目的
严重联合免疫缺陷症(SCID)是一种危及生命的原发性免疫缺陷疾病。本研究旨在在中国一个家族中发现新的重组激活基因1(RAG1)变异,并分析这些变异对蛋白质结构和功能的影响,为单基因(PGT-M)周期的植入前基因检测提供遗传学依据。
方法
通过全外显子测序(WES)筛查了受试者可能的
RAG1突变,并通过Sanger测序进行确认。使用SWISS-MODEL对变异的构象进行了预测。PROVEAN、PolyPhen-2和MutationTaster用于预测其致病性。通过CRISPR-Cas9 RNP编辑技术建立了携带这些突变的同源前B细胞系。通过Western blotting、增殖能力和凋亡分析评估了其功能影响。
结果
在两名患有典型SCID的受影响兄弟姐妹中,我们发现了新的复合杂合
RAG1变异:c.946T > G(p.C316G)和c.1197_1199del(p.L400del)。家族基因分型证实该疾病为常染色体隐性遗传,父母均为其中一个变异的无症状携带者。这两种突变都具有高度保守性,并被预测为致病性突变。结构建模显示RAG1的二级和三级结构受到破坏,p.C316G突变影响了锌结合,p.L400del突变影响了氢键相互作用。功能研究表明,RAG1蛋白表达显著降低,RAG2表达受到协同抑制,双突变前B细胞中的凋亡显著增加。进一步的研究表明PI3K/AKT1/FOXO1通路存在失调,表现为AKT1和FOXO1的磷酸化水平升高。
结论
我们的研究提供了遗传和功能证据,证明双等位基因
RAG1的p.C316G和p.L400del突变通过蛋白质不稳定、RAG1/RAG2复合物完整性的破坏以及可能由PI3K/AKT1/FOXO1信号通路失调介导的前B细胞凋亡共同导致SCID。这些发现扩展了RAG1的突变谱,并支持对受影响家庭实施PGT-M(植入前基因检测)的临床应用。