计算机结构建模与鞘脂生物标志物联合辅助新生儿NPC基因变异体ACMG/AMP分类的病例系列研究

《Orphanet Journal of Rare Diseases》：Neonatal Niemann–Pick type C: a case series integrating clinical findings, structural modeling and ACMG-based variant interpretation

摘要背景尼曼-匹克病C型（NPC）是一种罕见的常染色体隐性溶酶体贮积病，新生儿期可表现为胆汁淤积和肝脾肿大，使早期诊断具有挑战性。我们报告了三个在新生儿期接受NPC评估的病例系列——其中两个经分子检测确诊，另一个临床和生化表现高度提示NPC但分子确诊仍在等待中——并将计算机结构建模作为一种探索性辅助手段，用于支持美国医学遗传学与基因组学学院（ACMG）对*NPС1*和*NPC2*变异体的解读。我们收集了三名由近亲结婚父母所生、以胆汁淤积性黄疸就诊的新生儿的临床、生化、影像学及病理学数据。作为生化筛查，我们进行了鞘脂组谱分析，包括神经酰胺酰基鞘磷脂-509（Lyso-SM-509）。分子诊断基于临床外显子组测序，允许在集中分析*NPC1*和*NPC2*之前，评估一组广泛的胆汁淤积及代谢性疾病基因，并对变异体进行注释和ACMG/AMP分类。基于AlphaFold以及*NPC1*—*NPC2*共结晶结构生成了同源模型，并结合DeepTMHMM跨膜拓扑结构预测以及利用人体蛋白质图谱进行蛋白表达分析。结果所有患者均表现为Lyso-SM-509升高和肝大；其中两名患者存在全身肌张力低下。我们发现了一个截断型*NPC1*变异体（c.852del; p.Phe284Leufs*26）、一个框架内*NPC2*缺失（c.420_422del; p.Cys140del）以及一个新型*NPC1*错义变异体（c.2693A>C; p.Asp898Ala），均以纯合状态存在。结构建模提示：p.Phe284Leufs*26导致胆固醇感知和跨膜结构丧失；p.Cys140del破坏了稳定二硫键及与*NPC1*的相互作用界面；p.Asp898Ala对C末端结构域产生变构扰动。根据ACMG/AMP标准，这些变异体被分类为致病性（*NPС1* p.Phe284Leufs*26）、可能致病性（*NPС2* p.Cys140del）和意义不明确（*NPС1* p.Asp898Ala），其中最后一个变异体经校准的计算机预测工具仍无法得出结论。因此，病例3被报告为临床和生化方面高度提示NPC，携带一个纯合意义不明的*NPC1*变异体，尚待功能学验证。结论在这三名新生儿中——两名分子确诊NPC，一名携带纯合意义不明的*NPC1*变异体尚待功能学验证——将鞘脂生物标志物与基于结构的计算机分析相结合，为*NPC1*和*NPC2*变异体的ACMG/AMP解读提供了支持性和产生假说性的辅助依据。计算机建模不能替代功能学实验，应被视为一种探索性工具，用于优先排序变异体以便进行验证研究，尤其是在新生儿期无法进行功能学检测的情况下。