前庭导水管扩大症与Pendred综合征的遗传异质性:SLC26A4基因变异与CEVA单倍型的功能与临床研究

【字体: 时间:2025年05月28日 来源:Molecular Medicine 6

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  为解决前庭导水管扩大症(EVA)和Pendred综合征(PDS)的遗传诊断难题,斯洛伐克科学院团队通过Sanger测序、全外显子测序(WES)和KASP分型技术,系统分析了37例患者的SLC26A4基因变异及CEVA单倍型。研究发现35%患者存在SLC26A4双等位基因变异(M2)或单等位基因变异(M1)合并CEVA单倍型,并通过功能实验证实5种新变异(如p.G139R、p.D754Ifs*5)的致病性。该研究为EVA/PDS的分子诊断和基因型-表型关联提供了重要依据,成果发表于《Molecular Medicine》。

  

论文解读

背景与科学问题
听力损失是全球最常见的感官障碍之一,约每1000名新生儿中就有1例受影响,其中遗传因素占主导地位。SLC26A4基因编码的pendrin蛋白是一种跨膜阴离子转运体,其功能缺陷可导致两种常染色体隐性遗传病:非综合征性前庭导水管扩大症(NSEVA)和Pendred综合征(PDS)。前者表现为听力损失合并内耳畸形,后者则叠加甲状腺肿和甲状腺功能异常。然而,在高加索人群中,高达75%的EVA患者未能通过SLC26A4基因双等位基因变异明确病因,提示存在其他遗传机制(如CEVA单倍型)或修饰因子。

研究设计与方法
斯洛伐克科学院实验内分泌研究所联合萨尔茨堡医科大学等机构,对37例斯洛伐克EVA/PDS患者展开多中心研究。通过Sanger测序和全外显子测序(WES)筛查SLC26A4变异,结合KASP分型检测CEVA单倍型(12个SNP位点)。针对6个未充分研究的变异(如新发现的c.415G>A和c.2260del),采用碘离子转运实验、共聚焦成像(检测pendrin亚细胞定位)和纳米孔测序(验证剪接效应)进行功能表征。

主要结果

  1. 遗传病因解析
    在13例(35%)患者中明确遗传病因,包括10例M2(7例PDS,3例NSEVA)和3例M1合并CEVA单倍型。CEVA单倍型在高加索人群中的携带率为3%,而在本队列M1患者中占42.9%。

  2. 新变异致病机制

    • c.415G>A通过纳米孔测序证实引发外显子4跳跃,导致p.M103_G139del缺失(核心结构域α螺旋破坏),使pendrin滞留于内质网(ER)且膜定位完全丧失。
    • p.F161I(位于胞外L1环)保留部分转运活性,但总蛋白表达量降低60%。
    • p.Y530S破坏STAS结构域折叠,导致ER滞留和严重功能缺陷。
  3. 基因型-表型关联
    M2患者甲状腺体积(11.9±6.8 mL/m2)显著大于M1组(3.3±0.8 mL/m2,p=0.003),提示双等位基因变异与更严重的甲状腺表型相关。

结论与意义
该研究首次系统阐明了斯洛伐克人群EVA/PDS的遗传谱系,发现CEVA单倍型可解释部分M1病例的病因。功能实验证实SLC26A4变异通过不同机制(如ER滞留、剪接异常)损害pendrin功能,且残余活性与表型严重程度相关。研究强调结合遗传分析与功能验证的必要性,为临床诊断和遗传咨询提供了分子依据。未来需扩大样本验证CEVA单倍型的种族特异性贡献,并探索其他修饰基因(如KCNJ10)的作用。

(注:全文细节均基于原文,未添加非文献支持内容;专业术语首次出现时标注英文缩写,保留原文大小写及上下标格式;作者单位名称按要求处理)

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