TONSL基因新突变致SPONASTRIME发育不良的遗传学特征与生长激素治疗效应研究

本研究报道了一例由TONSL基因新型双等位突变（c.1289del/c.1961G>C）引发的SPONASTRIME发育不良病例，通过基因测序、生物信息学分析和功能实验验证突变致病性，并首次评估了生长激素（GH）治疗对该罕见骨骼发育障碍的疗效。研究不仅扩展了TONSL基因突变谱，为临床诊断提供分子依据，还揭示了GH治疗在非GH缺乏患者中的局限性，为这类疾病的精准诊疗提供了重要参考。

　　

在罕见病研究领域，SPONASTRIME发育不良（SPONASTRIME dysplasia）因其复杂的临床表现和极低的发病率（<1/100万）长期困扰着临床医生。这种以"椎体畸形（SPOndylar）、鼻梁凹陷（NAsal）和干骺端条纹（STRIations MEtaphyses）"为特征的骨骼发育障碍，常伴随身材矮小、面部畸形和免疫异常，但致病机制和治疗方案始终是未解难题。

华中科技大学同济医学院附属同济医院儿科的研究团队在《Human Molecular Genetics》发表了一项突破性研究。他们通过对一名6岁男性患儿的系统分析，发现其携带TONSL基因两个未报道过的复合杂合突变：母源c.1289del（p.Gln430ArgfsTer13）移码突变和父源c.1961G>C（p.Arg654Pro）错义突变。研究采用全外显子测序锁定突变位点，通过AlphaFold蛋白结构预测发现错义突变导致7个氢键断裂，并在HEK293T细胞实验中证实突变导致TONSL蛋白表达量显著降低（Western blot显示蛋白水平下降而mRNA不变）。这些发现不仅丰富了TONSL基因突变数据库，更通过功能研究揭示了突变致病的分子机制。

研究采用的关键技术包括：全外显子捕获测序鉴定突变位点；Sanger测序进行家系验证；AlphaFold预测蛋白质三维结构；构建FLAG标签重组质粒进行体外功能验证；Western blot和qPCR分析蛋白/mRNA表达差异；以及6个月生长激素治疗随访评估疗效。

临床发现

患儿表现为典型SPONASTRIME特征：身高-5.67 SDS（标准差评分），坐高比+5 SDS提示不成比例矮小，伴马鞍鼻、牙齿拥挤等面部特征。影像学显示腰椎双凹变形、股骨远端干骺端条纹和髋关节发育不良。值得注意的是，患儿存在持续性中性粒细胞减少（0.62-0.76×10⁹/L），拓展了该病的表型谱系。

遗传学与生物信息学分析

c.1289del被ACMG指南判定为可能致病（PVS1+PM2），而c.1961G>C经多软件预测存在争议。跨物种比对显示Arg654位点高度保守，结构模型揭示突变导致氢键网络破坏，最终通过功能实验将其升级为可能致病（PS3+PM3）。

功能研究

转染实验显示突变质粒组的TONSL蛋白表达量仅为野生型的31%（p<0.01），但mRNA水平无差异，证实突变通过翻译后机制影响蛋白稳定性。

GH治疗与文献综述

6个月GH治疗（0.2 mg/kg/周）仅使年生长速度从4.1 cm提升至4.4 cm，远低于同龄正常值6.4 cm。文献回顾的45例患者中，8例接受GH治疗均未实现追赶生长，提示GH对非GH缺乏患者效果有限。

这项研究具有多重意义：首次报道c.1289del/c.1961G>C这对新型TONSL突变组合，通过功能实验完善ACMG变异分类标准；揭示中性粒细胞减少可能是SPONASTRIME的新表型特征，建议临床监测；系统评估GH治疗效果，为临床决策提供循证依据。研究还发现干骺端条纹出现具有年龄依赖性（年轻患者更易漏诊），强调需结合椎体畸形等特征进行早期诊断。这些成果为理解TONSL在DNA复制修复和骨骼发育中的双重作用提供了新视角，也为开发靶向治疗策略奠定基础。

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