ABCC2基因剪接变异c.2439+5G>A通过外显子跳跃导致Dubin-Johnson综合征的分子机制研究

本研究针对Dubin-Johnson综合征(DJS)患者中反复出现的ABCC2基因剪接变异c.2439+5G>A，通过全外显子测序(WES)和迷你基因实验揭示其导致外显子18跳跃(r.2272_2439del)的分子机制，证实该变异通过破坏MRP2蛋白的NBD1结构域功能引发胆汁酸转运障碍。研究成果为DJS的精准诊断和个体化治疗提供了新依据。

　　

在肝脏这个人体最大的化工厂里，胆红素的代谢如同精密的流水线作业，其中ABCC2基因编码的多药耐药蛋白2(MRP2)扮演着"质检员"的角色，负责将加工好的胆红素产品运输出肝细胞。然而，当这个质检员"罢工"时，就会导致Dubin-Johnson综合征(DJS)——一种以慢性黄疸为特征的罕见遗传病。尽管科学家们已发现ABCC2基因的多种致病突变，但关于剪接变异如何导致疾病的分子机制仍存在诸多谜团。

温州医科大学附属第一医院的研究团队在《BMC Medical Genomics》发表的研究，揭开了ABCC2基因剪接变异c.2439+5G>A的神秘面纱。这项研究通过分析一例病程长达15年的DJS患者，发现其携带ABCC2基因复合杂合变异：来自母亲的剪接位点变异c.2439+5G>A和来自父亲的无义变异c.3825 C>G(p.Y1275X)。研究人员采用全外显子测序(WES)锁定致病突变，通过生物信息学预测和迷你基因实验解析剪接异常机制，并运用Western blot(WB)和间接免疫荧光(IF)技术验证蛋白表达缺陷。

主要技术方法
研究团队首先对患者家系进行WES检测和Sanger验证，利用SpliceAI和RDDCSC平台预测剪接变异功能。构建包含外显子17-19的pcDNA3.1-ABCC2迷你基因载体，转染HEK293T和HeLa细胞系分析剪接模式。通过FLAG标签标记系统在HuH-7和HepG2细胞中比较野生型与突变型MRP2蛋白表达差异，采用单氯二甲基亚甲蓝(MCB)荧光法评估有机阴离子转运活性。

剪接变异的功能验证
迷你基因实验显示c.2439+5G>A导致外显子18完全跳跃，产生缺失168个核苷酸(r.2272_2439del)的异常转录本。这相当于MRP2蛋白丢失了56个氨基酸(p.Gly758_Lys813del)，且缺失区域恰好位于核苷酸结合域1(NBD1)——这个负责ATP水解的关键结构域如同"发动机"被拆除了核心零件。

蛋白表达与定位异常
Western blot结果显示突变型MRP2表达量仅为野生型的50-57%，免疫荧光观察到突变蛋白在细胞膜和胞质中的分布显著减少。这解释了患者肝细胞内黑色素沉积的病理特征——因为故障的MRP2无法将代谢产物有效排出。

转运功能缺陷
在模拟胆汁酸排泄的MCB转运实验中，突变型MRP2的转运活性较野生型降低超过40%(p<0.001)，如同瘫痪的传送带无法完成货物运输任务。这种功能缺陷与患者高达202 μmol/L的总胆红素水平直接相关。

这项研究首次阐明c.2439+5G>A通过外显子跳跃机制导致DJS的完整证据链。该变异产生的截短蛋白不仅表达量降低，还存在定位错误和功能缺陷，符合美国医学遗传学学会(ACMG)的致病性判定标准。特别值得注意的是，患者临床表现源于双等位基因的功能丧失——母亲的剪接变异与父亲的无义变异共同导致MRP2完全失活。

研究成果为DJS的分子诊断提供了新靶点，尤其提示临床基因检测需关注内含子区域的剪接变异。对于携带此类变异的患者，靶向调控剪接过程或使用苯巴比妥诱导替代转运体表达可能成为潜在治疗策略。该研究也拓展了人们对ABC转运蛋白家族功能的理解，为相关遗传性胆汁淤积症的诊治提供了范式参考。