新型SERPINA1无效等位基因PIQ0Tegueste的发现：PIS-plus型变异导致α1-抗胰蛋白酶缺陷的分子机制

本研究报道了一种新型SERPINA1无效等位基因PIQ0Tegueste，该变异通过8-bp重复突变(c.250_257dup)导致mRNA无义介导降解，与PIS变异形成复合杂合子引发α1-抗胰蛋白酶缺陷(AATD)。研究采用长读长测序技术完成单倍型重构，揭示了标准基因分型结合单倍型分析对精准诊断的重要性，为AATD的分子机制提供了新见解。

　　

在肺部健康领域，α₁-抗胰蛋白酶（AAT）如同一位默默守护肺泡的"防弹衣"，其缺乏将导致慢性阻塞性肺病等严重呼吸系统疾病。尽管SERPINA1基因变异是AAT缺乏症（AATD）的主要病因，但临床诊断仍面临巨大挑战——约30%患者存在漏诊，尤其当罕见变异与常见PI*S等位基因形成复合杂合子时。更棘手的是，传统检测方法难以区分这些变异是顺式（同一染色体）还是反式（不同染色体）排列，而这直接决定疾病的严重程度。

为破解这一难题，西班牙特内里费大学医院的研究团队在《Gene》发表了一项突破性研究。他们发现一位51岁女性患者出现典型呼吸道症状，血清AAT水平异常降低至9.9 μmol/L，但常规基因检测仅显示PIS杂合子，与临床表现不符。通过创新性地结合等电聚焦、Sanger测序和纳米孔长读长测序技术，研究人员最终揭开了谜底——患者携带一个前所未见的PIS-plus型无效等位基因。

关键技术包括：1）采用等电聚焦和实时PCR进行表型与基因型初筛；2）通过Sanger测序发现外显子2的8-bp重复突变；3）利用纳米孔长读长测序完成7.1 kb基因片段的单倍型重构；4）RT-PCR验证mRNA降解机制。研究对象为患者及其父母的三人家系。

研究结果部分：

1. 1.

   PI*Q0_Tegueste等位基因的鉴定

   患者血清AAT水平（51.6 mg/dL）显著低于PIMS基因型参考范围，但等电聚焦仅显示PiM表型。基因测序发现外显子2存在c.250_257dup杂合突变，导致p.Met87Profs21移码变异，产生提前终止密码子（ClinVar ID:2626789）。

2. 2.

   单倍型分析确认PI*S-plus构型

   纳米孔测序在3'-半基因区鉴定21个变异位点，证实8-bp重复与PIS变异（Val₂₈₈）呈顺式排列。该单倍型被命名为PIQ0_Tegueste（源于患者出生地），其遗传背景为PI*M1-Val₂₃₇（Arg₁₂₅-Val₂₃₇-Glu₄₀₀）。

3. 3.

   分子致病机制解析

   RT-PCR显示患者血液中仅能检测到野生型转录本，表明突变等位基因的mRNA通过无义介导降解（NMD）途径被清除，这与Granite Falls等经典无效等位基因机制一致。值得注意的是，虽然母女携带相同无效等位基因，但母亲AAT水平（16.8 μmol/L）显著高于患者，提示PI*M等位基因表达存在个体差异。

讨论部分强调，这是全球报道的第6例PIS-plus型等位基因，其中5例为无效变异。研究首次揭示外显子2移码突变与PIS变异的组合效应，拓展了对AATD分子谱系的认识。特别重要的是，该发现证实了长读长测序在解决临床疑难病例中的独特价值——当标准方法检测到复合杂合变异时，单倍型分析能明确变异的空间构型，避免误诊。

这项研究为理解AATD的基因型-表型关联提供了新视角：即便血清AAT水平仅略低于保护阈值（11 μmol/L），患者仍可能出现显著临床症状，这提示当前诊断标准可能需要修正。未来研究需通过全基因测序探索SERPINA1调控区变异对表达量的影响，而纳米孔测序等技术将成为实现这一目标的关键工具。