引言
In silico(计算机模拟)预测与in vitro(体外)实验验证的完美结合,是阐明新型剪接变异致病机制的关键。在一项针对女性不孕症(表现为早期胚胎停育 EDA)的研究中,RDDC RNA剪接预测模型生物信息AI工具通过其精准的预测能力,成功指导了后续的功能实验。该工具对TLE6和NLRP5基因新型剪接变异的预测结果,与迷你基因(minigene)实验的验证结果完全一致,为解析这些"意义未明变异"(VUS)的致病性、指导临床诊断和植入前基因检测(PGT)提供了核心证据。
研究挑战:WES发现不明原因不孕中的剪接VUS
本研究聚焦于两例经历反复IVF/ICSI失败(胚胎停滞于早期阶段)的不孕女性患者。为了探究遗传病因,研究团队对患者及其家属进行了全外显子测序(WES)。结果发现了两组不同的复合杂合变异:
其中,TLE6 c.541+2dupT和NLRP5 c.2957+4A>G均为新型剪接位点变异,在公共数据库中未见报道,属于VUS。要确定这些变异是否是导致患者胚胎停育的原因,必须明确它们对相应基因mRNA剪接的具体影响。
RDDC精准预测:揭示功能丧失性剪接异常
为评估这两个VUS的潜在致病机制,研究人员使用了RDDC RNA剪接预测模型生物信息AI工具。该模型基于先进算法,能够精准预测变异(包括插入/重复和非经典位点变异)可能引发的剪接模式改变。
针对TLE6 c.541+2dupT变异
RDDC预测该变异会导致两种主要的异常剪接后果:外显子7缺失19 bp 或 内含子7保留118 bp。这两种情况均会引发读码框移位和提前终止密码子,导致蛋白截短。
针对NLRP5 c.2957+4A>G变异
RDDC预测该变异会导致两种主要的异常剪接后果:外显子11缺失171 bp 或 外显子10-11共同缺失242 bp。这同样会产生截短蛋白。
RDDC的预测清晰地指向:这两个剪接变异都将通过功能丧失(Loss-of-Function)机制致病,破坏TLE6和NLRP5蛋白(均为亚皮质母体复合物SCMC的关键成员)的正常功能,可能干扰母源mRNA清除和合子基因组激活(EGA),最终导致胚胎发育停滞。
实验验证与临床价值:从预测到精准干预
研究团队迅速通过体外迷你基因(minigene)实验对RDDC的预测进行了验证。实验结果有力地证实了RDDC的预测:
TLE6变异验证结果
对于TLE6 c.541+2dupT,实验观察到了与RDDC预测一致的两种异常剪接产物,分别生成截短蛋白p.Ala175SerfsTer134和p.Gln181ArgfsTer2。
NLRP5变异验证结果
对于NLRP5 c.2957+4A>G,实验验证了导致截短蛋白p.Val906AlafsTer21的异常剪接。
In silico预测与in vitro实验结果的完全一致,为这两个新型剪接VUS的致病性提供了强有力的证据。这一研究不仅扩展了TLE6和NLRP5的突变谱,为EDA的基因诊断提供了新靶点,更重要的是,它展示了RDDC RNA Splicer在辅助解析VUS致病性方面的关键价值,为后续的PGT技术筛选正常胚胎、实现优生优育奠定了坚实的分子基础。
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:
Li R, Mei M, Zhou L, et al. Biallelic Recessive Mutations in TLE6 and NLRP5 Cause Female Infertility Characterized by Human Early Embryonic Arrest. Human Mutation. 2024 Jun;45(6):e26786.






