《Biochemistry and Biophysics Reports》：A recurrent
CCDC82 frameshift variant associated with syndromic neurodevelopmental disorder in a consanguineous Pakistani family
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背景：智力障碍（Intellectual disabilities, ID）属于神经发育障碍（Neurodevelopmental disorders, NDD），是一组以认知、学习和适应功能损害为特征的遗传异质性疾病。尽管基因发现取得进展，许多个体，尤其是来
背景：智力障碍（Intellectual disabilities, ID）属于神经发育障碍（Neurodevelopmental disorders, NDD），是一组以认知、学习和适应功能损害为特征的遗传异质性疾病。尽管基因发现取得进展，许多个体，尤其是来自研究不足人群的个体，仍缺乏分子诊断。近期报道提示CCDC82（HGNC: 26282）为常染色体隐性遗传ID基因，但其表型谱和生物学背景仍未完全阐明。
方法：对一近亲巴基斯坦家系（PKMR06A）的4名中度至重度ID受累个体进行了全外显子组测序（Exome Sequencing, ES）。通过Sanger测序确认变异共分离。采用包括致病性预测、蛋白质结构建模和结构域不耐受评估在内的计算机模拟分析，评估所识别变异的功能后果。利用批量及单细胞人脑转录组数据集检查了时空基因表达模式。
结果：临床上，PKMR06A家系受累个体表现为儿童早期全面发育迟缓、言语延迟、肌张力低下、步态异常、痉挛及轻度面部畸形。遗传筛查发现CCDC82（NM_024725.4）中存在复发性罕见纯合移码变异c.373del; p.(Asp125Ilefs*6)，与该家系所有可获得的受累个体共分离。所识别的c.373del变异在gnomAD数据库中不存在，根据ACMG/AMP标准（PVS1、PM2和PP1）被分类为致病性。预测c.373del变异引入提前终止密码子p.(Asp125Ilefs*6)，导致编码蛋白缺失必需卷曲螺旋结构域，支持功能缺失（loss-of-function）机制。计算机模拟转录组分析显示CCDC82在人类产前脑发育期间优先表达，为与截短变异相关的神经发育表型提供了发育背景。
结论：本研究扩展了CCDC82的突变谱，并提供了额外临床和分子证据支持其在常染色体隐性NDD中的作用。研究结果强调了CCDC82在人类神经发育中的重要性，并突显了基因组研究在代表性不足人群中的价值。
**研究背景**
智力障碍（Intellectual disabilities, ID）是一组以认知功能、学习能力和适应行为显著受损为特征的神经发育障碍（Neurodevelopmental disorders, NDD），影响全球约1-3%人口，在资源匮乏地区造成沉重社会经济负担。尽管全外显子组测序（Exome Sequencing, ES）的广泛应用推动了单基因病因的发现，许多来自研究不足人群的家系仍缺乏分子诊断。CCDC82（Coiled-Coil Domain Containing Protein 82）位于染色体11q21，近期被提出为常染色体隐性遗传ID候选基因，但其确切生物学角色和完整临床表型谱仍未阐明。本研究针对一例来自巴基斯坦南部旁遮普省木尔坦地区、4名受累个体表现为中度至重度ID的近亲家系（PKMR06A），旨在通过基因组学手段明确其分子病因，扩展CCDC82相关表型谱。
**研究内容**
研究人员对PKMR06A家系先证者（V:1）进行全外显子组测序，经群体频率过滤、纯合性筛选及表型优先化，结合Sanger测序共分离验证，鉴定出一个复发性纯合移码变异CCDC82（NM_024725.4）: c.373del; p.(Asp125Ilefs*6)。该变异在gnomAD及1000 Genomes数据库中均不存在，依据ACMG/AMP指南（PVS1、PM2、PP1）被分类为致病性。I-TASSER蛋白结构建模和MetaDome结构域不耐受分析显示该变异导致C端卷曲螺旋结构域完全丢失。BrainSpan批量转录组和单细胞RNA测序分析揭示CCDC82在产前人类脑发育期显著富集表达。该研究扩展了CCDC82突变谱，为功能缺失导致常染色体隐性NDD提供了重要证据，论文发表在《Biochemistry and Biophysics Reports》。
**关键方法**
主要关键技术：全外显子组测序（Agilent SureSelect Human All Exon V6捕获，Illumina HiSeq平台，平均深度>80×）；Sanger测序验证共分离；I-TASSER和MetaDome进行蛋白三维结构建模与结构域不耐受分析；STRING v12.0预测蛋白-蛋白相互作用网络；BrainSpan Atlas批量转录组及UCSC Cell Browser单细胞RNA测序数据（49,494个人脑皮层细胞）分析。样本来源为巴基斯坦木尔坦近亲家系PKMR06A。
**研究结果**
**3.1 临床表型特征：** 通过系统临床表型评估发现，受累个体均表现为全面发育迟缓（独立行走延迟至2-5岁）、言语严重受损（均未获得功能性语言）、中度至重度ID、肌张力低下、步态异常（行走时屈膝、足尖行走）、轻度面部畸形（鼻尖球状、面颊圆润、发际线三角等）及关节松弛。部分个体出生时短暂发绀，1例下肢温度觉减退，视力和听力均正常。
**3.2 分子遗传学分析：** 经全外显子组测序与Sanger验证，CCDC82 c.373del纯合变异为唯一符合常染色体隐性遗传并与表型共分离的候选变异。该单碱基缺失导致移码及提前终止密码子p.(Asp125Ilefs*6)，且既往已在另一巴基斯坦近亲家系中报道，提示可能为地区特异性复发性等位基因。
**3.3 结构与功能影响：** MetaDome分析显示第125位氨基酸位于蛋白高度不耐受区域，与卷曲螺旋结构域重叠。预测的截短蛋白仅长131个氨基酸（野生型为544个），丢失全部C端卷曲螺旋结构域和低复杂度区域，支持功能缺失机制。
**3.4 蛋白-蛋白相互作用网络：** STRING预测CCDC82与LRRC2、GPALPP1、FAM76B、RFX5、SLC45A4、GOLG18、ZNF227、C11orf54和TBC1D22B等存在功能关联，涉及染色质结构、转录调控、细胞内运输和激酶信号通路。
**3.5 细胞类型特异性表达：** 单细胞RNA测序显示CCDC82在Cajal-Retzius细胞、放射状胶质细胞和神经元祖细胞等早期发育细胞群中表达最高，成熟神经元中表达较低；GPALPP1和LRRC2亦有类似的祖细胞相关富集。
**3.6 产前表达富集：** BrainSpan数据分析显示CCDC82产前表达显著高于产后（Mann-Whitney U检验，p=7.79×10
?47，FDR校正后p=3.12×10
?46，秩双列相关=0.729），且广泛表达于放射状胶质、中间祖细胞、兴奋性/抑制性神经元、少突胶质前体细胞、小胶质细胞和内皮细胞等多种谱系。
**讨论与结论**
本研究的c.373del变异为复发性等位基因，与既往报道的巴基斯坦ID队列及ClinVar记录一致，但本研究提供了更为详细的临床表型刻画。所有已报道CCDC82致病性变异均为截短变异，叠加共享的神经发育表型，强烈支持功能缺失为致病机制。CCDC82在产前脑发育及皮层发育相关细胞群中的富集表达，为其神经发育功能提供了时空背景。研究局限包括缺乏患者来源样本进行RNA/蛋白质水平的直接实验验证、未进行单倍型分析以区分创始人效应与独立突变事件、缺乏脑MRI和EEG数据等。结论认为，CCDC82（NM_024725.4）: c.373del; p.(Asp125Ilefs*6)纯合移码变异是PKMR06A家系通过常染色体隐性遗传方式导致综合征型神经发育障碍的致病原因，该结果扩展了CCDC82相关疾病表型谱，强调了对代表性不足人群进行基因组研究的重要价值。
