中国肌萎缩侧索硬化症患者中NEK1基因变异及外周蛋白水平降低的描述性研究

摘要 目的：NIMA相关激酶1（NEK1）已被证实与肌萎缩侧索硬化症（ALS）相关，但其遗传谱与临床表型尚未被系统定义。方法：研究人员对378例ALS患者进行基因筛查，识别NEK1变异携带者，并回顾性分析其临床记录以明确表型特征。同时，从外周血白细胞中提取总蛋白，采用蛋白质印迹法（Western Blot）定量NEK1蛋白丰度，初步探索其与临床进展速率的关系。此外，研究人员基于PubMed、Embase及Web of Science的系统检索，对既往报道的NEK1相关ALS病例进行了结构化叙述性综述，提取遗传与临床信息，总结跨人群的变异谱、共突变特征及表型差异。结果：在378例患者中，检出NEK1变异8例（2.12%）。蛋白质分析显示，在该小规模探索性样本中，携带者外周NEK1蛋白水平低于对照组。进一步探索性分析提示，较低的外周NEK1蛋白水平可能与较快的疾病进展相关；然而，由于蛋白检测时间点异质性高且未校正主要临床混杂因素，该发现仅视为描述性观察，不支持生物标志物结论。尽管观察到表型异质性与人群特异性变异分布，受限于样本量，这些结果仍属描述性。结论：本研究提供了中国ALS队列中NEK1变异的描述性概览，并初步提示携带者外周NEK1蛋白水平降低。所观察到的低蛋白水平与较快临床进展之间的负相关关系，仅可作为假设生成依据。鉴于样本量小、采样时间异质性高、使用外周白细胞且缺乏混杂因素校正，当前蛋白数据尚不支持生物标志物应用。未来需在更大规模、前瞻性、多中心队列中，采用标准化纵向采样进行验证。

论文解读

肌萎缩侧索硬化症（ALS）是一种致命的神经退行性疾病，以进行性上下运动神经元变性为特征，最终导致呼吸功能衰竭死亡。其病理机制涉及DNA损伤修复缺陷和蛋白质稳态失衡，其中NEK1基因编码的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶参与细胞周期调控、DNA损伤应答、纤毛发生及线粒体稳态等关键过程。尽管NEK1自2017年被确立为ALS主要易感基因之一，且全球数据显示其变异检出率约为2%–3%，但针对中国人群的系统遗传学与表型研究仍较匮乏，NEK1蛋白水平与疾病进展的关系亦未明确。为此，研究人员开展了一项结合单中心病例系列与结构化文献综述的描述性研究，旨在揭示中国ALS患者NEK1变异特征及其潜在临床意义，成果发表于《Frontiers in Aging Neuroscience》。

研究人员回顾性纳入2020年1月至2023年12月于南方医院确诊并接受基因检测的378例ALS患者，所有病例均符合修订版El Escorial诊断标准。基因分析采用全外显子测序（WES），平均测序深度>100×，并对检出的NEK1变异进行Sanger测序验证及ACMG/AMP 2015致病性分类。蛋白水平检测通过蛋白质印迹法对外周血白细胞NEK1/β-肌动蛋白（β-actin）比值进行半定量分析。临床表型数据包括发病年龄、起病部位、ALSFRS-R评分及进展速率等。此外，研究人员系统检索建库至2025年10月的PubMed、Embase和Web of Science数据库，纳入31项研究共287例已发表的NEK1相关ALS病例进行叙述性综述。

研究结果分为四个部分。第一部分为NEK1基因变异分析：在378例患者中检出8例杂合变异（2.12%），包括3个移码缺失（归类为可能致病性LP）、2个内含子变异、3个错义变异（归类为意义未明VUS）。未发现p.Arg261His等已知热点变异，所有变异均为新发现位点。与东亚人群gnomAD对照相比，罕见变异富集信号仅为探索性提示，受限于外部对照的数据异质性，无法得出确切风险估计。第二部分为临床表型特征：8例患者发病年龄呈双峰分布（<45岁及50–60岁），起病部位包括球部、上肢及下肢，无明确家族史，亦未检出典型痴呆表现。由于未进行标准化认知行为评估，轻度认知或行为损害无法排除。亚组比较显示，携带截短型变异（LoF）的患者中2例合并C9orf72六核苷酸重复扩增，其临床表型难以单独归因于NEK1。第三部分为外周NEK1蛋白水平与疾病进展关系：Western Blot结果显示携带者NEK1/β-actin比值普遍低于健康对照，其中LoF变异携带者水平最低。在5例有纵向随访数据的患者中，观察到蛋白水平与ALSFRS-R下降速率呈负相关（r = −0.741，名义p = 0.046），但因采样时间跨度大（症状出现后3–90个月）且未校正疾病分期、营养状态等混杂因素，该相关性仅具假设生成意义。第四部分为文献综述整合：全球287例病例以错义变异为主（69%），亚洲人群LoF变异比例显著高于白种人，且更常表现为上肢起病、发病年龄较早；白种人则错义变异多见、球部起病比例较高。两人群生存时间无显著差异。共突变分析显示，约24%（18/74）的病例合并C9orf72重复扩增，提示NEK1可能作为风险修饰因子参与多基因致病模型。

讨论部分强调，本研究受限于单中心小样本、横断面蛋白检测及表型评估不完整，无法确立NEK1变异的独立致病贡献，尤其在有C9orf72共突变的情况下。NEK1可能通过单倍剂量不足或与其他ALS风险基因协同作用影响DNA修复通路，从而调节运动神经元易损性。研究人员指出，未来需在前瞻性多中心队列中结合标准化神经电生理、认知行为及自主神经评估，以明确NEK1相关ALS的完整表型谱及蛋白动态变化的生物学意义。结论重申，本工作为中国ALS人群NEK1遗传学提供了初步描述性证据，并提示外周蛋白水平与疾病进展的探索性关联，但当前数据远不足以支持临床生物标志物开发。