CNKSR2基因非经典剪接位点内含子变异的分子功能表征与致病机制

《BMC Medical Genomics》：A novel splice-site variant in CNKSR2 causes exon 16 skipping and X-linked syndromic intellectual developmental disorder

　　

摘要

背景

CNKSR2 相关神经发育障碍是一种 X 连锁性疾病，以发育迟缓、严重语言障碍、智力残疾和早发性癫痫为特征。尽管剪接改变变异构成了致病性 CNKSR2 变异的重要比例，但所有先前描述的内含子变异均影响了经典剪接位点核苷酸。在没有实验证据的情况下，非经典剪接位点处变异的致病意义仍然难以确定。我们旨在确定在一例发育性和癫痫性脑病患者中鉴定出的一种新型内含子 CNKSR2 变异的分子后果。

方法

一名患有发育迟缓、严重语言障碍、智力残疾以及发育性和癫痫性脑病的 7 岁男孩接受了全外显子组测序，随后进行桑格测序以进行家系分离分析。使用 MaxEntScan 和 SpliceAI 预测了所鉴定变异（NM_014927.5:c.1831–3 C > G (dn)）的剪接效应。在 HeLa 和 HEK293T 细胞中使用两种独立的微型基因剪接测定（pcMINI 和 pcDNA3.1）进行功能验证。通过逆转录 PCR 和桑格测序对异常转录本进行了表征。

结果

全外显子组测序鉴定出一种先前未报告的 新发半合子 CNKSR2 变异，NM_014927.5:c.1831–3 C > G。生物信息学分析预测第 16 外显子上游的剪接受体位点被破坏。两种微型基因系统一致显示突变构建体中第 16 外显子的跳跃率显著增加，而野生型构建体主要产生正确剪接的转录本。第 16 外显子跳跃导致移码和提前终止密码子（p.Asp611CysfsTer8），与功能丧失机制一致。这些功能数据支持将该变异从意义不明确的变异重新分类为可能致病性变异。在引入并滴定培瑞巴奈剂量后，癫痫发作持续时间和频率大幅减少，尽管癫痫并未完全消除。

结论

我们提供了 CNKSR2 中位于非经典剪接位点处变异的第一个功能表征，证明 c.1831–3 C > G 导致第 16 外显子跳跃显著增加和正常蛋白质功能丧失。我们的研究结果扩展了 CNKSR2 的突变谱，加强了异常剪接是 CNKSR2 相关神经发育障碍主要致病机制的证据，并强调了功能 RNA 测定在解释临床基因检测中遇到的非经典内含子变异方面的价值。