PHOX2B基因c.428A>G错义变异会影响转录后调控，这可能解释了先天性中枢性低通气综合征患者中为何没有神经嵴源性肿瘤的发生

《Frontiers in Physiology》：The PHOX2B c.428A>G missense variant affects post-transcriptional regulation and may explain the absence of neural crest-derived tumors in congenital central hypoventilation syndrome

PHOX2B基因c.428A>G错义突变通过干扰剪接位点导致异常mRNA和蛋白产生，其loss-of-function机制可能解释CCHS合并HSCR但无神经嵴肿瘤的现象。

　　PHOX2B基因的异质性突变是先天性中枢性通气功能障碍综合征（CCHS）的主要病因。这种疾病主要表现为患者在缺氧或高碳酸血症刺激下无法正常调节呼吸功能，导致严重的呼吸衰竭，需要依赖机械通气、气管切开术或膈肌起搏器进行治疗。CCHS的临床表现通常与神经嵴细胞（NCCs）的发育异常密切相关，其中某些病例还伴随有其他症状，如巨结肠症（HSCR）或神经母细胞瘤（NB）。尽管CCHS的大多数突变类型是多聚丙氨酸扩展（PARMs），但一些非PARMs（NPARMs）如错义突变、无义突变和移码突变，更常与综合征型CCHS相关，尤其是当这些突变影响到PHOX2B的同源结构域时。研究发现，这些错义突变可能通过影响PHOX2B的转录活性，进而导致不同的临床表型，但其与HSCR或NB的具体分子机制仍未完全阐明。

在本研究中，我们重点分析了PHOX2B基因中c.428A>G错义突变（导致p.Q143R氨基酸替换）的临床与分子影响。这一突变在多个CCHS + HSCR患者中被报道，但从未与NB相关。我们通过计算分析和体外minigene实验，探讨了这一突变是否会影响PHOX2B基因的剪接过程。结果显示，c.428A>G突变不仅改变了特定的氨基酸，还破坏了内含子2的剪接供体位点，从而导致异常的mRNA转录产物，并可能产生功能减弱的蛋白质。

PHOX2B基因编码一种重要的转录因子，其在神经嵴细胞分化为自主神经系统前体细胞的过程中发挥关键作用。基因突变会影响其正常功能，导致多种表型的异常。对于PARMs而言，它们主要通过干扰蛋白质的核内转录调控功能，使得PHOX2B无法有效激活其目标基因的表达。相比之下，NPARMs如错义突变通常影响同源结构域，从而改变PHOX2B的转录活性。然而，这些突变是否会导致HSCR或NB的出现，仍然缺乏明确的分子机制解释。

本研究通过体外实验，模拟了c.428A>G突变对PHOX2B基因剪接的影响。我们使用了两种计算工具，即Alternative Splice Site Predictor（ASSP）和SD-score算法，来预测该突变是否会影响剪接过程。结果表明，c.428G等位基因的剪接得分显著低于c.428A等位基因，说明该突变可能导致异常的剪接事件。此外，通过构建minigene模型，我们进一步验证了这一假设。在HEK293T细胞中，使用c.428G等位基因的minigene表现出显著的异常剪接，其中超过90%的转录产物使用了隐秘的剪接供体位点，而只有不到10%的转录产物能够正确剪接。这表明，c.428A>G突变可能通过破坏正常的剪接供体位点，从而导致异常的mRNA产物，进而影响PHOX2B蛋白的功能。

值得注意的是，尽管c.428A>G突变导致了PHOX2B的异常剪接，但该突变从未与神经母细胞瘤相关。这一现象提示我们，剪接缺陷可能与CCHS + HSCR的临床表型之间存在某种关联。具体而言，当PHOX2B的剪接过程受到影响时，可能会产生一种功能减弱的蛋白质，这种蛋白质可能无法有效激活其目标基因，从而导致CCHS和HSCR的共存，但不足以引发神经嵴细胞来源的肿瘤。此外，这一结果也支持了之前提出的假设，即某些PHOX2B突变可能通过减少其转录活性，而非增强其功能，从而导致CCHS的临床表现。

在研究过程中，我们还回顾了其他PHOX2B突变类型与不同表型之间的关系。例如，一些位于内含子1的突变被预测可能影响剪接过程，从而导致CCHS + HSCR的临床表现。然而，由于缺乏直接的实验验证，这些突变是否会导致蛋白质降解或翻译错误仍然存在不确定性。此外，位于外显子3的移码突变则更常与CCHS + HSCR + NB的三联表型相关，这可能是因为这些突变更容易引发mRNA监视机制（如无义介导的mRNA降解，NMD）或核糖体质量控制系统的激活，从而导致蛋白质的不完全合成或降解。

进一步的分析表明，PHOX2B基因的突变位置可能在一定程度上决定了其与不同表型的关联。例如，位于外显子2的某些错义突变虽然不会影响剪接，但可能会通过改变PHOX2B的结构或功能，导致其对某些目标基因的调控能力下降，从而引发CCHS和HSCR的共存。而位于外显子3的某些移码突变则可能通过影响蛋白质的结构完整性，导致更严重的功能障碍，甚至可能促进神经嵴细胞来源的肿瘤发生。这种差异提示我们，PHOX2B突变的不同位置可能通过不同的机制影响疾病的表型。

此外，研究还发现，某些PHOX2B突变可能通过激活隐秘的剪接位点，从而产生功能减弱的蛋白质。这种现象可能与疾病的严重程度相关，例如，当突变导致剪接位点的破坏时，可能会产生一种部分功能的蛋白质，这种蛋白质虽然仍然能够表达，但其活性可能显著降低，从而无法有效调控其目标基因的表达。这种机制可能解释了为何某些PHOX2B突变仅导致CCHS + HSCR，而没有伴随神经母细胞瘤的发生。

尽管我们通过体外实验验证了c.428A>G突变对PHOX2B剪接的影响，但该突变在体内是否同样影响剪接过程，仍然需要进一步的研究。由于目前无法获取CCHS患者的靶向组织样本，我们无法直接观察该突变是否在患者体内导致异常的剪接。此外，我们还无法明确该突变是否会影响蛋白质的翻译过程，例如是否会导致部分或完全的mRNA降解，或者是否会导致蛋白质的延长或截断。

总的来说，本研究揭示了PHOX2B基因c.428A>G突变在剪接过程中的作用，并提出了这一突变可能导致功能减弱的蛋白质生成，从而影响CCHS和HSCR的临床表现。这些发现不仅有助于理解PHOX2B突变与不同表型之间的关系，也为未来的研究提供了新的方向。进一步的实验研究将有助于更全面地阐明PHOX2B突变的分子机制及其对疾病表型的影响。