《European Journal of Human Genetics》：De novo heterozygous variants of the RSF1 gene are responsible for a syndromic neurodevelopmental disorder
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本研究针对神经发育障碍(NDD)遗传异质性高、半数患者分子诊断不明的临床挑战，通过国际数据共享(GeneMatcher平台)和文献检索，首次系统报道11例携带RSF1基因新生或遗传性杂合变异个体，证实该染色质重塑因子是综合征性NDD的新致病基因。研究人员结合外显子组/基因组测序(ES/GS)和三维蛋白结构预测(AlphaFold)，发现变异集中于PHD结构域等关键功能区，临床表型涵盖智力障碍(ID)、自闭症谱系障碍(ASD)及颅面畸形等多系统异常，为染色质调控异常导致神经 crest 发育障碍提供新证据。该研究发表于《European Journal of Human Genetics》，为NDD分子诊断库新增重要成员。
当我们谈论大脑发育的奥秘时，科学家们越来越关注一类被称为"染色质重塑因子"的分子机器。这些蛋白质如同基因表达的"调度中心"，通过动态调整染色质的空间结构，精确控制着神经发育过程中成千上万个基因的开启与关闭。近年来，随着高通量测序技术的普及，研究人员发现神经发育障碍(Neurodevelopmental Disorders, NDD)患者中，染色质重塑基因的突变比例异常之高，这为理解大脑发育异常提供了重要线索。
在众多染色质重塑复合物中，ISWI家族因其在核小体定位和染色质高级结构调控中的核心作用而备受关注。该家族包含多个复合物，如RSF、ACF、CHRAC等，每个复合物由催化亚基(SMARCA1或SMARCA5)和辅助亚基组成。其中，重塑与间距因子1(Remodeling and Spacing Factor 1, RSF1)作为RSF复合物的关键组分，在DNA复制、转录和修复中扮演重要角色，但其与人类疾病的直接关联尚未明确。
尽管先前有零星报道提示RSF1可能是智力障碍(Intellectual Disability, ID)和自闭症谱系障碍(Autism Spectrum Disorder, ASD)的候选基因，但缺乏系统性的临床证据和功能验证。更重要的是，由于NDD具有高度的遗传异质性——已知相关基因超过1500个——且约半数患者仍无法获得分子诊断，发现新的致病基因成为改善诊断率和理解疾病机制的关键。
为解决这一挑战，研究团队通过国际协作平台GeneMatcher进行数据共享，结合文献检索，最终汇集了11例携带RSF1杂合变异的无关个体。这些发现有力地将RSF1确立为综合征性NDD的新致病基因，相关成果正式发表于《European Journal of Human Genetics》。
在研究方法上，团队主要运用了几项关键技术：首先采用三重或单人外显子组测序(Trio/solo-based exome sequencing)和基因组测序(Genome sequencing)对患者进行基因变异筛查；通过桑格测序(Sanger sequencing)对变异进行验证和家系共分离分析；利用GeneMatcher国际数据共享平台识别更多携带RSF1变异的个体；运用生物信息学工具(如CADD-Phred、AlphaMissense等)预测变异致病性；并通过AlphaFold预测的蛋白三维结构模型分析变异的空间分布效应。
研究结果部分通过多个维度展示了RSF1与NDD的关联：
在临床特征分析中，11例个体均表现出神经发育异常，包括智力障碍/临界智力(7/11)、自闭症谱系障碍(4/11)和发育迟缓(6/11)。伴随特征虽不一致但具有提示性，包括颅面形态异常(鼻子异常5/7、嘴唇异常5/7)、头围异常(3/6、巨颅或小颅)、耳部异常(3/7)、消化系统表现(4/7)、足部异常(3/7)等。特别是个体1携带p.(Arg966Ter)无义变异，表现出特殊的面部特征和软骨瘤；个体3携带p.(Met926Ile)错义变异，伴有癫痫、小颅和多种形态异常；个体4虽同时存在PHF21A缺失，但其携带的p.(Arg922His)变异仍可能贡献于表型。
分子特征方面，研究鉴定的5个无义、5个错义和1个剪接位点变异在gnomAD人群中均不存在，且RSF1基因对功能丧失(Loss-of-Function, LoF)变异不耐受(pLI=1)。错义变异主要聚集在WHIM和PHD等高度保守的结构域，这些结构域对转录因子招募和核小体结合至关重要。
三维结构分析显示，本研究发现的错义变异(如p.Arg922His、p.Met926Ile)位于β-折叠等核心结构区域，而文献中先前报道的变异多位于蛋白外围。这种结构定位差异与致病性预测评分(如ESM1b、AlphaMissense)的一致性，支持了新发现变异的功能影响。
在讨论与结论部分，研究强调了几个关键点：RSF1作为ISWI染色质重塑家族成员，通过调控异染色质形成和染色体分离参与神经发育。其与SMARCA5形成的RSF复合物在早期神经前体细胞中高表达，而与SMARCA1的互作可能在神经元分化中重要。尽管小鼠模型显示Rsf1敲除仅影响DNA损伤诱导的神经元凋亡，但非洲爪蟾模型证实rsf1敲低会导致神经板和神经 crest 缺陷，提示物种特异性差异。临床表型的多样性(包括颅面畸形、色素异常等)支持RSF1变异可能通过影响神经 crest 发育导致多系统异常。
该研究首次通过较大样本证实了RSF1是综合征性NDD的致病基因，扩展了染色质重塑障碍的疾病谱系。然而，错义变异的致病机制仍需功能实验验证，DNA甲基化特征分析可能为未来诊断提供生物标志物。这些发现不仅为NDD的遗传咨询和诊断提供新依据，也深化了对染色质调控在神经发育中作用的理解。
