《npj Parkinson's Disease》：Data from the ROPAD study corroborate an association between ITSN1 loss-of-function variants and Parkinson’s disease
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研究人员阅读了Skuladottit及其同事以及Cogan及其同事近期发表的研究，这些研究报告了ITSN1基因单等位基因功能缺失（LoF）变异与帕金森病（PD）风险之间的新型关联。第一项研究结合deCODE、英国生物银行（UK Biobank）和加速药物合作计
研究人员阅读了Skuladottit及其同事以及Cogan及其同事近期发表的研究，这些研究报告了ITSN1基因单等位基因功能缺失（LoF）变异与帕金森病（PD）风险之间的新型关联。第一项研究结合deCODE、英国生物银行（UK Biobank）和加速药物合作计划-帕金森病（AMP-PD）数据集的分析发现，杂合ITSN1 LoF变异携带者患PD的风险显著增加。第二项研究在来自三个家族的5名PD患者中鉴定出不同的杂合移码ITSN1变异，并报告了其临床表型。另一项近期研究在英国生物银行、AMP-PD和All of US队列中报告了类似结果，观察到携带ITSN1 LoF变异的个体患PD风险升高，并在果蝇模型中提供了功能性证据，表明ITSN1编码的Intersectin-1蛋白与α-突触核蛋白之间存在相互作用。然而，携带ITSN1 LoF变异的PD患者的临床表现仍未被充分探索。研究人员旨在在一个大型独立患者群体中验证ITSN1 LoF变异与PD的关联，并确定携带ITSN1 LoF变异的患者是否呈现临床上独特的PD亚型。
论文解读文章
研究背景与目的
帕金森病（Parkinson’s disease, PD）是一种常见的神经退行性疾病，其发病机制涉及多种遗传和环境因素。近年来，全基因组关联研究（GWAS）和外显子组测序技术不断揭示新的PD风险基因。此前，Skuladottit等人和Cogan等人的研究首次报道了ITSN1基因的单等位基因功能缺失（loss-of-function, LoF）变异与PD风险显著相关，其中杂合LoF变异可使患病风险提高数倍。此外，Spargo等人在英国生物银行（UK Biobank）、加速药物合作计划-帕金森病（AMP-PD）和All of US队列中也观察到了类似结果，并在果蝇模型中证实了ITSN1编码的Intersectin-1蛋白与α-突触核蛋白（α-synuclein）的相互作用。然而，现有研究尚缺乏对携带ITSN1 LoF变异的PD患者临床特征的深入描述，尤其是在大型独立患者队列中的验证数据不足。因此，本研究旨在利用罗斯托克国际帕金森病研究（Rostock International Parkinson’s Disease Study, ROPAD）这一大规模、多中心队列，进一步验证ITSN1 LoF变异与PD的关联，并评估此类患者是否存在区别于特发性PD的独特临床表型。
研究方法与技术路线
研究人员基于ROPAD研究（临床试验注册号：NCT03866603）的数据进行分析。该研究是一项观察性临床研究，纳入2019年4月至2024年8月期间来自欧洲、北美、以色列、土耳其和南美洲的8660名经外显子组测序（exome sequencing, ES）或全基因组测序（genome sequencing, GS）确认无已知PD致病基因变异的PD患者。排除标准包括：携带常染色体显性PD相关基因（LRRK2、SNCA、VPS35、RAB32、CHCHD2）的致病（pathogenic, P）或可能致病（likely pathogenic, LP）变异；携带常染色体隐性PD相关基因（PARK7、PINK1、PRKN）的两个杂合或一个纯合P/LP变异；携带GBA1基因的P、LP或风险因子变异。对照人群来自CENTOGENE生物数据库（Biodatabank）中210,657名非PD诊断个体的ES或GS数据。研究人员通过内部生物信息学流程定义ITSN1 LoF变异为起始密码子丢失、终止密码子获得、终止密码子丢失、剪接供体位点、剪接受体位点或移码变异。从电子病例报告表（eCRF）中提取临床参数，包括出生年份、性别、发病年龄（age at onset, AAO）、确诊年龄（age at diagnosis, AAD）、入组年龄（age at enrollment, AAE）、家族史及运动功能评分（部分统一帕金森病评定量表第三部分，UPDRS part III）。疾病持续时间（disease duration, DD）由AAE减去AAO计算。统计分析采用线性回归、曼-惠特尼U检验、费希尔精确检验和皮尔逊卡方检验，软件为GraphPad Prism 11版。
研究结果
ITSN1 LoF变异在PD患者中显著富集
研究人员在ROPAD队列的13名PD患者中鉴定出杂合ITSN1 LoF变异，占患者总数的0.15%。该频率显著高于CENTOGENE生物数据库中非PD人群的0.025%（比值比OR=6.09，95%置信区间CI=3.31–11.19，p=1.34×10?6）。此外，ROPAD患者中ITSN1 LoF等位基因频率（0.075%）约为基因组聚合数据库（gnomAD v4.1.1）中非芬兰欧洲人群频率（0.012%）的6倍。该OR值与先前两项研究的报告（OR=7.3和OR=10.5）高度重叠。在ROPAD队列中，ITSN1 LoF变异是继GBA1、LRRK2、PRKN、SNCA和GCH1之后第六常见的疾病相关阳性遗传发现。
变异谱系特征
13名患者中共鉴定出12种不同的ITSN1 LoF变异，包括无义变异（n=4）、移码变异（n=6）和剪接位点变异（n=2）。其中一种变异（c.2842_2843del）出现在两名德国患者中，但亲缘关系分析未发现近亲关系或共享扩展奠基者单倍型，提示该变异可能独立发生。值得注意的是，超过40种不同的ITSN1 LoF变异已在自闭症和神经发育障碍患者中被报道，其中包括本研究中发现的4种变异，这可能体现了基因多效性。
临床表型比较
在比较ITSN1 LoF阳性与阴性患者时，男女比例（1.6 vs. 1.7，p=1.0）、PD阳性家族史比例（23% vs. 34%，p=0.5）、中位AAO（53岁 vs. 55岁，p=0.3）、中位AAD（54岁 vs. 56岁，p=0.2）、中位AAE（61岁 vs. 63岁，p=0.1）和中位DD（5年 vs. 5年，p=0.7）均无显著差异。多元线性回归分析显示，校正DD后，两组患者的UPDRS III部分评分也无显著差异（p=0.075）。然而，先前两项大型队列研究均观察到ITSN1 LoF阳性患者的AAO显著更年轻（平均AAO分别为62岁 vs. 70岁和64岁 vs. 70岁）。本研究中ROPAD队列整体AAO较低（中位55岁），可能是未能检测到显著差异的原因。此外，本研究中ITSN1 LoF阳性患者的中位AAO（53岁）与Cogan等人报告的5例患者的AAO（47岁）相近。
双重变异病例
研究人员还发现一名女性患者同时携带c.2842_2843del ITSN1变异和轻度GBA1变异（c.1226A>G; p.(Asn409Ser)），其AAO为70岁，无PD家族史。由于该患者同时携带两个可能影响疾病风险的变异，研究人员将其从主要分析中排除。
讨论与结论
本研究通过大规模独立队列验证了ITSN1 LoF变异与PD风险增加的关联，证实该基因变异携带者在PD患者中显著富集，且OR值与既往研究一致。重要的是，携带ITSN1 LoF变异的PD患者在性别分布、家族史、发病年龄、病程及运动症状严重程度等方面与特发性PD患者无明显差异，提示ITSN1是一个与经典PD表型相关的新基因。研究人员认为，Intersectin-1蛋白参与网格蛋白介导的内吞作用、突触囊泡循环及肌动蛋白/CDC42相关信号通路，其单倍剂量不足可能干扰神经发育环路或后期神经元维持，最终表型取决于遗传修饰因子、表达剂量及环境应激等因素。研究结论指出，需要进一步研究以了解ITSN1相关PD（PARK-ITSN1）的自然史及治疗反应。此外，本研究展示了经过严格筛选的临床和遗传数据在诊断实验室、研究机构和制药公司中的重要应用价值。
