发现 PAX3基因新变异与伊朗家庭 1 型 Waardenburg 综合征的关联及意义

为解决 Waardenburg 综合征 1 型（WS1）遗传诊断及变异范围问题，研究人员对伊朗 WS1 家系进行研究。通过外显子测序（ES）和 Sanger 测序，发现 PAX3基因新的非经典剪接致病性变异，拓宽了 WS1 的遗传变异谱，有助于遗传咨询和风险评估。

　　Waardenburg 综合征（WS）是一种遗传性听觉 - 色素性疾病，每 40000 人中约有 1 人患病，它会导致先天性感音神经性听力损失（SNHL）、毛发、眼睛和皮肤色素减退等症状，还可能伴有其他特征，影响 2%-5% 的先天性听力损失患者，并且疾病发病率、种族和性别之间没有明显关联。WS 分为四种亚型（I-IV），其中 1 型（WS1）和 2 型最为常见，WS1 的主要病因是 PAX³基因的致病性变异。PAX³基因编码的蛋白属于配对盒家族，其包含两个高度保守的 DNA 结合结构域，对胚胎神经嵴细胞产生的黑素细胞的形成和分化至关重要。目前已经确定了超过 200 种与 WS 相关的 PAX³致病性变异，但疾病严重程度与变异类型的相关性并不明确。而且由于临床和遗传的异质性，听力障碍在遗传咨询中一直是个难题，准确的风险评估需要确定遗传因素、遗传模式和综合征或非综合征分类，这使得 WS1 的诊断较为复杂，早期检测依赖基因检测。

为了解决这些问题，来自伊朗多家研究机构的研究人员对一个伊朗 WS1 家系进行了研究。他们通过外显子测序（ES）结合 Sanger 测序，对该家系进行遗传分析。研究发现了 PAX³基因的一个新的非经典剪接变异（NM_181458.4:c.86 - 3C>G），这个变异位于外显子 2 上游 3bp 处，可能导致 PAX³mRNA 的剪接改变。并且该变异在文献及多个数据库中均未报道，通过生物信息学工具预测和相关分类系统判断，该变异为可能致病性变异。研究还发现，该变异以常染色体显性方式从父亲遗传给女儿，家系中携带相同变异的成员表现出表型多样性，这与疾病的遗传原因相符。该研究结果发表在《Egyptian Journal of Medical Human Genetics》上，这一发现拓宽了 PAX³基因变异谱，有助于更好地理解 WS1 的病因，为 WS1 患者的遗传咨询和风险评估提供了重要依据，对未来更有效地管理 WS1 患者具有重要意义。

研究人员在此次研究中用到的主要关键技术方法包括：一是从参与者外周血中提取基因组 DNA，采用盐析法排除杂质，通过 1% 琼脂糖凝胶电泳评估 DNA 提取质量；二是进行外显子测序，将患者基因组 DNA 剪切至 1μg，利用 SureSelect Human All Exon V7r2 进行外显子捕获，使用 NovaSeq 6000 进行测序，实现几乎 100% 的目标区域覆盖；三是通过 Sanger 测序验证变异，使用 Primer3plus 网站设计引物，进行 PCR 扩增，再用自动 ABI PRISM 3130XL 仪器进行直接 Sanger 测序，最后用 Chromas 软件将测序结果与 NCBI 参考序列比对。

研究结果主要有以下几方面：

• 临床描述：先证者（IV - 1）是一名 5 岁女孩，具有白色额发、先天性 SNHL、虹膜色素异常、宽鼻梁、内眦距过宽（W 指数 > 1.95）和连眉等症状。其他患病家庭成员也有类似的临床表现，如父亲（III - 5）有完全性虹膜异色、白色额发、宽鼻梁和连眉；叔叔（III - 2）有先天性 SNHL、白色额发和虹膜色素异常。
• 变异分析：研究人员在患者中鉴定出 PAX³基因的一个新的非经典剪接变异（NM_181458.4:c.86 - 3C>G）。患者父亲（III - 5）为该变异的杂合子，母亲（III - 6）为野生型纯合子且无 WS1 症状。该变异可能改变 PAX³mRNA 的剪接，通过生物信息学工具预测和相关分类系统判断，该变异为可能致病性变异，且位于进化保守的核苷酸位点。

研究结论和讨论部分表明，该研究通过 ES 和 Sanger 测序，在伊朗 WS1 家系中发现了 PAX³基因的新非经典剪接变异，拓宽了 PAX³基因变异谱，提高了对 WS1 病因的理解。虽然研究存在缺乏功能研究、新变异频率需进一步研究等局限性，但确定与 WS1 相关的遗传缺陷，有助于深入了解主要致病机制，为未来 WS1 患者的有效管理提供方向，对遗传咨询和风险评估具有重要意义，也为后续研究提供了新的思路和方向。