《npj Genomic Medicine》：Identification and validation of CARS1 p.E712V and NF1 p.Q2002X in sporadic Moyamoya disease across 30 trio pedigrees
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本研究针对超70%散发型烟雾病(MMD)病因不明的临床困境，通过对126例中国散发MMD患者（含30个核心家系）进行三重全外显子测序，鉴定出NF1 p.Q2002X新生突变与CARS1 p.E712V复发突变。功能实验证实二者通过调控内皮细胞增殖/迁移及氧化应激（GPX4下调）促血管生成，为MMD精准诊疗提供新靶点。
烟雾病作为一种进展性脑血管疾病，以颅内动脉狭窄和异常血管网形成为特征，在东亚人群中有较高发病率。尽管既往研究发现RNF213基因变异与部分病例相关，但其仅能解释约23%的中国患者病因，超过70%的散发型病例仍缺乏明确的遗传学解释，这种认知空白严重制约了疾病的早期诊断和靶向治疗策略的开发。
为破解这一难题，研究团队在《npj Genomic Medicine》发表论文，通过对30个中国散发型烟雾病核心家系（患儿及其父母）进行三重全外显子测序，并结合Sanger测序验证、扩大队列筛查（n=268）以及人脑微血管内皮细胞功能实验，系统探索了散发型烟雾病的遗传基础。
关键技术方法包括：基于核心家系的三重全外显子测序用于突变筛查；Sanger测序进行变异验证；病例-对照分析评估突变富集程度；利用人脑微血管内皮细胞模型，通过细胞增殖、迁移、成管实验以及分子标志物检测，评估NF1和CARS1基因功能缺失对血管生物学行为及氧化应激通路的影响。
研究结果：
- 1.
遗传变异筛选与验证：
通过全外显子测序共识别出42个罕见散发突变和15个新生突变，经Sanger验证确认11个散发突变和11个新生突变，其中NF1基因的新生无义突变p.Q2002X和CARS1基因的复发错义突变p.E712V被确定为关键候选突变。
- 2.
基因型-表型关联：
CARS1 p.E712V携带者表现为早发性狭窄（平均发病年龄7.5±4.4岁）和右侧优势的Suzuki分期≥4级；NF1 p.Q2002X突变与一名3岁患儿的严重双侧狭窄相关。病例-对照分析显示CARS1 p.E712V在患者中显著富集（P=0.004）。
- 3.
体外功能验证：
在人脑微血管内皮细胞中敲低NF1或CARS1基因，均显著增强细胞增殖、迁移和成管能力，表明这两个基因的失活可促进血管生成。此外，CARS1敲低特异性导致抗氧化蛋白GPX4表达下调，提示氧化应激通路参与CARS1相关的致病机制。
研究结论与讨论：
本研究首次将NF1和CARS1界定为中国人群散发型烟雾病的新易感基因。NF1作为肿瘤抑制基因，其突变可能通过影响Ras信号通路加剧血管重塑；CARS1编码半胱氨酰-tRNA合成酶，其突变可能导致蛋白质翻译异常及氧化应激反应失衡。该发现突破了既往仅关注RNF213的局限，拓展了烟雾病的遗传图谱，为深入解析疾病分子机制、开发早期生物标志物及靶向干预策略提供了重要理论依据。
