TERT p.K1050N：德系犹太人 founder 变异与端粒生物学障碍的致病机制及临床意义研究

本研究聚焦德系犹太人 founder 变异 TERT c.3150 G>C(p.K1050N)，通过多中心队列分析、功能实验和群体遗传学方法，揭示该变异通过损害端粒酶(TERT)活性和持续性(repeat addition processivity)，导致端粒缩短及细胞增殖障碍，与骨髓衰竭、肺纤维化等端粒生物学障碍(TBDs)相关。研究为德系犹太人群的遗传筛查和TBDs精准诊疗提供重要依据。

　　

在人类基因组中，端粒如同染色体末端的"安全帽"，其长度维持依赖端粒酶(TERT)的活性。当TERT基因发生致病突变时，会导致端粒生物学障碍(Telomere Biology Disorders, TBDs)——一组以骨髓衰竭、肺纤维化、肝病和癌症高发为特征的综合征。德系犹太人(Ashkenazi Jewish, ASH)人群中存在多个遗传病相关的founder变异(奠基者效应导致的群体高频变异)，但TERT基因的群体特异性变异尚未明确。

美国国家癌症研究所(NCI)等机构的研究团队发现，TERT c.3150 G>C(p.K1050N)变异在ASH人群中频率(0.236%)显著高于全球人群(0.006%)。通过对UK Biobank和All of Us数据库的96例携带者分析，结合15例临床病例的功能验证，证实该变异通过损害端粒酶功能导致TBDs表型。相关成果发表于《npj Genomic Medicine》。

研究采用全基因组测序(WGS)鉴定单倍型，通过STR和线粒体DNA(mtDNA)分析追溯祖先起源，利用免疫沉淀-端粒酶活性检测(TRAP assay)评估酶功能，并采用qPCR和流式荧光原位杂交(flow-FISH)测量端粒长度。临床队列包括NCI-258家族(1例纯合子)、哥伦比亚大学F339/F552家系等。

Defining the p.K1050N haplotype
通过13例UKB携带者的phased WGS数据，发现所有个体共享497kb的单倍型区块(chr5:776,805-1,274,733)，包含6个罕见SNV。该单倍型在199,975例对照中未检出，证实其ASH founder特性。

Ancestry analysis
mtDNA宏单倍群R(含H、K等ASH常见亚型)和Y-STR单倍群R1a-M198的发现，进一步支持变异起源于ASH祖先。两个无关家系(F339/F552)共享相同的Y-STR亚型，提示共同遗传背景。

Clinical manifestations and telomere length
纯合子个体(NCI-258-1)15岁即出现血细胞减少，而杂合子多在中年发病。10例临床检测中端粒长度均低于同龄人10百分位。UKB数据库27例携带者中7例端粒显著缩短，但表型异质性显著，提示不完全外显。

Structural and functional impact
分子动力学模拟显示，p.K1050N变异虽未改变TERT蛋白结构，但使端粒酶活性降低24%，持续性(repeat addition processivity)下降33%。杂合状态下持续性仍降低12%，与已知致病变异p.V694M效应相当。患者原代成纤维细胞中PCNA(增殖细胞核抗原)表达和BrdU掺入率下降，证实细胞增殖受损。

讨论与意义
该研究首次系统阐明TERT p.K1050N作为ASH founder变异的致病机制：通过破坏端粒酶CTE结构域(C-terminal extension)与核酸的相互作用，导致端粒维持缺陷。尽管人群数据显示不完全外显，但功能实验和临床观察确认其致病性，符合ACMG/AMP指南中"likely pathogenic"分类。

研究创新点在于：1) 通过单倍型分析和祖先标记追溯，确立ASH群体特异性变异的起源；2) 揭示杂合变异即可通过显性负效应(dominant-negative effect)导致表型；3) 为TBDs的群体筛查提供新靶点——建议ASH个体检测p.K1050N，并按TBD管理指南进行肺功能、血液学监测。

局限性包括：1) 纯合子仅1例，需扩大样本验证基因剂量效应；2) 队列中吸烟等环境因素可能修饰表型；3) qPCR检测端粒长度的敏感性局限。未来需开展前瞻性研究，明确p.K1050N与RTEL1 p.R1264H等ASH高频变异的协同效应。

这项工作由Kelvin César de Andrade和Emilia M. Pinto共同主导，功能实验得到悉尼儿童医学研究所Tracy M. Bryan团队支持。研究数据通过NIH高性能计算平台分析，凸显跨国合作在罕见病研究中的价值。