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为解决特雷彻?柯林斯综合征（TCS）中许多 TCOF1 基因突变意义不明的问题，研究人员开展了 TCS 相关 TCOF1 基因突变的鉴定及功能表征研究。发现两个新突变并评估了其致病性，这为 TCS 患者的遗传咨询和产前诊断提供了关键依据。
特雷彻?柯林斯综合征（Treacher Collins syndrome，TCS）是一种因第一、二鳃弓发育异常导致的单基因遗传性疾病，每 50,000 名活产婴儿中约有 1 人患病。患者常呈现 “鱼脸” 样面容，伴有眼睑下斜、颧骨和下颌发育不全、小耳畸形、眼睑裂缺损、腭裂等症状，还可能出现听力损失、先天性心脏缺陷等问题 。而且 TCS 的症状严重程度差异大，与其他颌面骨发育不全（mandibulofacial dysostosis，MFD）综合征的表型存在重叠，这使得精准诊断困难重重。
目前，TCS 的遗传诊断面临诸多挑战。约 63% - 93% 的 TCS 病例是由 TCOF1（Treacle Ribosome Biogenesis Factor 1）基因突变引起，还有部分病例与 POLR1D、POLR1C 和 POLR1B 等基因相关，但仍有 4% - 10% 的病例即便表型典型也检测不到致病突变。虽然已发现超 300 种 TCOF1 基因突变，但部分突变的致病机制尚不明确，这给遗传咨询和产前诊断带来了极大阻碍。
为了深入探究 TCS 相关 TCOF1 基因突变的奥秘，复旦大学附属眼耳鼻喉科医院的研究人员展开了一系列研究。他们通过对 TCS 患者及其家属的研究，发现了新的基因突变并对其致病性进行评估，这一研究成果对 TCS 的遗传诊断和咨询意义重大，相关研究发表在《Orphanet Journal of Rare Diseases》上。
研究人员采用了多种关键技术方法。首先是全外显子测序（Whole exome sequencing，WES），对患者外周血基因组 DNA 进行测序，检测 TCOF1 基因的突变情况；然后用 Sanger 测序对突变进行验证和家系分析。同时，利用 RNA 提取、逆转录 PCR（reverse transcription PCR，RT-PCR）和定量实时 PCR（quantitative real-time PCR，qPCR）分析 TCOF1 mRNA 的表达水平；通过构建质粒转染 HEK293T 细胞，结合免疫荧光染色和 Western blot 实验，研究突变蛋白的亚细胞定位和表达情况 。
研究结果如下：
- 患者临床表现：研究招募了 4 个 TCS 家系，共 6 名患者。所有患者都呈现出 TCS 的典型特征，像眼睑下斜、下颌发育不全、听力损失等，部分患者还伴有面部裂隙、斜视等额外症状 。
- 基因突变检测：通过 WES 和 Sanger 测序，在两个家系中发现了新的 TCOF1 基因突变，分别是 c.2115dupG（p.T706DfsTer52）和 c.2142+23_2142+52 del（p.A715VfsTer31），另外两个家系中验证了之前报道的 c.136 C> G（p.L46V）和 c.1719del（p.N574TfsTer22）突变 。
- 突变功能研究：
- c.2115dupG 突变使蛋白截短，缺失核定位信号（NLSs），导致蛋白入核减少且 mRNA 降解，qPCR 显示患者 TCOF1 mRNA 表达显著降低 。
- c.2142+23_2142+52 del 突变破坏 mRNA 剪接，使内含子 12 保留 62bp，产生提前终止密码子，蛋白截短且入核受阻，mRNA 表达也降低 。
- c.136 C> G 突变虽不改变蛋白大小，但改变了蛋白的亚细胞分布，使其在细胞核和细胞质中均有分布，影响了蛋白功能 。
- c.1719del 突变导致 mRNA 表达下降，与 c.2115dupG 突变有相似的致病机制 。
- 对核糖体生物发生的影响：研究发现，携带 p.T706D、p.L46V 和 p.A715V 变体的突变体使 45S pre-rRNA mRNA 水平显著降低，表明这些突变影响了核糖体生物发生 。
研究结论和讨论部分指出，该研究发现的新突变 c.2115dupG 和 c.2142+23_2142+52 del 拓展了 TCOF1 基因突变谱，且这两个突变位于基因关键功能区域。同时，研究揭示了 c.136 C> G 突变对 treacle 蛋白定位的影响，为理解 TCS 发病机制提供了新视角。此外，研究证实突变影响核糖体生物发生，这可能是 TCS 发病的关键因素。不过，研究存在样本量小和突变类型有限的问题，未来需要更大规模、更多样化的研究来进一步验证这些结果。总体而言，该研究为 TCS 的遗传诊断提供了重要的基因突变信息，建立了评估基因致病性的实验框架，对指导遗传咨询和产前诊断意义非凡。
