俄罗斯庞贝病全国性分子筛查研究:基于15,068例疑似患者的基因变异谱与临床特征分析

《Frontiers in Molecular Biosciences》:Pompe disease: a country-wide molecular screening in a cohort of 15,068 study participants

【字体: 时间:2026年01月29日 来源:Frontiers in Molecular Biosciences 4.0

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  这篇综述系统介绍了俄罗斯首个全国性庞贝病(PD)选择性筛查研究,通过对15,068名疑似患者采用“双层级单基因”(GAA酶活性检测+Sanger测序)和基于下一代测序(NGS)的两种算法,揭示了PD在俄罗斯人群中的遗传特征、常见致病性核苷酸变异(如c.-32-13T>G)及25个新变异,并强调了NGS在多基因面板(包括CAPN3、DYSF等)筛查中对鉴别神经肌肉疾病的重要价值,为PD的早期诊断、个体化治疗及基因型-表型相关性研究提供了重要数据支持。

  
引言
庞贝病(PD),也称为糖原贮积病Ⅱ型(GSDII)或酸性麦芽糖酶缺乏症,是一种罕见的常染色体隐性遗传病,由GAA基因的致病性核苷酸变异引起,导致溶酶体酶酸性α-葡萄糖苷酶(GAA)活性缺乏或降低,进而引起糖原在溶酶体内异常蓄积,引发多系统病变。其临床表现呈连续谱,从婴儿型(IOPD)到晚发型(LOPD)不等,常与其他神经肌肉疾病重叠,诊断延迟严重。本研究在俄罗斯首次开展全国性选择性筛查,旨在明确PD的遗传流行病学特征。
材料与方法
研究纳入了2014年至2025年间来自俄罗斯多个地区的15,068名疑似PD患者。采用两种筛查算法:13,128名患者接受“双层级单基因”算法(干血斑(DBS)GAA活性检测,活性低于2.15 μmol/L/h阈值者进行GAA基因Sanger测序);1,940名患者接受NGS算法(检测包括ANO5、CAPN3、DYSF、FKRP、SGCA、SGCB、SGCD、SGCG、TCAP和GAA在内的神经肌肉疾病相关基因面板,GAA双等位基因变异者再行GAA活性确认)。GAA活性通过高效液相色谱-串联质谱法(HPLC-MS/MS)测定。基因变异致病性依据ACMG指南判定。
结果
研究队列与诊断算法
在15,068名参与者中,通过“双层级单基因”算法诊断PD 57例(0.47%),通过NGS算法诊断PD 8例(0.41%)。共检测到GAA基因63个致病性核苷酸变异,其中25个为新变异。最常见变异为c.-32-13T>G(28例),其次为c.2662G>T(10例)。
NGS筛查
在1,940名接受NGS筛查的患者中,138名(7.1%)被诊断为各种肌营养不良症、肌病或PD。其中,CAPN3基因双等位基因变异(钙蛋白酶病)占比最高(30%),其次为DYSF(28%,dysferlinopathy)、ANO5(24%)、FKRP(9%,dystroglycanopathy)等。190名患者(9.8%)检测到至少一个假性缺失等位基因(如rs1800307 (c.1726G>A, p.G576S) 和 rs1800309 (c.2065G>A, p.G689S))。
“双层级单基因”筛查
在13,128名接受该算法筛查的患者中,111名GAA活性低下,其中54名携带GAA基因双等位基因VUS、LP或P变异确诊PD;其余57名无双等位基因变异者中,32名携带假性缺失等位基因。
遗传学发现
c.-32-13T>G变异均以复合杂合形式存在,常见伴发变异包括c.307T>G (p.C103G)、c.2662G>T (p.E888*)、c.1927G>A (p.G643R)等。部分患者为纯合变异,如c.1000G>A (p.G334S)、c.1655T>C (p.L552P)等。c.1655T>C在IOPD中更常见。
基因型-表型相关性
IOPD患者更常见肝大、左心室肥厚和心律失常。与携带c.-32-13T>G变异的患者(Group 2)相比,携带双等位基因错义变异的患者(Group 1)发生心律失常、运动发育迟缓、肝大和左心室肥厚的风险显著更高(p值分别为0.006, <0.001, 0.012, 0.020)。逻辑回归分析显示,IOPD且为Group 1基因型的患者运动发育迟缓风险增加(OR=1.48)。酶活性水平与临床表现无显著关联。
讨论
本研究证实了NGS在PD及类似疾病鉴别诊断中的高效性,显著缩短了诊断历程。c.-32-13T>G是俄罗斯LOPD人群最常见的变异,其基因型与较轻表型相关。新变异及特定变异(如c.1655T>C)的发现丰富了GAA基因的变异谱。假性缺失等位基因的高频出现提示在酶学检测后需进行基因确认以避免误诊。基因型-表型相关性分析为预后判断和个体化治疗提供了依据。本研究为俄罗斯PD的流行病学、遗传特征及精准诊断策略奠定了坚实基础。
G, c.1655T>C, c.2662G>T, c.307T>G, and c.1000G>A. The highest frequency is c.-32-13T>G for late onset at 15.6%, while infantile onset is highest at 6.3% for the same variant. Other variants range from 1.6% to 4.7%. Blue bars represent infantile onset and red bars represent late onset.">
G, categorized by onset type: infantile (blue) and late (red). Notably, variants c.307T>G (p.C103G) and c.2662G>T (p.E888*) occur in both onset groups. Variant c.1927G>A (p.G643R) is exclusive to late-onset cases, while c.2006C>G (p.P669R) is observed only in infantile-onset cases.">
C, c.1292T>C, c.1655T>C, and c.2740del; late onset with c.1000G>A and c.1448G>A.">
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