解析中国人群 GNE 肌病新型突变致病性及临床遗传病理特征,拓展罕见病认知边界

《Orphanet Journal of Rare Diseases》:Analysis of the pathogenicity of novel GNE mutations and clinical, pathological, and genetic characteristics of GNE myopathy in Chinese population

【字体: 时间:2025年04月06日 来源:Orphanet Journal of Rare Diseases 3.4

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  为探究 GNE 肌病的发病机制及临床特征,山西医科大学研究人员对中国家庭进行研究。通过对先证者及家庭成员测序,发现新型复合杂合突变。还总结 216 例患者数据,明确 p.D207V 为常见突变。该研究拓展了 GNE 肌病认知,为后续研究奠定基础。

  在医学的神秘领域中,罕见病一直是亟待探索的未知地带。GNE 肌病(GNE myopathy)作为一种罕见的常染色体隐性远端肌病,长期以来困扰着医学界。它由 UDP-N - 乙酰葡糖胺 2 - 差向异构酶 / N - 乙酰甘露糖胺激酶(GNE)基因突变引起,该酶对唾液酸生物合成至关重要。以往研究虽对 GNE 肌病有所了解,但仍存在诸多未解之谜。比如,基因启动子区域突变的致病性鲜有报道,不同突变与临床表型之间的关系也不够清晰 ,这使得深入认识该疾病、开发有效治疗方法困难重重。
为了揭开这些谜团,山西医科大学的研究人员勇挑重担,开展了一项极具意义的研究。他们旨在描述中国家庭中新型常染色体隐性 GNE 系谱,探究 GNE 变异在 GNE 肌病中的潜在机制,同时总结中国患者的临床、遗传和病理特征。
研究人员首先对一个 GNE 肌病家庭进行深入剖析。先证者是一位 35 岁女性,表现为双下肢进行性无力等症状。研究人员对先证者进行全外显子测序,对家庭成员进行桑格测序(Sanger sequencing),发现了一种复合杂合突变,包括一个新型启动子区域突变 c.-259T>C 和一个已知突变 c.88C>T(p.Q30*)。
为了进一步探究突变的功能影响,研究人员运用了多种技术手段。他们构建质粒,在 293T 细胞系中进行免疫荧光(IF)、蛋白质免疫印迹(Western blot)和双荧光素酶报告基因检测(dual-luciferase reporter assays)。通过这些实验,研究人员发现 c.-259T>C 突变降低了启动子转录活性,进而减少 GNE 表达;而 p.Q30 * 突变虽不影响 GNE 细胞定位,但降低了 GNE 表达,并增加了 TDP-43(一种转录调节蛋白)在细胞质中的异位表达。
此外,研究人员收集了 216 例中国 GNE 肌病患者的临床数据,这些数据来自以往的报告。他们根据突变位置将患者分组,分析基因型与表型的相关性。结果发现,p.D207V 是中国人群中最常见的 GNE 变异,携带该突变的患者发病年龄较晚。不同突变位置分组的患者发病年龄存在差异,在 epimerase/epimerase(E/E)组中,男性发病年龄显著早于女性;而在其他一些组中,女性发病年龄有早于男性的趋势。
从临床特征来看,多数患者以下肢症状起病,血清肌酸激酶(CK)水平大多升高,肌电图(EMG)检查多显示肌源性改变。肌肉活检结果表明,不同肌肉活检部位出现边缘空泡(rimmed vacuoles)的情况有所不同,提示活检部位与边缘空泡存在可能的关联。
该研究成果发表在《Orphanet Journal of Rare Diseases》上,具有重要意义。它不仅发现了新型 GNE 基因突变,还深入分析了其致病性,拓展了 GNE 肌病的基因型和表型谱。这为进一步理解 GNE 肌病的发病机制提供了关键线索,也为未来开发针对性的治疗策略奠定了坚实基础。
研究人员在此次研究中,主要运用了以下关键技术方法:首先是全外显子测序技术,对先证者进行检测以寻找致病基因;其次是桑格测序,用于验证先证者及家庭成员的突变位点;再者是细胞实验技术,利用 293T 细胞系开展免疫荧光、蛋白质免疫印迹和双荧光素酶报告基因检测,从细胞层面探究突变的功能影响;最后,对 216 例患者临床数据进行收集与分析,样本来源于以往的相关报告,以此总结疾病的临床、遗传和病理特征。
研究结果如下:
  • GNE 肌病家庭及致病突变鉴定:通过对先证者及家庭成员的测序分析,明确了复合杂合突变(c.-259T>C 和 c.88C>T(p.Q30*))与疾病的关联,且该突变在家族中呈现共分离现象。
  • 突变功能研究:双荧光素酶报告基因检测表明 c.-259T>C 突变降低了启动子转录活性,进而减少 GNE 表达。蛋白质免疫印迹和免疫荧光分析显示,p.Q30 * 突变降低 GNE 表达,但不改变其细胞定位,同时增加了 TDP-43 的细胞质表达。
  • 中国 GNE 肌病临床、遗传和病理特征:对 216 例患者的研究发现,女性患者居多,平均发病年龄为 28.06±8.15 岁,男女发病年龄无显著差异。多数患者以下肢起病,血清 CK 水平多升高,EMG 多显示肌源性改变。肌肉活检显示不同肌肉部位边缘空泡出现情况不同。p.D207V 是中国人群中最常见的突变,携带该突变的患者发病年龄较晚。不同突变位置分组的患者发病年龄存在差异,且在 E/E 组中男性发病早于女性。
研究结论和讨论部分再次强调了该研究的重要意义。研究发现的新型突变及对其功能的分析,为理解 GNE 肌病发病机制提供了新视角。不同突变与临床表型的关联分析,有助于更精准地预测疾病进展。虽然研究存在样本量有限等不足,但为后续更大规模研究指明了方向,有望推动 GNE 肌病的诊断、治疗和预防取得新突破。

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