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案例研究:RDDC RNA Splicer 精准预测 CPLANE1 错义变异致Joubert综合征

日期: 2025-10-19

分类: 应用案例

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RDDC揭示*CPLANE1*"错义"变异的剪接机制

引言

在罕见病诊断中,in silico(计算机模拟)预测与in vitro(体外)实验验证的结合,是阐明新型变异致病机制的关键。RDDC中RNA剪接预测模型在这一过程中扮演了重要角色,尤其是在揭示看似"良性"或"意义未明"变异的隐藏致病性方面。在一项针对茹贝尔综合征(JS)家系的研究中,RDDC工具成功预测了一个CPLANE1基因的"错义"变异(VUS)实际上具有破坏剪接的功能。这一预测随后被功能实验完美证实,成功将该VUS重分类为"可能致病"(LP),为该家庭的产前诊断和遗传咨询提供了核心依据。

研究挑战:WES发现"意义未明"的错义变异

本研究的挑战源于一个有三次不良妊娠史(胎儿均有小脑蚓部发育异常等JS相关畸形)的家庭。全外显子测序(WES)发现先证者(胎儿)携带CPLANE1基因的复合杂合变异:一个是已知的无义突变c.8893C>T,另一个则是c.203C>T(p.Ala68Val)错义突变。由于c.203C>T变异在数据库中缺乏致病性证据,其ACMG评级为"意义未明变异"(VUS)。要为这个家庭提供准确的遗传咨询(如25%的复发风险和PGT建议),就必须首先明确这个VUS是否具有致病性。

RDDC精准预测:揭示错义变异背后的剪接异常

为评估c.203C>T这一VUS的潜在致病机制,研究人员使用了RDDC中RNA剪接预测模型。尽管这是一个错义变异(位于外显子区域),RDDC的AI模型分析认为其可能干扰了外显子剪接增强子(ESE)或沉默子(ESS)元件。RDDC的预测结果提供了清晰且具体的分子机制假说:该变异将导致3号外显子跳跃(Exon Skipping),进而产生移码突变和提前终止密码子(PTC)

这一预测将一个看似仅影响单个氨基酸的"错义"变异,重新定义为一个可能导致蛋白质功能完全丧失的"剪接变异"。

实验验证:从VUS到"可能致病"(LP)的升级

基于RDDC的精准预测,研究团队迅速开展了功能实验(包括RT-PCR和NMD通路抑制剂实验)。实验结果有力地证实了RDDC的预测:

  • 携带c.203C>T变异的细胞,其mRNA确实发生了3号外显子跳跃
  • 这种异常剪接产生的PTC触发了无义介导的mRNA降解(NMD)通路,导致该突变等位基因的mRNA水平显著降低。

In silico预测与in vitro实验结果的完美契合,为该变异提供了关键的致病性证据(符合ACMG PS3标准)。因此,研究团队成功将c.203C>T变异从VUS重分类为"可能致病"(LP)。

案例启示

本案例有力地证明,RDDC RNA Splicer是WES数据分析中解析VUS致病性的强大工具,尤其擅长挖掘外显子变异(如错义或同义突变)背后隐藏的剪接致病机制。它能够提供精准、可验证的分子机制预测(如外显子跳跃),有效指导后续的功能实验,是连接基因型与表型、基础研究与临床应用(如植入前基因检测PGT)的重要桥梁。

内容来源与免责声明

本文是对以下科学研究的编译和解读,旨在展示 RDDC 生信工具在其中的应用。所有研究数据和结论归原作者和出版物所有。

原始文献:

Hong Z, Xiang S, Chen Z, et al. Unveiling the Pathogenic Role of Novel CPLANE1 Compound Heterozygous Variants in Joubert Syndrome: Insights Into mRNA Stability and NMD Pathway. Journal of Cellular and Molecular Medicine. 2025.

文献链接:https://doi.org/10.1111/jcmm.70484

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