《Annals of Neurology》：Biallelic PIGB Variants Cause Motor Neuropathy with Conduction Blocks and Peripheral Nerve Hyperexcitability
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摘要专业翻译
目的：糖基磷脂酰肌醇（glycosylphosphatidylinositol，GPI）锚定蛋白在神经系统功能中发挥关键作用。参与GPI锚定生物合成的基因致病性变异可导致早发性多系统疾病，即遗传性GPI缺陷（inherited GPI defic
摘要专业翻译
目的：糖基磷脂酰肌醇（glycosylphosphatidylinositol，GPI）锚定蛋白在神经系统功能中发挥关键作用。参与GPI锚定生物合成的基因致病性变异可导致早发性多系统疾病，即遗传性GPI缺陷（inherited GPI deficiencies，IGDs）。研究人员描述了一种与PIGB缺陷相关的新型神经肌肉表型。
方法：研究人员识别了携带PIGB变异的神经肌肉疾病患者并收集临床数据。通过流式细胞术评估GPI锚定蛋白和游离GPI的表达，并在PIGB敲除细胞模型中验证变异。
结果：研究人员在来自9个独立家系的12例患者（中位年龄32岁，范围15–52岁）中鉴定出双等位PIGB变异。15个变异中有13个为新发变异，包括一个产生PIGB::RAB27A基因融合的de novo倒位。12例患者中有10例表现为远端下肢无力，神经电生理研究显示所有患者均存在以运动为主、伴频繁传导阻滞的神经病。9例患者观察到神经高兴奋性体征，其中6例肌电图显示神经性肌强直放电和肌纤维颤搐，符合周围神经高兴奋性（peripheral nerve hyperexcitability，PNH）表现。共3例患者在重复神经刺激中出现递减反应；其中2例有症状并对吡啶斯的明治疗有效，符合神经肌肉接头（neuromuscular junction，NMJ）传递缺陷。神经发育特征表现不一致。流式细胞术显示GPI锚定蛋白存在不同程度的降低，但血细胞中游离GPI一致降低。新发变异在体外损害GPI锚定表达。
解读：研究人员扩大了遗传性GPI缺陷的表型谱，确定了一种新的神经肌肉综合征，包括伴传导阻滞的运动神经病、周围神经高兴奋性及偶发神经肌肉接头缺陷，与PIGB变异相关。在伴传导阻滞的运动神经病中应考虑PIGB及其他GPI锚定生物合成基因。ANN NEUROL 2026
论文解读
一、研究背景与科学问题
糖基磷脂酰肌醇（glycosylphosphatidylinositol，GPI）是一种糖基化脂质，可将超过150种蛋白质锚定至细胞表面。这些GPI锚定蛋白（GPI-anchored proteins，GPI-APs）在发育、免疫和神经发生中发挥关键作用。在神经元中，多种GPI-APs定位于称为脂筏的特殊膜微结构域，参与轴突导向与再生、突触形成、可塑性与功能以及细胞骨架重塑。在郎飞结（node of Ranvier）处，接触蛋白（contactins）等GPI-APs形成对轴突-胶质连接和跳跃式传导至关重要的蛋白复合物。靶向这些蛋白的抗体可导致自身免疫性结旁病（paranodopathy）以及周围神经高兴奋性（peripheral nerve hyperexcitability，PNH）。
至少31种属于磷脂酰肌醇聚糖（phosphatidylinositol glycan，PIG）家族和GPI附着后蛋白家族的蛋白质参与GPI锚定生物合成及后续修饰。24个编码这些蛋白的基因的双等位致病性变异可导致一组异质性疾病，统称为遗传性GPI缺陷（inherited GPI deficiencies，IGDs）。其临床特征包括神经发育迟缓、癫痫、畸形、听力损失、肠道畸形、先天性心脏病、鱼鳞病、眼部异常和/或低磷酸酯酶症。PIGB编码一种内质网跨膜蛋白，负责将第三个甘露糖残基转移至GPI前体上。既往报道的PIGB双等位变异与伴脑部异常、癫痫、畸形、听力损失的严重神经发育迟缓相关，部分病例可合并轴索型或脱髓鞘型周围神经病（OMIM:618580）。近年来，PIGG双等位致病性变异已被证实与以运动神经病为主、伴可变传导阻滞、震颤和热性惊厥的表型相关。
然而，PIGB缺陷是否可导致以周围神经受累为主的较轻表型此前尚不明确。本研究旨在系统描述PIGB双等位变异所导致的新型神经肌肉综合征，扩大IGDs的临床和遗传谱。
二、研究设计与主要技术方法
研究人员在法国、德国、意大利、俄罗斯和土耳其招募了经神经肌肉专科医师检查的家系。共纳入12例携带PIGB双等位变异的神经肌肉疾病患者（来自9个独立家系，其中2个为近亲家系）。主要技术方法包括：通过外显子组或基因组测序鉴定PIGB（NM_004855.5）变异，并按美国医学遗传学与基因组学学会（ACMG）标准进行解读；采用流式细胞术检测中性粒细胞表面GPI-APs（CD16、CD55、CD59、FLAER）及携带Emm血型抗原的游离GPI前体表达；利用CRISPR/Cas9技术构建PIGB敲除的K562细胞模型，通过转染野生型或变异型PIGB cDNA进行功能拯救实验，以评估各变异对GPI-APs和游离GPI表达恢复的影响；采用western blot检测PIGB蛋白表达水平。
三、研究结果
临床表型与神经电生理特征：12例患者（8例女性）年龄15–52岁，除1例外均在儿童期起病，表现为行走困难、频繁跌倒及高弓足或锤状趾。10/12例患者存在对称性、远端及下肢为主的运动无力，其中7例为轻度（MRC≥4），1例为中度（MRC=3），2例为重度（MRC≤2）。10例（83.3%）患者踝反射消失，并出现上肢姿势性和动作性震颤。值得注意的是，9例（75%）患者表现出神经高兴奋性相关特征，包括肌肉肥大、肌纤维颤搐、痛性痉挛和肌束颤动。神经传导研究显示所有患者均存在以运动为主、伴传导阻滞和/或非均匀性运动神经传导速度减慢的神经病，4例（33.3%）伴感觉受累。6例（50%）患者肌电图显示神经性肌强直放电或频繁肌纤维颤搐。5例患者接受3Hz重复神经刺激（repetitive nerve stimulation，RNS）检查，其中3例（P1、P6、P7.II）出现远端递减反应。患者P6有新生儿肌张力低下、运动不耐受、间歇性急性近端肌无力、上睑下垂、发声困难和构音障碍，酷似先天性肌无力综合征表现；患者P1亦有急性近端肌无力发作。两例患者乙酰胆碱受体抗体和肌肉特异性激酶抗体均阴性，两种先天性肌无力综合征基因panel检测亦为阴性。吡啶斯的明治疗后，患者P6的构音障碍及患者P1和P6的间歇性近端肌无力均获改善。中枢神经系统受累不一致且轻微：6例（50%）有眼球扫视异常或眼震，仅3例（25%）有轻度上肢辨距不良；2例（16.7%）有儿童期癫痫史但均已停药超15年；6例（50%）有轻度智力或行为异常。11例中有9例（81.8%）血肌酸激酶中度升高（范围187–2,500 U/l），9例中有5例（55.6%）GPI锚定碱性磷酸酶（alkaline phosphatase，ALP）中度升高（范围108–370 U/l）。
遗传学发现：通过外显子组或基因组测序共检出15个PIGB变异并确认反式排列，包括既往报道的p.(Asp155His)和p.(Arg232His)错义变异（见于发育性癫痫性脑病，OMIM:618580），其余13个均为新发变异：9个错义变异p.(Leu112Pro)、p.(Leu150Met)、p.(Trp182Leu)、p.(Arg232Cys)、p.(Val295Met)、p.(Val414Ile)、p.(Met436Ile)、p.(Met454Thr)、p.(Arg542Trp)；1个剪接位点变异c.1058+1G>T；2个无义变异p.(Trp239)和p.(Tyr423)；以及1个倒位NC_000015.10:g.55217793_55350925inv，产生PIGB::RAB27A基因融合。所有变异在人群数据库中均罕见（gnomADv3.1.2等位基因频率0至5.26×10?5），无一以纯合状态报道。剪接预测分析提示c.1058+1G>T导致经典供体位点丢失（SpliceAI DS_DL=0.90）。
新发PIGB变异的功能拯救实验：在PIGB敲除的K562细胞中，所有受试变异与野生型PIGB cDNA相比均显示GPI-AP表达恢复能力显著降低，唯有p.(Val414Ile)变异仅引起CD59和FLAER水平中度下降。蛋白表达方面，p.(Met454Thr)和PIGB::Rab27A变异转染细胞无可检测的PIGB蛋白，p.(Leu112Pro)、p.(Val295Met)和p.(Met436Ile)变异蛋白水平显著降低，而p.(Val414Ile)不影响蛋白表达。
患者血细胞中GPI缺陷检测：对患者P1–6中性粒细胞进行流式细胞术分析显示，患者P5.I和P5.II所有GPI-AP标志物均显著降低；患者P3粒细胞CD16和CD55分别降低81%和68%，FLAER和CD59正常；患者P1、P2、P4、P6仅CD16轻度降低。至关重要的是，所有受试患者的Emm抗原均显著降低，患者P2完全缺失。患者P3红细胞Emm抗原完全缺失，呈Emm阴性表型。
基因型-表型关联：患者P5.I–II临床最重，起病最早、运动无力最明显且伴智力迟缓；患者P1和P6有轻度学习困难。患者P2、P3、P4、P7.I–III和P8表型较轻，主要局限于周围神经。患者P5.I–II是唯一所有GPI-APs均降低者，但患者P3生化异常显著而临床表型轻微，构成例外。体外拯救实验未能完全反映疾病严重程度，纯合p.(Val414Ile)变异（患者P4）保留部分残余活性，提示其低效等位基因效应与较轻表型相关。
四、讨论与结论
本研究确立了PIGB变异与GPI生物合成缺陷之间的明确因果关系。所有受试新发变异在PIGB敲除模型中均导致GPI-APs恢复降低，且患者血细胞中游离GPI（以Emm抗原评估）一致降低，支持Emm抗体作为GPI生物合成缺陷高敏感性功能读出的价值。与既往报道的PIGB相关发育性癫痫性脑病相比，本队列呈现显著不同的临床谱：病情较轻、以周围神经受累为主、中枢受累不一致且非进行性、IGDs典型系统特征几乎完全缺失。所有患者均携带至少1个新发变异，且至少1个变异在体外保留>40%的GPI-AP表达恢复能力，提示残余PIGB活性可能决定表型严重程度。
神经电生理发现与自身免疫性结旁病和Isaac综合征相似，后两者抗体均靶向GPI锚定蛋白复合物。GPI-APs在郎飞结和远端轴突区域的定位对维持有效动作电位传导和轴突兴奋性调控至关重要，其功能障碍可能解释PIGB缺陷患者观察到的神经传导受损和轴突兴奋性改变。与PIGG相关神经病相比，PIGB缺陷以高比例PNH和偶发NMJ功能障碍为特征，分子层面可能反映PIGB（上游甘露糖添加）与PIGG（乙醇胺磷酸转移）在GPI锚定组装中的不同角色。
研究结论：本研究确定了以运动神经病伴传导阻滞、PNH及偶发NMJ传递缺陷为特征的新型神经肌肉综合征，由PIGB缺陷及GPI锚定生物合成部分受损所致，扩大了IGDs的临床谱。Emm抗体是目前唯一直接识别GPI骨架的试剂，对GPI生物合成缺陷具有高敏感性，可作为GPI完整性的可靠功能读出。建议对早发性周围神经病患者，尤其是伴传导阻滞和/或PNH者，评估PIGB、PIGG及其他GPI锚定生物合成通路相关基因的双等位变异。
