综述:儿童脑白质营养不良的遗传学分析:提高诊断率的研究

【字体: 时间:2025年06月09日 来源:Brain and Development 1.5

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  这篇综述深入探讨了儿童脑白质营养不良(leukodystrophies)的遗传学机制与诊断策略,重点强调了少突胶质细胞(oligodendrocytes)介导的髓鞘形成障碍及其与神经元活动的关联。作者系统梳理了靶向测序(panel sequencing)、外显子测序(ES)和基因组测序(GS)的局限性,并提出转录组分析(RNA-seq)结合尿液来源细胞(UDCs)可显著提升未确诊病例的检出率,为罕见病研究提供了非侵入性解决方案。

  

儿童脑白质营养不良的遗传学基础

儿童脑白质营养不良(HLDs)是一组由中枢神经系统髓鞘形成障碍引发的遗传性罕见病。少突胶质细胞(oligodendrocytes)是髓鞘形成的关键执行者,但近年研究发现神经元电活动对髓鞘完整性同样至关重要。例如,PLP1基因突变导致的佩梅病(Pelizaeus-Merzbacher disease)揭示了少突胶质细胞特异性基因缺陷的致病机制,而神经元轴突信号异常亦可间接导致髓鞘发育不全。

遗传诊断技术的挑战与突破

目前临床常用的靶向测序(11基因panel)、外显子测序(ES)和全基因组测序(GS)仍有较高漏诊率。日本医保覆盖的基因检测套餐(含PLP1、TUBB4A等)虽能快速筛查已知突变,但对非编码区变异或剪切异常(如FBN1基因c.5789-15G>A导致的马凡综合征)的识别能力有限。

转录组分析的革命性价值

RNA测序(RNA-seq)通过捕捉异常转录本可显著提升诊断率。例如,SpliceAI和Pangolin等算法能预测变异对RNA剪切的影响,而尿液来源细胞(UDCs)的转录组分析成功在Marfan综合征患者中验证了FBN1基因内含子保留的致病性。UDCs的优势在于其非侵入性获取且能稳定表达肾脏和神经相关基因,如SLC17A5和SOX10。

临床可及组织的选择策略

由于基因表达具有组织特异性,血液、皮肤成纤维细胞等传统样本可能遗漏关键转录本。研究发现UDCs能稳定表达85%的脑白质营养不良相关基因,为儿童患者提供了理想的替代样本来源。

未来展望

整合多组学数据和创新样本策略(如UDCs)将推动儿童脑白质营养不良的精准诊断。日本KAKENHI和AMED基金的支持下,该领域正朝着揭示未确诊病例的分子机制迈进,为遗传咨询和个体化治疗奠定基础。

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