《Movement Disorders》：DNA Repair Pathway Variants Are Enriched in Individuals with Biallelic AAGGG CANVAS and RFC1-Related Disease
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背景：小脑性共济失调、神经病变及前庭反射消失综合征（Cerebellar ataxia, neuropathy and vestibular areflexia syndrome, CANVAS）及RFC1相关疾病最常由RFC1中的双等位基因AAGGG重复扩增
背景：小脑性共济失调、神经病变及前庭反射消失综合征（Cerebellar ataxia, neuropathy and vestibular areflexia syndrome, CANVAS）及RFC1相关疾病最常由RFC1中的双等位基因AAGGG重复扩增（repeat expansions, RE）所致。该扩增的人群频率相较于CANVAS的发病率提示存在不完全外显率。目的：旨在确定多基因风险因子是否影响RFC1相关疾病的不完全外显率。方法：在Genomics England（GEL）与UK Biobank（UKB）发现队列及澳大利亚共济失调队列（Australian ataxia cohort, AAC）复制队列中对双等位基因RFC1 AAGGG状态进行分型。采用一项亨廷顿舞蹈症（Huntington's Disease, HD）发病年龄研究中鉴定的变异进行多基因评分（Polygenic score, PGS）分析。结果：研究人员在GEL与UKB中分别鉴定出56例和18例患有共济失调和/或神经病变的双等位基因个体，以及26例（GEL）和207例（UKB）无共济失调或神经病变报告的同龄双等位基因携带者。GEL与UKB的荟萃分析显示，患病的双等位基因个体相较于对照具有升高的PGS（OR = 1.43, p = 2.2 × 10?3），而双等位基因携带者中则无此现象（OR = 1.01, P = 0.92）。位于MSH3上游的变异rs245100对此升高风险贡献最大（OR = 2.35, adjusted p = 0.02）。在AAC中的复制显示，经分子确认的CANVAS或RFC1相关疾病个体（n = 54）PGS升高（OR = 1.93, P = 4.4 × 10?5），且rs245100富集（OR = 4.24, p = 1.0 × 10?4）。结论：上述结果提示修饰变异负荷改变了RFC1相关疾病的疾病外显率与表现型，并决定了双等位基因个体中共济失调与神经病变发生率的增加。? 2026 The Author(s). Movement Disorders由Wiley Periodicals LLC代表International Parkinson and Movement Disorder Society出版。
该研究发表于《Movement Disorders》。目前已知小脑性共济失调、神经病变及前庭反射消失综合征（CANVAS）及RFC1相关疾病主要由RFC1基因的双等位基因AAGGG五核苷酸重复扩增（repeat expansions, RE）引起。然而，人群中该致病性AAGGG扩增的携带频率远高于CANVAS的实际患病率，强烈提示该位点存在显著的不完全外显率及表现度变异，且Hardy–Weinberg平衡分析表明该等位基因并未受到明显的负选择，暗示人群中存在大量未被诊断或终生不发病的携带者。此外，既往研究表明在其他由重复扩增导致的单基因病（如亨廷顿舞蹈症，Huntington's Disease, HD等CAG/CTG重复扩增疾病）中，DNA错配修复（DNA mismatch repair, MMR）通路基因（如MSH3）的体细胞突变负荷是调节发病年龄与疾病严重度的关键遗传修饰因子，但在由AAGGG五核苷酸重复扩增引起的RFC1相关疾病中，尚无研究探讨遗传修饰因子对外显率的影响。鉴于CANVAS发病率相对较低且大样本长读长测序数据有限，难以直接开展针对发病年龄的全基因组关联分析（Genome-wide association study, GWAS）。因此，研究人员假设由MMR通路变异驱动的体细胞突变负荷可预测RFC1相关疾病的不完全外显率，并利用已发表的HD修饰因子GWAS衍生的多基因评分（Polygenic score, PGS）在大规模生物样本库及临床队列中进行验证，以探究DNA修复通路变异在RFC1双等位基因个体表型转化中的作用。
为开展此项研究，研究人员主要利用了三个队列来源的样本：发现队列包括Genomics England（GEL）100,000 Genomes Project版本19及UK Biobank（UKB）中具有欧洲血统的参与者；复制队列为经Long range PCR验证双等位基因状态的澳大利亚共济失调队列（Australian ataxia cohort, AAC）。关键技术方法涵盖利用ExpansionHunter与REViewer基于短读长测序数据进行RFC1 AAGGG重复扩增的双等位基因状态判定与可视化核查，并部分结合长读长测序验证；采用HD发病年龄GWAS中的九个独立先导/代理单核苷酸多态性（Single-nucleotide polymorphism, SNP）计算PGS；运用Firth逻辑回归模型在调整前六个祖先主成分（Principal components, PC）后评估PGS与疾病风险的关联；并通过固定效应模型进行荟萃分析，同时对咳嗽（R05）与前庭功能障碍（H81）等临床症状进行广义线性模型关联检验。
研究结果部分如下。
Cohort Description：研究人员在GEL中识别出56例伴有共济失调和/或神经病变的双等位基因患病个体及26例同龄无症状双等位基因携带者，在UKB中识别出18例患病个体及207例携带者。症状分析对照在GEL为3248例，UKB为115177例；PGS分析对照在GEL为1854例，UKB为82403例；AAC中有54例双等位基因患病个体及229例对照。结果显示GEL因罕见病招募偏向导致双等位基因占比（2.5%）高于UKB（0.2%），且仅凭ExpansionHunter判定存在假阳性，需结合REViewer人工核查及长读长验证以提高双等位基因AAGGG状态判定的准确性，短读长难以精确估算重复规模。
Higher Risk of Cough and Disorders of Vestibular Function in Biallelic Individuals：研究人员考察了咳嗽与前庭功能障碍这两个CANVAS常见非特异特征。结果发现双等位基因患病个体在GEL与UKB中咳嗽发生风险均显著升高（GEL: OR = 4.62, P = 1.0 × 10?4；UKB: OR = 13.27, P = 5.2 × 10?6），双等位基因携带者在UKB中也显著升高（OR = 5.80, P = 2.4 × 10?15），GEL中呈趋势但未达显著。荟萃分析显示患病个体咳嗽风险OR = 6.51（P = 6.9 × 10?9），携带者OR = 5.38（2.6 × 10?15）。前庭功能障碍风险在患病个体中两队列均显著升高（GEL: OR = 13.71, P = 2.7 × 10?10；UKB: OR = 11.93, P = 9.6 × 10?4），但在携带者中无显著增加，提示咳嗽可能是双等位基因个体早期或未完全表现的RFC1相关疾病的征兆。
Increased RFC1-Related Disease Risk Associated with Higher PGS：研究人员计算并比较了各组间的PGS。发现队列荟萃分析显示双等位基因患病个体PGS每升高一个标准差，RFC1相关疾病风险增加43%（OR = 1.43, p = 2.2 × 10?3），而双等位基因携带者相较于对照无关联（OR = 1.01, P = 0.92）。按PGS四分位分析显示高分位者风险逐步升高。此结果在AAC中得到复制且效应更强（OR = 1.93, P = 4.4 × 10?5）。分解PGS的九个SNP后发现仅MSH3上游的rs245100在发现队列（OR = 2.35, adjusted p = 0.02）与AAC（OR = 4.24, p = 1.0 × 10?4）中均显著富集于患病个体。哮喘与炎症性肠病（Inflammatory Bowel Disease, IBD）的阴性对照PGS无关联，排除了混杂偏倚。
Earlier Age at Onset/Diagnosis Suggestively Associates with Higher PGS：研究人员以GEL的诊断年龄、UKB的首次报告年龄及AAC的症状发作年龄为替代指标，探讨PGS与发病年龄的关系。结果显示三个队列中均呈负向趋势（高PGS对应较早发病），但荟萃分析及单独分析均未达统计学显著，保留体细胞突变控制较差（高PGS）与较早发病的预期趋势。
讨论部分总结指出，RFC1双等位基因AAGGG RE主要引起包括CANVAS在内的RFC1相关疾病，其发病年龄变异性大且无法完全由重复规模解释。本研究利用两大生物样本库识别出伴或不伴共济失调/神经病变的双等位基因个体，发现RFC1相关疾病风险与DNA错配修复（MMR）通路变异负荷（以PGS衡量）升高相关，并在临床确认的AAC中验证了该关联。这表明在其他重复扩增疾病（Repeat expansion disorders, RED）中与体细胞突变负荷增加相关的MMR通路变异，可能在RFC1相关疾病（尤其是CANVAS）发生中起作用。这是首次证明在CAG重复扩增疾病中发现的常见遗传修饰变异也在隐性遗传的五核苷酸AAGGG重复扩增相关疾病中发挥作用，提示未来有足够效能的GWAS应能在rs245100（MSH3上游）处复现信号，部分其他MMR变异可能具疾病或基序特异性。研究中双等位基因携带者表现出的慢性咳嗽增高可能反映不完全外显、漏诊或延迟发病。尽管依赖短读长数据存在一定假阳性风险，但通过REViewer核查及长读长验证降低了误判。研究结论部分译为：这些结果表明，修饰变异负荷改变了RFC1相关疾病的外显率与临床表现，并决定了双等位基因个体中共济失调和神经病变发生率的增加。? 2026 The Author(s). Movement Disorders由Wiley Periodicals LLC代表International Parkinson and Movement Disorder Society出版。
