《European Journal of Human Genetics》：Further characterization of the BRSK2-associated neurodevelopmental disorder
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BRSK2（编码脑特异性激酶2）的变异最近被认为与常染色体显性神经发育障碍（NDD）相关。研究人员收集了52例携带杂合BRSK2变异且具有可变神经发育表型及频繁神经精神与行为症状的病例。变异谱包括15种不同的截断变异、7种（潜在）剪接变异、3种结构变异和12种
BRSK2（编码脑特异性激酶2）的变异最近被认为与常染色体显性神经发育障碍（NDD）相关。研究人员收集了52例携带杂合BRSK2变异且具有可变神经发育表型及频繁神经精神与行为症状的病例。变异谱包括15种不同的截断变异、7种（潜在）剪接变异、3种结构变异和12种不同的错义变异。在错义变异中，7个位于激酶结构域，其余位于UBA和KA1结构域或结构域外。19例变异为新生发生，18例为遗传获得。研究人员利用黑腹果蝇作为模型，在敲降果蝇直系同源基因sff或过表达野生型或突变型人BRSK2后，评估了存活率并进行了攀爬和撞击敏感性实验。泛神经元敲降sff导致运动行为受损和癫痫易感性增加。在黑腹果蝇中泛表达或泛神经元过表达人野生型BRSK2分别导致致死性或运动障碍，表明其毒性。过表达突变型BRSK2对七种测试的激酶结构域错义变异中的六种和一种KA1结构域变异未或仅部分影响存活率和运动行为，表明（部分）功能丧失效应。有趣的是，过表达携带激酶结构域中剩余错义变异以及两种最C端错义变异的BRSK2可能导致功能获得。研究人员的发现进一步描绘了BRSK2相关NDD的临床和分子谱，并为BRSK2/sff在神经系统功能与功能障碍中的作用提供了进一步见解。
研究背景与问题：BRSK2（脑特异性激酶2）属于AMP活化蛋白激酶（AMPK）相关亚家族，在人类大脑中高表达，参与轴突发生和神经元极化等关键神经元过程。先前研究报道了BRSK2变异与神经发育障碍（NDD）相关，包括智力障碍（ID）和自闭症谱系障碍（ASD），但缺乏详细临床信息，且尚无OMIM疾病条目。因此，研究人员开展本研究以进一步描绘BRSK2相关NDD的临床和分子谱，并利用果蝇模型探究其功能机制。
研究内容与结论：研究人员通过国际合作（Genematcher、VarSome、DECIPHER、ERN ITHACA等）收集了52例携带BRSK2变异的个体（50例为新报道），并进行了临床表型分析、结构建模和果蝇功能实验。研究发现，变异谱包括截断、剪接、结构变异和错义变异，其中错义变异主要位于激酶结构域。临床表型以轻中度发育迟缓/ID、ASD及行为问题为主，但无特异性面容。果蝇实验表明，sff（BRSK2直系同源基因）敲降导致运动障碍和癫痫易感性，过表达野生型BRSK2具有毒性，而多数激酶结构域错义变异表现为功能丧失，少数表现为功能获得。该研究进一步明确了BRSK2相关NDD的临床和分子特征，并为变异解读提供了功能证据。论文发表在《European Journal of Human Genetics》。
主要技术方法：研究人员通过国际合作（Genematcher、VarSome、DECIPHER、ERN ITHACA）收集了52例BRSK2变异病例（样本队列来源）。利用SpliceAI、Pangolin、AlphaMissense等工具进行计算机预测，基于小鼠BRSK2晶体结构（PDB: 4yom）进行结构建模，并使用GestaltMatcher框架分析面部相似性。在果蝇模型中，通过UAS/GAL4系统实现组织特异性敲降或过表达，评估存活率、攀爬行为和撞击敏感性。
研究结果：
- 分子谱：该队列包含44个家庭的52例病例，其中37种不同变异，包括3种结构变异、12种错义、15种截断和7种潜在剪接变异。19例为新生，18例为遗传。截断变异分布于整个基因，部分复现。错义变异中7个位于激酶结构域，5个位于其他结构域或结构域外。计算机预测表明激酶结构域错义变异更可能致病。
- 结构建模：AlphaMissense预测所有激酶结构域变异和KA1结构域变异p.(Val551Met)为致病性，因破坏结构域稳定性。位于UBA结构域的p.(Arg313Gln)可能影响与激酶结构域的调控作用。非球状结构域外的变异（如Gly472Arg、Lys603Glu、Lys725Asn）可能破坏线性序列基序，影响蛋白质相互作用。
- 临床表型：大部分个体有不同程度ID/发育迟缓，常见言语延迟和行为问题（ASD、ADHD、焦虑、攻击性等），约20%有癫痫。无显著综合征面容，但GestaltMatcher分析显示中等程度的面部相似性，支持BRSK2相关面容特征。
- 果蝇表型：泛神经元敲降sff（残留20%表达）导致运动障碍和癫痫易感性，而神经胶质敲降仅轻微影响运动。过表达野生型BRSK2导致完全致死或运动障碍，表明毒性。过表达携带激酶结构域错义变异（p.Gly28Arg、p.Leu70Pro、p.Ala158Thr、p.Gly194Asp、p.Pro236Leu）和KA1结构域变异p.(Val551Met)的BRSK2未影响存活率，支持功能丧失。过表达p.(Arg230Trp)（激酶结构域）和p.(Arg313Gln)（UBA结构域）显示部分功能丧失。过表达p.(Ala68Thr)（激酶结构域）、p.(Lys603Glu)（KA1-KEN盒）和p.(Lys725Asn)（C端）显示类似或更强的毒性，提示功能获得。
讨论总结：研究进一步描绘了BRSK2相关NDD的临床和分子谱，其中表型非特异性且存在不完全外显率。果蝇模型验证了sff/BRSK2在神经系统功能中的关键作用，并表明大多数错义变异（尤其是激酶结构域）导致功能丧失，而少数可能通过功能获得发挥作用。尽管计算机预测和结构建模支持致病性，但功能检测为变异分类提供了重要证据，但仍有挑战。结论：本研究的发现进一步描绘了BRSK2相关NDD的临床和分子谱，进一步表征了BRSK2/sff在神经系统功能中的作用以及错义变异的位置依赖性致病性。
