新型双等位基因 PATL2 变异导致主要的精子顶体阻滞及反复辅助生殖技术失败：扩展的突变谱及基于证据的生育咨询指导

《Journal of Assisted Reproduction and Genetics》：Novel biallelic PATL2 variants causing predominant germinal vesicle arrest and recurrent ART failure: expanded mutational spectrum and evidence-based reproductive counseling guidance

　　

摘要

目的

在表现为不明原因卵母细胞成熟缺陷 (OOMD) 和反复辅助生殖技术 (ART) 失败的患者中，PATL2 的突变景观及其相应的基因型 - 表型相关性仍未被完全界定。本研究旨在鉴定致病性双等位 PATL2 变异，表征其分子结构缺陷，并界定一致的生殖表型，以支持受影响不孕个体的标准化基因检测和生殖咨询。

设计

单中心回顾性观察队列研究，包括六名无亲属关系的不孕女性，患有难治性、特发性 OOMD 且连续 ≥ 2 个 ART 周期失败。进行全外显子组测序 (WES) 并通过 Sanger 测序验证以筛选致病性变异。应用一系列生物信息学流程评估变异的有害性，包括跨物种进化保守性分析、3D 蛋白质建模和分子动力学模拟。系统分析了来自总共 16 个独立 ART 治疗周期的临床生殖数据。

结果

鉴定出 10 个不同的致病性 PATL2 变异，包括 8 个此前未报道的新颖等位基因和 2 个已知的致病变异。8 个新变异包括 4 个蛋白质截断变异和 4 个有害错义替换；所有新变异在公共人群变异数据库中均具有极低的次要等位基因频率 (MAF < 0.01%)。无论变异类别（截断性 vs. 错义）或合子型状态如何，所有受影响受试者均表现出高度统一的临床表型，以不可逆的生发泡 (GV) 期减数分裂阻滞为主。在所有 16 个治疗周期中，经过所有常规和挽救性 ART 干预后均未获得临床妊娠。导致 PATL2 完全功能缺失的截断变异和破坏天然蛋白质折叠的错义变异均导致同等严重的卵母细胞发育受损。结构模拟分析表明，所有鉴定出的变异均破坏了分子内氢键网络并使 PATL 蛋白质构象不稳定，干扰母体 mRNA 稳态和减数分裂恢复。

结论

双等位致病性 PATL2 变异是难治性 GV 期为主的 OOMD 和完全复发性 ART 失败的主要单基因驱动因素。这项工作大大扩展了全球致病性 PATL2 变异的谱系。我们的临床和分子发现支持对不明原因反复 ART 失败和均匀 GV 卵母细胞阻滞患者进行常规 PATL2 基因筛查，并实现个性化生殖咨询。本研究为进一步的功能验证和 PATL2 介导的女性不孕症靶向疗法的开发建立了框架，并为 ART 诊所提供了可操作的基因检测标准。