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为探究 CHS 分子机制,研究人员对突尼斯患者开展 LYST 基因突变鉴定及功能分析。通过 WES、Sanger 测序等发现新型纯合缺失突变 c.10269_10275del,致蛋白截短、LYST 水平显著降低。研究拓展 CHS 遗传谱,凸显基因筛查及靶向治疗重要性。
切迪亚克 - 希加希综合征(Chediak-Higashi syndrome, CHS)是一种罕见的常染色体隐性遗传病,如同隐藏在人体细胞内的 “交通管制员失灵” 事件 —— 患者因溶酶体转运调节蛋白(lysosomal trafficking regulator, LYST)功能异常,导致溶酶体无法正常运输,进而引发眼皮肤白化、反复感染、神经退行性病变等一系列严重症状。全球范围内仅报道不足 500 例,在高近亲结婚率的地区如突尼斯,临床诊断与分子机制研究仍存在显著空白。现有研究虽已发现超 60 种 LYST 基因突变,但不同人群的突变谱差异显著,且针对突尼斯患者的遗传特征解析几乎空白,这使得早期精准诊断与个性化治疗面临挑战。
为填补这一知识缺口,来自突尼斯 Fattouma Bourguiba 大学医院与 Bechir Hamza 儿童医院的研究团队,对一名 18 岁 CHS 患者展开深入研究。相关成果发表于《BMC Medical Genomics》,为 CHS 的遗传学研究与临床管理提供了新视角。
研究团队采用全外显子测序(whole exome sequencing, WES)结合 Sanger 测序,对患者 LYST 基因进行突变筛查,并通过 ELISA 检测 LYST 蛋白水平,利用 Phyre2、Swiss-Modeler 等生物信息学工具分析突变对蛋白结构的影响。研究纳入患者及其父母的血液样本,通过临床表型与分子数据的关联分析,系统解析突变的致病性。
临床表型与实验室特征
患者表现出 CHS 典型症状,如银发白化皮肤、反复呼吸道感染、血小板减少(95×10?/L)及中性粒细胞减少(0.6×10?/L),血液涂片可见中性粒细胞与淋巴细胞内的特征性巨型颗粒。值得注意的是,患者发病年龄较晚(18 岁),但病情进展迅速,最终因巨噬细胞活化综合征(macrophage activation syndrome, MAS)合并多器官衰竭死亡。ELISA 结果显示,患者 LYST 蛋白水平仅为 1.8 ng/ml,显著低于杂合子父母(7.8 ng/ml、8.1 ng/ml)及健康对照(9.2 ng/ml),提示 LYST 功能严重受损。
新型 LYST 突变的鉴定
基因分析发现,患者存在新型纯合移码突变 c.10269_10275del(p.Gly3424SerfsTer15),导致 LYST 蛋白 C 端截断,缺失 5 个 WD40 重复结构域。该突变未在 gnomAD 等公共数据库中记录,且父母均为杂合携带者,符合常染色体隐性遗传模式。生物信息学预测显示,WD40 结构域缺失会破坏蛋白 - 蛋白相互作用及溶酶体转运功能,与患者的免疫缺陷及神经症状高度吻合。
突变的结构与功能影响
通过 Phyre2 预测 LYST 蛋白结构,发现突变位于 C 端 WD40 重复区域(氨基酸 3563-3788),该区域对溶酶体膜锚定及信号传导至关重要。尽管 N 端的 ARM、BEACH 结构域保留,但 WD40 缺失导致蛋白无法正常参与囊泡运输,印证了 “部分功能丧失” 可能是患者晚发症状的潜在机制。这一发现与日本报道的 p.Gly3466Alafs*2 突变案例相似,提示 LYST 不同结构域损伤可能导致临床表型异质性。
研究结论与意义
本研究首次在突尼斯 CHS 患者中鉴定出新型 LYST 移码突变,扩展了 CHS 的遗传变异谱,证实了近亲婚配人群中基因筛查的必要性。研究揭示,即使保留部分结构域,关键功能区缺失仍可引发严重表型,为基因型 - 表型关联研究提供了新证据。此外,患者 LYST 蛋白水平与临床症状的强相关性,提示 ELISA 可作为 CHS 辅助诊断工具。
从临床视角看,该研究强调了早期基因诊断对 CHS 管理的重要性 —— 造血干细胞移植(hematopoietic stem cell transplantation, HSCT)仍是唯一根治手段,而精准突变鉴定可指导移植时机选择。从基础研究层面,新型突变的发现为开发靶向 LYST 缺陷的基因疗法(如 CRISPR/Cas9 编辑)提供了新靶点。尽管研究受限于样本量及功能实验技术挑战,但仍为罕见遗传病的跨学科研究提供了范式,有望推动 CHS 诊疗向精准医学迈进。
研究通过多维度分析,将临床表型、分子遗传学与结构生物学相结合,不仅深化了对 CHS 致病机制的理解,更呼吁在高近亲婚配地区加强遗传咨询与新生儿筛查,为改善这类 “罕见病中的罕见” 患者预后开辟了新路径。