《Alzheimer's Research & Therapy 》中国早发型阿尔茨海默病患者 PSEN1、PSEN2 和 APP 基因突变新发现与功能解析

为探究早发型阿尔茨海默病（EOAD）的遗传机制，首都医科大学宣武医院研究人员对 304 例中国 EOAD 患者开展研究，发现多个罕见变异，部分具致病性，拓展了 EOAD 的基因和表型谱。

　　

阿尔茨海默病（AD），这个名字听起来或许有些陌生，但它的另一个称呼 ——“老年痴呆症”，却让人耳熟能详。它就像大脑中的 “橡皮擦”，悄无声息地擦去患者的记忆，让他们逐渐迷失在自己的世界里。AD 主要分为早发型（EOAD）和晚发型，其中 EOAD 患者在 65 岁前就发病，给患者家庭和社会带来沉重负担。

目前，虽然已知 PSEN1、PSEN2 和 APP 基因变异是 EOAD 的主要遗传病因，但在中国人群中，针对这三种基因变异的研究还存在诸多空白。一方面，缺乏对中国 EOAD 患者大规模队列的遗传调查，对这些基因变异的频率、类型和致病性了解不足；另一方面，对于已发现的变异，其功能影响和致病机制也有待进一步明确。为了填补这些空白，首都医科大学宣武医院的研究人员开展了一项重要研究，试图揭开 EOAD 在中国患者中的遗传秘密。

研究人员从 2014 年 7 月 1 日至 2024 年 4 月 31 日，在宣武医院神经内科建立的数据库中，连续招募了 304 例中国汉族的 EOAD 患者，并招募 292 例年龄匹配的正常对照者。这些患者和对照者就像是研究的 “拼图碎片”，每一个都至关重要。研究人员对他们进行详细的临床评估、神经心理学测试、基因检测和神经影像学检查，全面收集数据，为后续分析做准备。

研究人员运用了多种关键技术方法。首先是全外显子测序（WES），它就像一把 “基因显微镜”，可以对患者基因组 DNA 进行全面检测，找出潜在的遗传变异。研究人员利用多种数据库和生物信息学工具，对测序结果进行深入分析，筛选出与痴呆相关的单核苷酸变异（SNVs）和插入缺失（InDels）。为了验证变异的功能，研究人员构建表达质粒，将其转染到细胞中，再通过 ELISA 和 Western blot 等技术，检测 Aβ 水平和蛋白表达情况，深入探究变异对 Aβ 生成和 PS1 成熟的影响。

研究结果十分丰富。在患者的基本特征方面，304 例 EOAD 患者发病年龄在 28 - 65 岁，平均 55.5±7.7 岁，其中 19.7% 有痴呆家族史，80.3% 为散发性病例。通过对 APOE 基因型分析发现，EOAD 患者中 ApoE ε4 等位基因频率显著增加，这进一步证实了它是中国 EOAD 患者的危险因素。

在基因变异的发现与解读上，研究人员发现 26 例患者（8.6%）携带 PSEN1、PSEN2 和 APP 的罕见变异，其中 PSEN1 有 16 例（5.3%），PSEN2 有 6 例（2.0%），APP 有 4 例（1.3%）。根据 ACMG 标准，共鉴定出 4 个致病性变异、12 个可能致病性变异和 8 个意义未明变异（VUS）。研究还发现 8 个新变异，如 PSEN1 p.Q56R、PSEN1 p.L174P 等，这些新变异在结构上大多位于关键区域，预示着它们可能对蛋白功能有重要影响。

对变异携带者临床特征的研究发现，所有携带 PSEN1、PSEN2 和 APP 变异的 26 例患者都符合可能 AD 的临床诊断。不同患者的症状和病程各有特点，如 PSEN1 p.L174P 变异的患者发病早，无家族史，而 PSEN1 p.R377M 变异的患者有家族史，记忆衰退明显。通过对部分患者的家系进行 Segregation analysis 发现，一些变异在家族成员中呈现一定的遗传规律，但也有部分变异不符合预期的遗传模式。

在关键的功能分析上，研究人员发现 PS1 L174P、S289P、R377M、Y466C，PS2 V214L 和 M239T 突变体均会增加 Aβ₄₂水平和 Aβ₄₂/Aβ₄₀比值，表明这些突变体可能是 AD 的致病因素。进一步研究 PS1 成熟过程发现，PS1 L174P、R377M 和 Y466C 突变体可降低 PS1 的成熟度，这可能是它们影响 Aβ 生成的重要机制之一。而 APP D197N 和 APP D252V 突变体对 Aβ₄₀或 Aβ₄₂的产生没有显著影响，但由于它们位于 APP 蛋白的关键区域，其致病性仍需进一步研究。

在研究结论与讨论部分，研究人员发现了 15 个 PSEN1、5 个 PSEN2 和 4 个 APP 罕见变异，其中 8 个为新变异。对部分未进行过功能分析的变异进行研究后，发现它们可能是 AD 的致病因素。这些结果凸显了 APP/PSENs 变异在中国 EOAD 患者中的普遍性和致病性意义，拓展了 EOAD 的表型和基因型谱。不过，研究也存在一定局限性，如样本量有限，部分变异的致病性还需进一步确认，一些相关基因的罕见变异也有待深入研究。但总体而言，这项研究为 EOAD 的遗传机制研究提供了重要线索，为未来开发基于机制的治疗方法奠定了基础，就像在黑暗中点亮了一盏明灯，为攻克 EOAD 带来了新的希望。