《Frontiers in Genetics》：Pontocerebellar hypoplasia type 2D in two Acadian families: functional RNA characterization of the recurrent SEPSECS c.388+3A>G variant
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**背景**：脑桥小脑发育不良2D型（PCH2D，OMIM #613811）是一种超罕见常染色体隐性神经发育障碍，由SEPSECS双等位基因致病性变异所致，该基因编码硒蛋白生物合成所需的关键酶。为本报告开展的广泛文献复习在已发表文献中识别出约34例来自26
**背景**：脑桥小脑发育不良2D型（PCH2D，OMIM #613811）是一种超罕见常染色体隐性神经发育障碍，由SEPSECS双等位基因致病性变异所致，该基因编码硒蛋白生物合成所需的关键酶。为本报告开展的广泛文献复习在已发表文献中识别出约34例来自26个家系的经基因确诊的SEPSECS相关疾病患者，突显了PCH2D的极端罕见性。经功能RNA证实的内含子剪接改变变异仍缺乏充分表征，且尚未确立SEPSECS相关PCH2D的人群特异性奠基者变异。
**方法**：研究人员对来自加拿大海洋省份两个无亲缘关系阿卡迪亚家系的3例受累个体进行了详细的临床、分子及转录组分析。所有个体均接受外显子组测序，随后对患者来源样本进行基于RNA的分析，以评估复发性内含子SEPSECS变异的功能影响。
**结果**：外显子组测序在全部3例受累个体中鉴定出相同的纯合内含子SEPSECS变异c.388+3A>G。该变异最初被不同诊断实验室分别归类为意义未明变异（患者1和2）及可能致病性变异（患者3）。RNA分析证实存在外显子3跳跃的异常剪接，产生符合功能丧失机制的移码转录本。在血液来源RNA中亦检测到残余的正常剪接转录本，与转录本水平的部分性或"渗漏"剪接缺陷一致。上述发现支持致病性重分类，并确立了PCH2D的分子诊断。临床上，患者表现为早发性下肢痉挛、步态异常、眼球震颤及轻度神经发育迟缓，但与经典重型PCH2D相比临床病程较轻。
**结论**：本病例系列通过为一个复发性非经典内含子剪接变异提供功能RNA证据，并记录一种减弱的婴儿期起病表现，拓展了SEPSECS相关PCH2D的分子与临床谱。c.388+3A>G在阿卡迪亚血统个体中的重现提示其可能为候选阿卡迪亚奠基者等位基因。上述发现强调了转录本水平分析对于解读内含子变异及改善超罕见神经发育障碍诊断的重要性。
# 四、论文解读
**研究背景**：脑桥小脑发育不良（PCH）是一组异质性罕见常染色体隐性神经发育障碍，以产前或生后早期起病的小脑与脑桥发育不良为特征，常伴进行性大脑萎缩、严重发育障碍、癫痫、运动障碍，最重者早期死亡。随着分子遗传学进展，PCH已细分出15种以上亚型，多由RNA加工、tRNA剪接和蛋白翻译等基本细胞过程缺陷所致。其中PCH2为特征最明确的临床亚组，本身具有遗传异质性，包括PCH2A（TSEN54）、PCH2B（TSEN2）、PCH2C（TSEN34）及PCH2D（SEPSECS）。SEPSECS位于染色体4p15.2，含11个外显子，编码O-磷酸丝氨酰-tRNA:硒代半胱氨酸tRNA合酶（SepSecS），为501个氨基酸的酶，催化人硒代半胱氨酸生物合成的最终必需步骤；硒代半胱氨酸被称为第21种氨基酸，共翻译掺入25种硒蛋白，参与抗氧化防御、氧化还原信号、线粒体代谢、甲状腺激素调节与神经元存活。该病极端罕见，文献中仅约34例来自26个家系的经基因确诊患者。变形表现包括早发型（EOP）与晚发型（LOP），但临床变异与突变类型或位置不相关，基因型-表型关联尚未建立，表型变异原因不明。经功能RNA证实的内含子剪接变异表征不足，且无SEPSECS相关PCH2D的人群特异性奠基者变异报道。因此研究人员报告两个阿卡迪亚家系中携带纯合内含子剪接变异的3例患者，旨在拓展EOP表型谱并促进早期识别。
**关键技术方法**：全外显子组测序（患者1、2由CENTOGENE CentoXome? PLUS完成，靶向约41 Mb编码外显子组及线粒体基因组，GRCh37/hg19比对；患者3由Blueprint Genetics Whole Exome Plus完成，覆盖外显子、外显子-内含子边界±20 bp及部分非编码/深内含子区域）；基于血液样本的RNA测序（患者1、2由Fulgent Genetics在临床WES/RISE套餐中完成DNA-RNA整合分析；患者3由合作研究团队完成研究性RNA-seq），以FRASER（Find RAre Splicing Events in RNA-seq）检测显著异常剪接事件并人工检视BAM文件；以ggsashimi生成Sashimi图可视化剪接事件；按ACMG/AMP及ClinGen SVI剪接建议进行变异分类。样本来源于加拿大新不伦瑞克省与诺瓦斯科舍省的两个阿卡迪亚家系。
**研究结果**：
3.1 病例描述——患者1和2：两例男性同胞因进行性下肢痉挛（痉挛性双瘫）转诊，父母为阿卡迪亚血统、无已知近亲婚配。患者1为5岁男童，15个月独立行走，2岁后出现痉挛性步态、足内翻与足尖行走，4岁出现旋转性眼球震颤；查体示下肢肌张力增高（左>右）、双侧Babinski征阳性、痉挛性步态，头颅围约第2百分位；4岁时脑MRI大致正常，2026年随访MRI示至少轻度小脑萎缩、以蚓部为著的小脑沟增宽，幕上脑容积正常。患者2为6.5岁男童，15个月后出现步态异常与下肢张力增高，5岁出现旋转性眼球震颤；查体示下肢张力增高（左>右）、双侧踝阵挛1–2次；2岁时脑MRI示轻度脑室周围白质软化，2026年随访未见进行性小脑或大脑萎缩，T2/FLAIR白质高信号稳定。两例均无癫痫或退行性病程。
3.2 病例描述——患者3：11岁阿卡迪亚血统女童，因进行性共济失调、步态异常、眼球震颤、肌张力低下及学习困难转诊；14个月独立行走，言语不流畅渐加重，2–3岁出现精细与粗大运动困难，2岁出现水平性眼球震颤；神经心理评估示处理速度延迟而无智力障碍。多次脑MRI（2019、2024年）无显著异常，心脏评估正常。父母虽无已知亲缘关系但来自同一新不伦瑞克小阿卡迪亚社区。查体示步态僵硬、平衡受损、双下肢反射亢进而无阵挛或张力增高、水平性眼球震颤及轮替运动障碍。
3.3 检查——患者1和2：代谢检查正常；CentoXome? PLUS（含父母检测）在两同胞中检出SEPSECS纯合意义未明变异c.388+3A>G（ClinVar变异ID：378569），父母为杂合携带者。Fulgent Genetics的RNA分析示外显子3跳跃，产生移码转录本，符合功能丧失机制；约77%信息性reads显示外显子3跳跃（20条支持跳跃、6条支持正常剪接），FRASER分析显著（p=1.13×10
?6）；杂合父母可见低水平跳跃（母亲3/18，约16.6%；父亲3/17，约17.6%），32例对照未见跳跃。按ACMG/AMP标准（PVS1_Strong、PM3_Strong、PM2、PP1）重分类为致病性，确立了PCH2D分子诊断。
3.4 检查——患者3：外显子组测序检出同一纯合可能致病性剪接变异c.388+3A>G，父母杂合。研究性RNA分析示外显子3跳跃产生移码转录本；母亲RNA-seq中跳跃占10%（25/249，p=0.0096967），患者3中占71%（97/136，p=1.7798×10
?6）。整合RNA证据后，该变异在三个体中一致解释为致病性。
**讨论与结论总结**：研究人员指出PCH2D仍属超罕见病，本报告补充3例阿卡迪亚家系患者并提供功能RNA证据。患者表现为早发性下肢痉挛、进行性步态异常与轻度神经发育迟缓；SEPSECS相关疾病至少包括三种临床模式（严重新生儿型、较轻的婴儿型、儿童期LOP）。作者以"减弱型婴儿期起病表型"描述起病于婴儿期或幼儿早期、病程较经典重型轻的患者，强调该术语不意味影像学表现一致。随访影像提示异常初期可缺如或轻微并随时间演变，故缺乏经典脑桥小脑发育不良尤其早期不应排除本病。作者认为减弱表型可能与纯合c.388+3A>G的特定分子后果有关——剪接缺陷不完全、存在残余正常剪接转录本（"渗漏"剪接），但残余SepSecS蛋白、酶活性及下游硒蛋白合成未直接检测，故仅为假说；变异合子型可能相关但属推测；家系内同胞间临床差异提示其他遗传、表观遗传、环境、发育或组织特异性修饰因素参与。研究局限包括回顾性表型、血液样本无法反映神经组织剪接及未直接检测蛋白功能。作者强调转录本水平分析对解读内含子变异的重要性，以及实验室间分类差异和定期重解读、整合正交证据的必要性。最后，同一罕见变异在两个无亲缘阿卡迪亚家系中重现，结合阿卡迪亚人群在1755年大驱逐（Grand Dérangement）中经历严重遗传瓶颈、遗传多样性降低及已证实多种奠基者突变的背景，提示c.388+3A>G可能为候选阿卡迪亚奠基者等位基因，但该假说尚属初步，需纯合区域分析、共享单倍型长度评估、变异年龄估计及更多阿卡迪亚个体筛查予以验证；若获证实，将对靶向携带者筛查、早期诊断与遗传咨询具有重要意义。
**结论翻译**：本病例系列通过（1）为一个非经典内含子剪接变异提供功能RNA确认，（2）记录早发起病中的表型变异，以及（3）提出阿卡迪亚血统个体中候选奠基者等位基因的可能性，拓展了SEPSECS相关PCH2D的分子与临床谱。上述发现有助于提高对SEPSECS相关疾病的认识，并强调了转录本水平分析在罕见神经遗传病中的重要性。
