《Neurogenetics》：Identification of an additional deep intronic splice variant prompts critical evaluation of SPG7 inheritance
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本研究旨在解决临床上部分疑似SPG7相关遗传性痉挛性截瘫（SPG7-HSP）患者仅携带单一杂合致病性编码变异，其遗传模式（显性或隐性）存在争议的诊断困境。研究人员通过全基因组测序（GS）在一名患者中发现了第二个新型深度内含子剪接变异，并经RNA测序证实其可激活隐性剪接供体位点导致移码。此发现强调了仅能被GS检测的非编码变异是重要的疾病机制，可解释遗传缺失现象，并支持SPG7-HSP主要为常染色体隐性遗传的观点，建议对仅携带单一变异者使用GS以确保完整准确的分子诊断。
在神经遗传学的复杂世界里，精准找到疾病的“元凶”基因，往往像在迷宫中寻找出路。遗传性痉挛性截瘫（Hereditary Spastic Paraplegia, HSP）就是这样一类迷宫，包含了80多种基因，可表现为常染色体显性、常染色体隐性等多种遗传模式。其中，由SPG7基因突变引起的痉挛性截瘫（SPG7-HSP）是最常见的常染色体隐性形式之一。然而，近年来临床报告中出现了一些令人困惑的案例：一些表现出HSP症状的患者，通过常规的基因面板或外显子组测序，仅在SPG7基因中发现了一个杂合的致病性变异。按照经典的隐性遗传理论，需要两个等位基因（分别来自父母）都发生突变才会致病，那么这些只找到一个变异的患者，其病因究竟是什么？是SPG7基因本身也存在显性致病的可能，还是我们漏掉了什么？
这个疑问并非小事。如果误将隐性遗传病判断为显性，会严重误导患者的家族遗传咨询，比如错误地预估后代高达50%的患病风险，进而影响家庭生育决策。同时，这也可能导致真正的致病原因被忽略，患者无法获得准确的诊断和可能的针对性管理。先前已有研究提及p.Ala510Val等常见变异可能具有“显性效应”，但这些结论多基于有限的检测技术，未能全面探查基因的所有区域，特别是那些深藏在基因内含子（非编码区）中的潜在致病变异。那么，那些看似“单个变异”的案例背后，是否隐藏着常规测序技术“看不见”的第二个杀手？为了解决这个悬而未决的诊断难题和遗传模式争议，本研究团队对一名初始仅检测到一个SPG7致病性无义变异的纯HSP患者，进行了更深入的探索。相关研究成果已发表在学术期刊《Neurogenetics》上。
为了全面探寻潜在的第二个致病变异，研究人员采用了几个关键的实验技术。首先，他们对先证者进行了短读长全基因组测序，这种方法能够检测编码区和非编码区（包括内含子）的单核苷酸变异以及结构变异，远超常规外显子组测序的范围。其次，为了验证GS发现的一个新型深度内含子变异对基因功能的影响，他们进行了RNA测序分析，从转录本水平直接观察该变异是否引起异常的剪接事件。此外，还通过Sanger测序对患者女儿的基因组DNA进行分析，以确定两个SPG7变异是否处于反式位置（即位于两条不同的同源染色体上）。本研究中的先证者来自于Care4Rare-SOLVE研究队列，并获得了伦理批准和知情同意。
研究结果
临床报告
先证者为一名62岁女性，表现为纯HSP，症状始于45岁。家族史显示其妹妹有类似症状。商业化的230基因痉挛性截瘫和共济失调面板检测仅发现一个杂合的、已知致病的SPG7无义变异：NM_003119.4: c.1672 A>T, p.(Lys558Ter)。
遗传检测
全基因组测序数据不仅确认了上述c.1672 A>T变异，还在SPG7基因的第7内含子中发现了一个新型深度内含子变异：NM_003119.4: c.987+152G>A。该变异在人群数据库中未见报道，生物信息学工具SpliceAI预测其会激活一个附近的隐性剪接供体位点。通过对其女儿进行Sanger测序验证，确认了c.987+152G>A与c.1672 A>T两个变异处于反式位置。
RNA测序分析则提供了功能层面的确凿证据。结果显示，c.987+152G>A变异导致创建了一个内含子隐性剪接供体位点，使得第7内含子的前149个碱基被保留在成熟的信使RNA（mRNA）中。A. Splice junctions labeled with the number of supporting reads. Exons labeled corresponding to NM_ 003119.4 transcript">如图中RNA测序数据所示，与对照相比，先证者的样本中出现了异常的剪接连接，最终导致阅读框移位并产生提前终止密码子：r.987_988ins149, p.(Ser330ValfsTer10)。这些结果在患者携带该变异女儿的血液cDNA中通过逆转录-聚合酶链式反应和Sanger测序得到了正交验证。
讨论
本研究的主要结论和意义在于以下几个方面：
首先，研究证实了在疑似SPG7-HSP但仅发现单一杂合编码变异的患者中，存在常规检测方法无法发现的深度内含子致病性变异。本例是继Verdura等人2019年报告之后，第二篇利用GS发现SPG7深度内含子致病变异的报告，凸显了GS在发现非编码变异方面的独特价值。这些“仅GS可检测”的变异可能是一个被低估的疾病机制，能够解释那些初始只发现一个编码变异病例中的“遗传缺失”现象。
其次，基于此发现，文章对SPG7-HSP存在常染色体显性遗传的观点进行了批判性评估。作者系统回顾了文献中声称支持显性遗传的报告，指出这些报告普遍缺乏多代家族共分离或新发变异的确凿证据，且所使用的检测技术（如Sanger测序、小panel测序）存在局限性，无法排除第二个非编码变异、结构变异或 Alternative molecular diagnoses。文章特别分析了常被提及可能具有“显性效应”的p.Leu78Ter、p.Arg485_Glu487del和p.Ala510Val等变异，指出它们在人群数据库中的等位基因频率远高于SPG7-HSP疾病本身的预估患病率，这与常染色体显性致病变异的预期频率特征不符。
因此，研究者认为，文献中那些看似支持显性遗传的案例，最有可能的解释是：未被检出的第二个变异、 Alternative molecular diagnoses、或更为复杂的疾病机制（如假显性遗传、双基因遗传等）。其中，假显性遗传（即一个家庭成员为复合杂合子，另一个为同一变异的纯合子，但表型相似）可以解释部分家族内看似“显性”传递的现象。
最后，研究提出了明确的临床建议。为确保SPG7-HSP患者获得完整且准确的分子诊断，避免因误判遗传模式而带来错误的遗传咨询和临床管理，建议对所有疑似SPG7-HSP但仅携带一个致病性杂合变异的个体进行全基因组测序，以寻找另一个等位基因上可能存在的深度内含子剪接变异或结构变异。同时，应扩大基因分析范围，涵盖其他已知的HSP相关基因及具有表型重叠的疾病基因。
总之，本研究通过一个生动的案例证明，先进的全基因组测序技术能够揭示隐藏的遗传病因，解决了临床诊断中的棘手问题。它强烈提示，目前将SPG7-HSP归类为兼具显性和隐性遗传的证据尚不充分，其本质很可能仍是常染色体隐性遗传，而许多“单个变异”案例是由于技术局限造成的漏诊。这一认识对指导临床精准检测、提供正确的遗传咨询以及理解疾病本质具有重要意义。
