示糖原代谢(46%)和钙转运(24%)等关键通路异常,证实MLPA-WES联用可显著提升诊断率(χ2=12.90,p<0.001),为DMD的精准分型和靶向治疗提供分子依据。

  

杜氏肌营养不良症(Duchenne muscular dystrophy, DMD)作为X连锁的致命性遗传病,每5000名男婴中就有1例发病。患者因肌营养不良蛋白(dystrophin)基因缺陷导致进行性肌肉退化,通常在20岁前因心肺衰竭死亡。尽管近年来外显子跳跃疗法(如eteplirsen)和基因替代疗法(如Elevidys)取得突破,但约30%患者仍无法通过常规MLPA检测明确病因,且印度人群的突变谱系尚未系统解析——这正是Jaipur的S.M.S.医学中心团队在《Global Medical Genetics》发表这项研究的核心动因。

研究团队采用阶梯式诊断策略:首先用MLPA筛查80例男性患者的大片段缺失/重复,对阴性样本进一步开展WES检测。通过STRING数据库构建蛋白互作网络,结合DAVID平台进行GO富集分析,最终将基因变异与临床表型精准关联。

患者队列特征
纳入80例1-17岁男性患者(平均7.92岁),按症状出现年龄分为≤6岁(27.5%)和>6岁(72.5%)两组,为后续基因型-表型分析奠定基础。

遗传变异鉴定
MLPA检出59例(73.8%)变异,WES额外发现6例(7.6%),总诊断率达81.2%。变异类型分布显示:缺失突变占67.5%(热点区域为外显子45-50),重复突变6.3%,剪接变异3.8%,无义突变3.8%。特别值得注意的是发现4个新变异,如外显子42的c.5959G>T(p.Glu1987Ter)无义突变,拓展了印度人群DMD突变谱。

外显子特异性分析
外显子45-50区缺失(47.76%)与严重表型强相关(χ2=47.04,p<0.001),而外显子1-10区缺失(42.86%)多表现为较轻的贝克型肌营养不良(BMD)。

功能分析
蛋白互作网络揭示肌营养不良蛋白与DAG1(肌营养不良蛋白聚糖1)、SGCD(δ-肌聚糖)等关键分子相互作用受损。GO分析显示糖原代谢(46%)、钙转运(24%)和线粒体功能(12%)是受影响最显著的生物学过程。

基因型-表型关联
无义突变使早发心肌病风险增加2.5倍(p=0.002),而框内缺失患者疾病进展更缓慢。该发现为个性化治疗选择提供依据:外显子跳跃适用于框外缺失患者,而钙调节剂可能改善无义突变者的心脏预后。

这项研究首次系统描绘了印度DMD人群的遗传图谱,其创新性体现在三方面:首先,证实MLPA-WES联用策略可将诊断率提升至81.2%;其次,发现外显子45-50是印度人群的核心突变热点;最后,通过功能分析将钙转运异常等分子机制与临床表型精准对应。这些成果不仅为亚洲DMD诊断提供新标准,更通过揭示SGCD等次级靶点,为开发广谱治疗策略指明方向。未来结合CRISPR基因编辑等技术,有望实现从精准诊断到根治性治疗的跨越。

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