《HemaSphere》：Additive effect of multiple genetic variants in SEC23B and PIEZO1 on iron metabolism dyshomeostasis in hereditary anemias
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本研究通过多组学分析揭示了SEC23B功能丧失性变异与PIEZO1功能获得性变异在遗传性贫血中的协同致病机制。13例双重变异患者表现出更显著的铁蛋白升高及网状红细胞计数增加，细胞实验证实双重突变通过抑制BMP/SMAD通路并激活ERK1/2 MAPK通路，导致铁调素（Hepcidin）表达受阻和铁储存蛋白（Ferritin）累积。该发现为多基因遗传性贫血的精准诊疗提供了新视角。
引言
遗传性贫血作为一组高度异质性的血液疾病，其临床管理中常面临多基因共遗传导致的表型复杂化挑战。本研究聚焦于SEC23B基因变异引起的先天性红细胞生成异常性贫血II型（CDA II），与PIEZO1基因功能获得性变异相关的脱水性遗传性口形红细胞增多症I型（DHS1）的叠加效应。二者虽致病机制不同，却共同导致铁调素（Hepcidin）表达抑制和铁过载倾向，提示多基因相互作用可能加剧疾病表型。
材料与方法
研究纳入583例疑似遗传性贫血患者，采用靶向测序panel进行基因检测。通过累积变异评分（CVS）量化SEC23B（隐性遗传）和PIEZO1（显性遗传）变异的联合致病性。建立Hep3B肝细胞模型，通过慢病毒转导构建PIEZO1 R2456H功能获得性突变（KI-PIEZO1）及SEC23B基因沉默（sh-SEC23B）的双重突变体系，从转录组、蛋白表达及细胞内铁水平多维度验证机制。
结果
- 1.
基因变异叠加与临床表型关联
在13例双重变异患者中，CVS与铁蛋白Z评分呈强正相关（r=0.707, p<0.0001），且双重变异组绝对网状红细胞计数（ARC）和骨髓反应指数（BMRI）显著高于单纯CDA II组（p=0.008；p=0.012）。成年患者铁蛋白/年龄比值升高趋势明显（p=0.054），提示随年龄增长铁累积加剧。
- 2.
细胞模型验证通路交互作用
在Hep3B双重突变模型中，铁调素（HAMP）基础表达显著低于单一突变组。免疫印迹显示pSMAD1/5/8磷酸化水平在双重突变细胞中进一步抑制，而pERK1/2激活仅与PIEZO1突变相关。霍洛转铁蛋白（Holo-Tf）刺激后，双重突变细胞丧失HAMP及下游基因ID1/ID3的诱导能力，表明BMP/SMAD通路信号转导缺陷。
- 3.
铁储存机制异常
双重突变细胞中铁蛋白重链（FTH）和轻链（FTL）表达显著上调，FerroOrange探针检测显示细胞内游离铁积累，且铁转运蛋白SLC39A8表达增加。炎症标志物（SAA1、CREB3L3）及氧化应激基因HMOX1未激活，排除继发性因素。
讨论
本研究首次揭示SEC23B与PIEZO1变异通过协同抑制BMP/SMAD通路，导致肝细胞铁感知功能失调。临床数据中贫血程度减轻而铁过载加剧的“分离现象”，可能与PIEZO1功能获得性变异促进红细胞生成、同时双重变异放大铁代谢紊乱有关。提出的CVS评分模型为多基因贫血的风险分层提供了量化工具。
结论
SEC23B-PIEZO1双重遗传通过破坏BMP/SMAD信号传导和铁调素调控，显著恶化遗传性贫血患者的铁稳态。该发现强调了对复杂遗传性贫血患者进行多基因检测的必要性，并为铁过载的早期干预提供理论依据。
