引用本文： 楊極, 李妍, 馮蕭蕭, 肖麗波, 焦康為. PRPF8基因新生錯義突變致常染色體顯性視網膜色素變性一例. 中華眼底病雜志, 2021, 37(11): 879-881. doi: 10.3760/cma.j.cn511434-20210407-00182 復制
患兒男，7歲。因雙眼夜間視物不清2年到云南省第二人民醫院眼科就診。患兒既往身體健康，無相關家族病史；發育正常，無全身其他系統疾病。眼部檢查：右眼、左眼最佳矯正視力均為0.2。雙眼眼前節未見明顯異常。眼底檢查，雙眼視盤顏色變淡，視網膜血管變細，周邊視網膜可見骨細胞樣色素沉著（圖1A，1B）。頻域光相干斷層掃描檢查，視網膜光感受器細胞層變薄，橢圓體帶連續性中斷（圖1C，1D）。診斷：視網膜色素變性（RP）。患兒父母、弟弟均否認夜盲病史，眼底檢查均正常。
圖1
PRPF8基因新生錯義突變致常染色體顯性視網膜色素變性患兒眼部檢查像。1A、1B分別示右眼、左眼的廣角彩色眼底像，后極部視網膜骨細胞樣色素沉著，視網膜血管變細，視盤蠟黃。1C、1D分別示右眼、左眼頻域光相干斷層掃描像。左圖為掃描方向和部位，右圖為檢查結果。可見橢圓體帶中斷，光感受器細胞層變薄
對患兒進行全外顯子測序，對測序后的原始數據進行生物信息學分析，結果顯示其PRPF8基因上存在c.4042G＞A（p.V1348I）雜合和錯義突變（圖2A）。對家系進行共分離驗證后發現其父母、弟弟均未攜帶此基因突變（圖2B～2D），故推測此突變可能為新生突變。保守性分析顯示PRPF8基因第26號外顯子編碼的氨基酸位點p.V1348在多物種間高度保守（圖2E）。該突變位點在人類基因突變數據庫中未檢出；在正常人群數據庫中的頻率為 0.00 002，屬于低頻突變。生物信息學蛋白功能預測軟件SIFT預測該突變為有害突變。依據美國醫學遺傳學與基因組學學會指南分析，c.4042G>A（p.V1348I）突變可判為可能致病性突變。
圖2
PRPF8基因新生錯義突變致常染色體顯性視網膜色素變性患兒及家屬Sanger測序圖。2A示患兒PRPF8基因上存在c.4042G>A（p.V1348I）的雜合和錯義突變。2B～2D示家系進行共分離驗證后發現其父母、弟弟均未攜帶此突變；2E示保守性分析圖，基因氨基酸位點p.V1348在多模式物種間高度保守
討論 本例患兒因夜視力下降首診于我院眼科，眼底檢查可見視網膜骨細胞樣色素沉積、光感受器細胞層變薄等典型的RP眼底特點。PRPF8基因c.4042G>A（p.V1348I）錯義突變是其致病性變異基因；其父母和弟弟眼底正常，家系共分離驗證也未發現PRPF8基因突變，故推斷本例患兒的突變可能為新生突變。
研究表明，中國遺傳性視網膜變性疾病（IRD）中約16%的患者遺傳方式為常染色體顯性遺傳，其中約6%的常染色體顯性遺傳性突變為新生突變[1]。但也有研究表明，部分IRD疾病的致病突變具有體細胞嵌合現象，即未患病的父母外周血基因檢測未檢出致病突變，但其性腺細胞可能攜帶了突變的嵌合體[2]。本研究的家系共分離驗證僅僅檢測了外周血細胞的DNA ，還不能完全確定突變為新生突變，還需對體細胞進一步進行基因檢測。PRPF基因突變可導致RP13型（OMIM:600059），其遺傳方式為常染色體顯性遺傳[3]。PRPF8基因位于染色體17p13，此基因為剪接因子基因，編碼U2和U12依賴的剪接體蛋白，在前信使RNA（mRNA）的剪接中發揮重要作用[4]。PRPF8基因突變較少見，約占常染色體顯性遺傳RP的2%～3%，且其突變多發生于第42號外顯子[5]。本例患兒為罕見的第26號外顯子錯義突變。追問病史我們發現，患兒5歲即出現了夜盲癥狀。目前這種嚴重的臨床表型以及PRPF8基因突變所引起的錯義突變，提示該類疾病可能通過“全或無”的作用機制導致[3]。
PRPF8、PRPF3和PRPF31基因均參與剪接體的組裝和功能發揮，合成的剪接體從前體mRNA中夾取內含子[6]。PRPF8基因編碼一個大且高度保守的核蛋白，該蛋白可以激活剪接體所需的解旋酶Brr2，PRPF8基因突變通過抑制PRF8蛋白與Brr2的相互作用進而導致常染色體顯性遺傳RP。我們通過保守性分析發現，本例患兒PRPF8基因c.4042G＞A（p.V1348I）突變所在的氨基酸位點為多模式物種間的高度保守區域，同時SIFT預測突變為可能致病突變，這種高度保守的氨基酸變化被預測將會導致PRPF8蛋白結構和功能改變，導致其前體mRNA剪切因子結構不穩定影響剪切過程，進而導致光感受器細胞變性。此外，不同的學者通過研究PRPF8蛋白的功能，證明PRPF8蛋白C端氨基酸區可與多功能纖溶酶原激活物抑制劑2型蛋白（PAI2）的C、D螺旋結構相互結合，可發揮抑制細胞凋亡的作用，但當PRPF8基因突變或PAI2蛋白C、D螺旋結構缺失時，二者無法結合，故而會出現細胞凋亡，因此認為PRPF8/PAI2的相互作用改變會導致RP13型[7]。有學者建立了PRPF8蛋白的晶體結構模型，提出了PRPF8蛋白的C端結構域（MPN）是一個相互作用域[8]。RP13型突變的氨基酸殘基改變了PRPF8蛋白C端的結合面，分子面相互作用的改變為RP13型的發病原因。故可推測第26號外顯子同樣參與了MPN的編碼，改變了C端蛋白質的三維結構，進而導致了疾病發生。
本文首次報道了PRPF8基因雜合突變c.4042G＞A（p.V1348I）導致RP的病例，擴大了對PRPF8基因突變譜的認知。全外顯子測序可全面了解患者的遺傳特征，并可提高該疾病診斷的準確率，同時可進一步探究疾病發生的機制，探索其基因型和表型之間的關聯。
患兒男，7歲。因雙眼夜間視物不清2年到云南省第二人民醫院眼科就診。患兒既往身體健康，無相關家族病史；發育正常，無全身其他系統疾病。眼部檢查：右眼、左眼最佳矯正視力均為0.2。雙眼眼前節未見明顯異常。眼底檢查，雙眼視盤顏色變淡，視網膜血管變細，周邊視網膜可見骨細胞樣色素沉著（圖1A，1B）。頻域光相干斷層掃描檢查，視網膜光感受器細胞層變薄，橢圓體帶連續性中斷（圖1C，1D）。診斷：視網膜色素變性（RP）。患兒父母、弟弟均否認夜盲病史，眼底檢查均正常。
圖1
PRPF8基因新生錯義突變致常染色體顯性視網膜色素變性患兒眼部檢查像。1A、1B分別示右眼、左眼的廣角彩色眼底像，后極部視網膜骨細胞樣色素沉著，視網膜血管變細，視盤蠟黃。1C、1D分別示右眼、左眼頻域光相干斷層掃描像。左圖為掃描方向和部位，右圖為檢查結果。可見橢圓體帶中斷，光感受器細胞層變薄
對患兒進行全外顯子測序，對測序后的原始數據進行生物信息學分析，結果顯示其PRPF8基因上存在c.4042G＞A（p.V1348I）雜合和錯義突變（圖2A）。對家系進行共分離驗證后發現其父母、弟弟均未攜帶此基因突變（圖2B～2D），故推測此突變可能為新生突變。保守性分析顯示PRPF8基因第26號外顯子編碼的氨基酸位點p.V1348在多物種間高度保守（圖2E）。該突變位點在人類基因突變數據庫中未檢出；在正常人群數據庫中的頻率為 0.00 002，屬于低頻突變。生物信息學蛋白功能預測軟件SIFT預測該突變為有害突變。依據美國醫學遺傳學與基因組學學會指南分析，c.4042G>A（p.V1348I）突變可判為可能致病性突變。
圖2
PRPF8基因新生錯義突變致常染色體顯性視網膜色素變性患兒及家屬Sanger測序圖。2A示患兒PRPF8基因上存在c.4042G>A（p.V1348I）的雜合和錯義突變。2B～2D示家系進行共分離驗證后發現其父母、弟弟均未攜帶此突變；2E示保守性分析圖，基因氨基酸位點p.V1348在多模式物種間高度保守
討論 本例患兒因夜視力下降首診于我院眼科，眼底檢查可見視網膜骨細胞樣色素沉積、光感受器細胞層變薄等典型的RP眼底特點。PRPF8基因c.4042G>A（p.V1348I）錯義突變是其致病性變異基因；其父母和弟弟眼底正常，家系共分離驗證也未發現PRPF8基因突變，故推斷本例患兒的突變可能為新生突變。
研究表明，中國遺傳性視網膜變性疾病（IRD）中約16%的患者遺傳方式為常染色體顯性遺傳，其中約6%的常染色體顯性遺傳性突變為新生突變[1]。但也有研究表明，部分IRD疾病的致病突變具有體細胞嵌合現象，即未患病的父母外周血基因檢測未檢出致病突變，但其性腺細胞可能攜帶了突變的嵌合體[2]。本研究的家系共分離驗證僅僅檢測了外周血細胞的DNA ，還不能完全確定突變為新生突變，還需對體細胞進一步進行基因檢測。PRPF基因突變可導致RP13型（OMIM:600059），其遺傳方式為常染色體顯性遺傳[3]。PRPF8基因位于染色體17p13，此基因為剪接因子基因，編碼U2和U12依賴的剪接體蛋白，在前信使RNA（mRNA）的剪接中發揮重要作用[4]。PRPF8基因突變較少見，約占常染色體顯性遺傳RP的2%～3%，且其突變多發生于第42號外顯子[5]。本例患兒為罕見的第26號外顯子錯義突變。追問病史我們發現，患兒5歲即出現了夜盲癥狀。目前這種嚴重的臨床表型以及PRPF8基因突變所引起的錯義突變，提示該類疾病可能通過“全或無”的作用機制導致[3]。
PRPF8、PRPF3和PRPF31基因均參與剪接體的組裝和功能發揮，合成的剪接體從前體mRNA中夾取內含子[6]。PRPF8基因編碼一個大且高度保守的核蛋白，該蛋白可以激活剪接體所需的解旋酶Brr2，PRPF8基因突變通過抑制PRF8蛋白與Brr2的相互作用進而導致常染色體顯性遺傳RP。我們通過保守性分析發現，本例患兒PRPF8基因c.4042G＞A（p.V1348I）突變所在的氨基酸位點為多模式物種間的高度保守區域，同時SIFT預測突變為可能致病突變，這種高度保守的氨基酸變化被預測將會導致PRPF8蛋白結構和功能改變，導致其前體mRNA剪切因子結構不穩定影響剪切過程，進而導致光感受器細胞變性。此外，不同的學者通過研究PRPF8蛋白的功能，證明PRPF8蛋白C端氨基酸區可與多功能纖溶酶原激活物抑制劑2型蛋白（PAI2）的C、D螺旋結構相互結合，可發揮抑制細胞凋亡的作用，但當PRPF8基因突變或PAI2蛋白C、D螺旋結構缺失時，二者無法結合，故而會出現細胞凋亡，因此認為PRPF8/PAI2的相互作用改變會導致RP13型[7]。有學者建立了PRPF8蛋白的晶體結構模型，提出了PRPF8蛋白的C端結構域（MPN）是一個相互作用域[8]。RP13型突變的氨基酸殘基改變了PRPF8蛋白C端的結合面，分子面相互作用的改變為RP13型的發病原因。故可推測第26號外顯子同樣參與了MPN的編碼，改變了C端蛋白質的三維結構，進而導致了疾病發生。
本文首次報道了PRPF8基因雜合突變c.4042G＞A（p.V1348I）導致RP的病例，擴大了對PRPF8基因突變譜的認知。全外顯子測序可全面了解患者的遺傳特征，并可提高該疾病診斷的準確率，同時可進一步探究疾病發生的機制，探索其基因型和表型之間的關聯。
