日本遗传性痉挛性截瘫患者携带罕见KIF5A无义变异的致病机制研究

本研究报道一例携带KIF5A基因罕见无义变异（NM_004984.4:c.2590C>T）的日本遗传性痉挛性截瘫（SPG10）患者，通过外显子测序和mRNA表达分析，证实该变异导致KIF5A蛋白C端货物结合域截断及表达量显著降低，为SPG10的分子诊断提供新依据，同时拓展了对KIF5A基因功能域异常与神经系统疾病关联的认知。

　　

在神经系统疾病研究领域，遗传性痉挛性截瘫（Hereditary Spastic Paraplegia, SPG）是一组临床表现复杂、遗传异质性显著的神经退行性疾病。其中SPG10型由KIF5A基因变异引起，该基因编码的驱动蛋白5A（kinesin family member 5A）是神经元内物质运输的关键分子。尽管已有研究揭示了KIF5A不同功能域变异与多种神经系统疾病的关联，但特定变异类型与表型特征的精确对应关系仍存在诸多未解之谜。

日本九州大学医学研究院等机构的研究人员Shiroh Miura团队在《Human Genome Variation》发表了一项突破性研究。他们发现一名60岁日本男性患者携带KIF5A基因新型无义变异（NM_004984.4:c.2590C>T），该变异导致蛋白质在Arg864位点提前终止。通过系统的临床评估和分子生物学分析，研究者不仅确认了该变异的致病性，还揭示了其通过无义介导的mRNA降解（nonsense-mediated decay）导致基因表达量显著降低的分子机制。这项研究为理解KIF5A基因C端功能域异常与SPG10特异性表型的关联提供了直接证据。

研究采用外显子测序技术对患者DNA进行检测，通过gnomAD数据库筛选罕见变异，并利用Sanger测序验证。采用实时定量PCR（qPCR）分析KIF5A mRNA表达水平，同时通过MLPA技术排除SPAST基因拷贝数变异。研究对象包括具有典型SPG10表型的先证者及其受累家族成员。

研究结果部分显示：

1. 临床特征：患者表现为进行性下肢痉挛、膀胱功能障碍和轻度周围神经病变，符合SPG10典型表型。家族史提示常染色体显性遗传模式。
2. 遗传分析：发现KIF5A基因c.2590C>T变异，该变异位于第24外显子，导致C端货物结合域（cargo-binding domain）截断。
3. 表达分析：患者外周血KIF5A mRNA表达量较健康对照显著降低，提示无义介导的mRNA降解机制参与致病过程。
4. 变异分类：根据ACMG-AMP指南，该变异满足PVS1、PS4、PM1、PM2和PM4标准，被判定为"致病性"。

讨论部分强调，该研究首次在日本人群中报道KIF5A p.Arg864Ter变异与SPG10的关联。C端功能域缺失可能通过双重机制致病：一是截短蛋白的显性负效应干扰微管滑动和自抑制功能；二是单倍剂量不足导致神经元内物质运输障碍。与既往希腊病例的对比分析显示，尽管种族背景不同，但相同变异均导致SPG10核心表型，这为KIF5A基因型-表型关联研究提供了重要线索。研究结果不仅完善了SPG10的分子诊断体系，也为开发靶向RNA代谢的治疗策略提供了理论依据。