引用本文： 杨极, 李妍, 冯萧萧, 肖丽波, 焦康为. PRPF8基因新生错义突变致常染色体显性视网膜色素变性一例. 中华眼底病杂志, 2021, 37(11): 879-881. doi: 10.3760/cma.j.cn511434-20210407-00182 复制
版权信息： ©四川大学华西医院华西期刊社《中华眼底病杂志》版权所有，未经授权不得转载、改编
患儿男，7岁。因双眼夜间视物不清2年到云南省第二人民医院眼科就诊。患儿既往身体健康，无相关家族病史；发育正常，无全身其他系统疾病。眼部检查：右眼、左眼最佳矫正视力均为0.2。双眼眼前节未见明显异常。眼底检查，双眼视盘颜色变淡，视网膜血管变细，周边视网膜可见骨细胞样色素沉着（图1A，1B）。频域光相干断层扫描检查，视网膜光感受器细胞层变薄，椭圆体带连续性中断（图1C，1D）。诊断：视网膜色素变性（RP）。患儿父母、弟弟均否认夜盲病史，眼底检查均正常。
图1
PRPF8基因新生错义突变致常染色体显性视网膜色素变性患儿眼部检查像。1A、1B分别示右眼、左眼的广角彩色眼底像，后极部视网膜骨细胞样色素沉着，视网膜血管变细，视盘蜡黄。1C、1D分别示右眼、左眼频域光相干断层扫描像。左图为扫描方向和部位，右图为检查结果。可见椭圆体带中断，光感受器细胞层变薄
对患儿进行全外显子测序，对测序后的原始数据进行生物信息学分析，结果显示其PRPF8基因上存在c.4042G＞A（p.V1348I）杂合和错义突变（图2A）。对家系进行共分离验证后发现其父母、弟弟均未携带此基因突变（图2B～2D），故推测此突变可能为新生突变。保守性分析显示PRPF8基因第26号外显子编码的氨基酸位点p.V1348在多物种间高度保守（图2E）。该突变位点在人类基因突变数据库中未检出；在正常人群数据库中的频率为 0.00 002，属于低频突变。生物信息学蛋白功能预测软件SIFT预测该突变为有害突变。依据美国医学遗传学与基因组学学会指南分析，c.4042G>A（p.V1348I）突变可判为可能致病性突变。
图2
PRPF8基因新生错义突变致常染色体显性视网膜色素变性患儿及家属Sanger测序图。2A示患儿PRPF8基因上存在c.4042G>A（p.V1348I）的杂合和错义突变。2B～2D示家系进行共分离验证后发现其父母、弟弟均未携带此突变；2E示保守性分析图，基因氨基酸位点p.V1348在多模式物种间高度保守
讨论 本例患儿因夜视力下降首诊于我院眼科，眼底检查可见视网膜骨细胞样色素沉积、光感受器细胞层变薄等典型的RP眼底特点。PRPF8基因c.4042G>A（p.V1348I）错义突变是其致病性变异基因；其父母和弟弟眼底正常，家系共分离验证也未发现PRPF8基因突变，故推断本例患儿的突变可能为新生突变。
研究表明，中国遗传性视网膜变性疾病（IRD）中约16%的患者遗传方式为常染色体显性遗传，其中约6%的常染色体显性遗传性突变为新生突变[1]。但也有研究表明，部分IRD疾病的致病突变具有体细胞嵌合现象，即未患病的父母外周血基因检测未检出致病突变，但其性腺细胞可能携带了突变的嵌合体[2]。本研究的家系共分离验证仅仅检测了外周血细胞的DNA ，还不能完全确定突变为新生突变，还需对体细胞进一步进行基因检测。PRPF基因突变可导致RP13型（OMIM:600059），其遗传方式为常染色体显性遗传[3]。PRPF8基因位于染色体17p13，此基因为剪接因子基因，编码U2和U12依赖的剪接体蛋白，在前信使RNA（mRNA）的剪接中发挥重要作用[4]。PRPF8基因突变较少见，约占常染色体显性遗传RP的2%～3%，且其突变多发生于第42号外显子[5]。本例患儿为罕见的第26号外显子错义突变。追问病史我们发现，患儿5岁即出现了夜盲症状。目前这种严重的临床表型以及PRPF8基因突变所引起的错义突变，提示该类疾病可能通过“全或无”的作用机制导致[3]。
PRPF8、PRPF3和PRPF31基因均参与剪接体的组装和功能发挥，合成的剪接体从前体mRNA中夹取内含子[6]。PRPF8基因编码一个大且高度保守的核蛋白，该蛋白可以激活剪接体所需的解旋酶Brr2，PRPF8基因突变通过抑制PRF8蛋白与Brr2的相互作用进而导致常染色体显性遗传RP。我们通过保守性分析发现，本例患儿PRPF8基因c.4042G＞A（p.V1348I）突变所在的氨基酸位点为多模式物种间的高度保守区域，同时SIFT预测突变为可能致病突变，这种高度保守的氨基酸变化被预测将会导致PRPF8蛋白结构和功能改变，导致其前体mRNA剪切因子结构不稳定影响剪切过程，进而导致光感受器细胞变性。此外，不同的学者通过研究PRPF8蛋白的功能，证明PRPF8蛋白C端氨基酸区可与多功能纤溶酶原激活物抑制剂2型蛋白（PAI2）的C、D螺旋结构相互结合，可发挥抑制细胞凋亡的作用，但当PRPF8基因突变或PAI2蛋白C、D螺旋结构缺失时，二者无法结合，故而会出现细胞凋亡，因此认为PRPF8/PAI2的相互作用改变会导致RP13型[7]。有学者建立了PRPF8蛋白的晶体结构模型，提出了PRPF8蛋白的C端结构域（MPN）是一个相互作用域[8]。RP13型突变的氨基酸残基改变了PRPF8蛋白C端的结合面，分子面相互作用的改变为RP13型的发病原因。故可推测第26号外显子同样参与了MPN的编码，改变了C端蛋白质的三维结构，进而导致了疾病发生。
本文首次报道了PRPF8基因杂合突变c.4042G＞A（p.V1348I）导致RP的病例，扩大了对PRPF8基因突变谱的认知。全外显子测序可全面了解患者的遗传特征，并可提高该疾病诊断的准确率，同时可进一步探究疾病发生的机制，探索其基因型和表型之间的关联。
患儿男，7岁。因双眼夜间视物不清2年到云南省第二人民医院眼科就诊。患儿既往身体健康，无相关家族病史；发育正常，无全身其他系统疾病。眼部检查：右眼、左眼最佳矫正视力均为0.2。双眼眼前节未见明显异常。眼底检查，双眼视盘颜色变淡，视网膜血管变细，周边视网膜可见骨细胞样色素沉着（图1A，1B）。频域光相干断层扫描检查，视网膜光感受器细胞层变薄，椭圆体带连续性中断（图1C，1D）。诊断：视网膜色素变性（RP）。患儿父母、弟弟均否认夜盲病史，眼底检查均正常。
图1
PRPF8基因新生错义突变致常染色体显性视网膜色素变性患儿眼部检查像。1A、1B分别示右眼、左眼的广角彩色眼底像，后极部视网膜骨细胞样色素沉着，视网膜血管变细，视盘蜡黄。1C、1D分别示右眼、左眼频域光相干断层扫描像。左图为扫描方向和部位，右图为检查结果。可见椭圆体带中断，光感受器细胞层变薄
对患儿进行全外显子测序，对测序后的原始数据进行生物信息学分析，结果显示其PRPF8基因上存在c.4042G＞A（p.V1348I）杂合和错义突变（图2A）。对家系进行共分离验证后发现其父母、弟弟均未携带此基因突变（图2B～2D），故推测此突变可能为新生突变。保守性分析显示PRPF8基因第26号外显子编码的氨基酸位点p.V1348在多物种间高度保守（图2E）。该突变位点在人类基因突变数据库中未检出；在正常人群数据库中的频率为 0.00 002，属于低频突变。生物信息学蛋白功能预测软件SIFT预测该突变为有害突变。依据美国医学遗传学与基因组学学会指南分析，c.4042G>A（p.V1348I）突变可判为可能致病性突变。
图2
PRPF8基因新生错义突变致常染色体显性视网膜色素变性患儿及家属Sanger测序图。2A示患儿PRPF8基因上存在c.4042G>A（p.V1348I）的杂合和错义突变。2B～2D示家系进行共分离验证后发现其父母、弟弟均未携带此突变；2E示保守性分析图，基因氨基酸位点p.V1348在多模式物种间高度保守
讨论 本例患儿因夜视力下降首诊于我院眼科，眼底检查可见视网膜骨细胞样色素沉积、光感受器细胞层变薄等典型的RP眼底特点。PRPF8基因c.4042G>A（p.V1348I）错义突变是其致病性变异基因；其父母和弟弟眼底正常，家系共分离验证也未发现PRPF8基因突变，故推断本例患儿的突变可能为新生突变。
研究表明，中国遗传性视网膜变性疾病（IRD）中约16%的患者遗传方式为常染色体显性遗传，其中约6%的常染色体显性遗传性突变为新生突变[1]。但也有研究表明，部分IRD疾病的致病突变具有体细胞嵌合现象，即未患病的父母外周血基因检测未检出致病突变，但其性腺细胞可能携带了突变的嵌合体[2]。本研究的家系共分离验证仅仅检测了外周血细胞的DNA ，还不能完全确定突变为新生突变，还需对体细胞进一步进行基因检测。PRPF基因突变可导致RP13型（OMIM:600059），其遗传方式为常染色体显性遗传[3]。PRPF8基因位于染色体17p13，此基因为剪接因子基因，编码U2和U12依赖的剪接体蛋白，在前信使RNA（mRNA）的剪接中发挥重要作用[4]。PRPF8基因突变较少见，约占常染色体显性遗传RP的2%～3%，且其突变多发生于第42号外显子[5]。本例患儿为罕见的第26号外显子错义突变。追问病史我们发现，患儿5岁即出现了夜盲症状。目前这种严重的临床表型以及PRPF8基因突变所引起的错义突变，提示该类疾病可能通过“全或无”的作用机制导致[3]。
PRPF8、PRPF3和PRPF31基因均参与剪接体的组装和功能发挥，合成的剪接体从前体mRNA中夹取内含子[6]。PRPF8基因编码一个大且高度保守的核蛋白，该蛋白可以激活剪接体所需的解旋酶Brr2，PRPF8基因突变通过抑制PRF8蛋白与Brr2的相互作用进而导致常染色体显性遗传RP。我们通过保守性分析发现，本例患儿PRPF8基因c.4042G＞A（p.V1348I）突变所在的氨基酸位点为多模式物种间的高度保守区域，同时SIFT预测突变为可能致病突变，这种高度保守的氨基酸变化被预测将会导致PRPF8蛋白结构和功能改变，导致其前体mRNA剪切因子结构不稳定影响剪切过程，进而导致光感受器细胞变性。此外，不同的学者通过研究PRPF8蛋白的功能，证明PRPF8蛋白C端氨基酸区可与多功能纤溶酶原激活物抑制剂2型蛋白（PAI2）的C、D螺旋结构相互结合，可发挥抑制细胞凋亡的作用，但当PRPF8基因突变或PAI2蛋白C、D螺旋结构缺失时，二者无法结合，故而会出现细胞凋亡，因此认为PRPF8/PAI2的相互作用改变会导致RP13型[7]。有学者建立了PRPF8蛋白的晶体结构模型，提出了PRPF8蛋白的C端结构域（MPN）是一个相互作用域[8]。RP13型突变的氨基酸残基改变了PRPF8蛋白C端的结合面，分子面相互作用的改变为RP13型的发病原因。故可推测第26号外显子同样参与了MPN的编码，改变了C端蛋白质的三维结构，进而导致了疾病发生。
本文首次报道了PRPF8基因杂合突变c.4042G＞A（p.V1348I）导致RP的病例，扩大了对PRPF8基因突变谱的认知。全外显子测序可全面了解患者的遗传特征，并可提高该疾病诊断的准确率，同时可进一步探究疾病发生的机制，探索其基因型和表型之间的关联。
