阐明与CFTR中polyT序列和TG重复相关的临床表型变异性

Elucidating clinical phenotypic variability associated with the polyT tract and TG repeats in CFTR

作者信息Keith Nykamp, Rebecca Truty, Darlene Riethmaier, Julia Wilkinson, Sara L Bristow, Sienna Aguilar, Dana Neitzel, Nicole Faulkner, Swaroop Aradhya
PMID34196078
期刊Hum Mutat
发布时间2021-09
DOI10.1002/humu.24250

实验完整度

大规模队列中开展NGS基因分型与基因型-表型关联分析,包含高/低怀疑组比较和症状统计,但未涉及功能验证、动物实验或机制研究。

主要模型

548,300名接受CFTR测序的个体队列 高怀疑CF/CFTR-RD组(n=860) 低怀疑组(n=439,331)

重点核对

CFTR测序中polyT和TG重复的准确分型算法 高怀疑组与低怀疑组的分组标准 TG11T5/TG12T5/TG13T5与CFvar共存时的基因型频率 与CFvar/CFvar基因型相比的表型严重度与外显率差异

摘要

CFTR中的双等位基因致病变异表现为囊性纤维化(CF)或其他CFTR相关疾病(CFTR‐RDs)。5T等位基因通过影响剪接和降低蛋白活性,其作用受相邻TG重复元件的调节,但以往数据仅限于小型选择性队列。本研究评估了在缺乏p.Arg117His变异的情况下,与CFTR TG‐T5单倍型变异(TG11T5、TG12T5和TG13T5)相关的风险与表型谱。纳入接受医生开具的CFTR下一代测序的个体。计算TG[11‐13]T5变异频率(双等位基因或与另一CF致病变异[CFvar])并与临床信息关联。在548,300名个体中,T5次等位基因频率(MAF)为4.2%(TG重复分布:TG11=68.1%,TG12=29.5%,TG13=2.4%)。当与CFvar共存时,每种TG[11‐13]T5变异在CF或CFTR‐RD高怀疑组(个人/家族CF/CFTR‐RD史)中的富集程度显著高于低怀疑组(遗传性癌症筛查,未要求CFTR检测)。与CFvar/CFvar个体相比,TG[11‐13]T5/CFvar个体通常具有单器官受累、症状较轻、表现度可变和外显率降低。这些数据提高了我们对TG[11‐13]T5变异相关疾病风险的理解,并对生殖遗传咨询具有重要意义。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
在缺乏p.Arg117His变异的情况下,TG[11-13]T5变异与临床表型变异、疾病风险和外显率的关系如何?
核心机制
TG重复数通过影响CFTR mRNA剪接,降低全长CFTR蛋白量,进而影响疾病严重度和外显率;TG重复数增加(TG11至TG13)导致CFTR活性降低,表型更严重、外显率更高。
主要证据
基于548,300例个体的大规模NGS数据,比较高怀疑组与低怀疑组的基因型频率(OR值),并分析CFvar/TG[11-13]T5个体的症状分布,发现TG11T5外显率最低,TG13T5最高,且整体表型较CFvar/CFvar轻。
研究意义
本研究为解释CFTR T/TG单倍型在无p.Arg117His时的临床意义提供了重要信息,有助于改进携带者筛查和生殖遗传咨询。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

确定TG[11-13]T5变异频率

评估TG[11-13]T5变异在大规模人群中的频率及分布。

对548,300名个体的CFTR测序数据进行分析,开发并验证了准确调用T/TG单倍型的算法,计算总人群及CFTR检测请求/未请求亚组中T5等位基因频率及TG重复分布。

2

比较高怀疑与低怀疑组的基因型富集

检验TG[11-13]T5变异在疑似CF/CFTR-RD人群中的富集程度。

根据送检医生提供的信息将个体分为高怀疑和低怀疑CF/CFTR-RD组,计算各基因型(如CFvar/CFvar、CFvar/TG[11-13]T5、纯合TG[11-13]T5)的频率,并使用OR值评估富集程度。

3

评估基因型-表型关联

比较CFvar/TG[11-13]T5与CFvar/CFvar个体的表型特征。

收集个体报告或医生提供的CFTR相关症状,分析不同基因型中症状的类型和频率,包括慢性鼻窦肺疾病、复发性胰腺炎、中间汗液氯水平等,并比较严重度。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

基因分型与变异解读
验证样本或模型特征

产品清单

实验环节名称品牌货号
基于短读长NGS的靶向基因panel----

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
CFTR测序与单倍型调用
测序平台、T/TG单倍型调用算法版本
阅读提示:Methods: 2.2 Genetic testing and variant interpretation
队列分组
高怀疑组确定的关键词(CF, sweat chloride, CAVD等)及低怀疑组的定义
阅读提示:Methods: 2.3 CFTR cohorts and data analysis; Table 1
基因型频率计算
各基因型(CFvar/CFvar, CFvar/TG[11-13]T5等)的具体计数
阅读提示:Results: 3.1 Summary of the study population; Table 3
表型评估
症状分类标准(Table S1)及临床信息收集方式(医生或个人报告)
阅读提示:Methods: 2.3; Results: 3.3 Genotype-phenotype associations; Table 4