GSDME无义变异通过外显子跳跃导致DFNA5耳聋的新机制研究

《Frontiers in Neurology》:A novel non-sense variant in GSDME causing exon skipping associated with DFNA5 in a large Chinese family

【字体: 时间:2026年02月06日 来源:Frontiers in Neurology 2.8

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  本研究首次报道了GSDME基因新型无义变异(c.1123G>T)通过破坏外显子剪接增强子(ESE)引发外显子8跳跃,进而导致常染色体显性遗传性耳聋(ADNSHL)的分子机制。通过迷你基因剪接实验证实该变异引起mRNA剪接异常,为DFNA5耳聋的获得性功能(GOF)假说提供了关键证据,提示无义变异亦可通过非经典剪接机制致病。

  
引言
听力损失是全球重大健康负担,其中遗传因素占40-60%,涉及150多个致病基因。常染色体显性非综合征性听力损失(ADNSHL)因表现度可变和外显不全等特点,给基因变异解读带来挑战。DFNA5型耳聋由GSDME基因突变引起,其独特之处在于几乎所有致病突变均导致mRNA水平外显子8的完全跳跃,形成截短蛋白。GSDME基因敲除小鼠听力正常这一现象,为获得性功能(GOF)致病假说提供了有力支持。
材料与方法
研究对象为包含72名成员的汉族常染色体显性遗传耳聋大家系,通过纯音测听、颞骨CT等完成临床表征。采用全基因组测序(WGS)和Sanger测序进行基因分析,筛选标准包括人群频率<1%、符合显性遗传模式且位于189个耳聋相关基因面板内。通过迷你基因剪接实验(pSPL3载体/COS-7细胞系)验证变异对剪接的影响,并应用SpliceAI、ESEfinder等工具进行生物信息学预测。
结果
临床特征显示该家系耳聋表现为语后、双侧对称、进行性感官神经性听力损失,高频区首发并随年龄累及全频段。基因分析发现GSDME基因第8外显子存在新型杂合无义变异c.1123G>T(p.Glu375Ter),该变异与表型完全共分离。迷你基因实验证实突变体产生263bp异常条带,测序显示外显子8完全跳跃,导致阅读框移位及第372位提前终止密码子。ESEfinder预测该变异破坏SF2/ASF剪接因子结合基序,削弱外显子剪接增强子活性。文献综述发现20个已报道GSDME致病变异均集中在外显子8周边区域,表型存在显著异质性。
讨论
本研究首次揭示GSDME无义变异通过非经典剪接机制致病,挑战了"无义变异导致单倍体不足即良性"的传统认知。变异引发的非义介导剪接异常(NAS)可能是细胞规避无义介导衰变(NMD)的逃逸机制。群体数据库分析显示,位于外显子8关键区域前的丧失性功能(LOF)变异多为良性,而诱导外显子8跳跃的变异均具致病性,强力支持GOF假说。表型变异性提示外显子8跳跃虽是必要条件,但修饰基因与环境因素共同调控临床进程。
结论
GSDME c.1123G>T无义变异通过NAS机制引起外显子8跳跃,扩展了DFNA5的突变谱系和致病机制认知。该研究强调了对GSDME变异进行功能验证的必要性,为遗传咨询提供了新范式。
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