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案例研究:RDDC RNA Splicer 精准预测 GATA4 剪接变异致病性

日期: 2025-10-02

分类: 应用案例

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案例研究:RDDC RNA Splicer 助力解析 PLD1 新型内含子变异致病性

引言

RDDC的RNA剪接预测模型(RNA Splicer)AI工具先天性心脏病(CHD)的产前诊断中发挥了关键作用,特别是在解析非经典剪接位点变异的功能时。一项针对合并严重心脏畸形胎儿的研究中,该工具成功预测了一个位于PLD1基因深内含子区域的新型变异将导致异常剪接。这一预测随后被RT-PCR和TA克隆测序精确验证,不仅阐明了该变异的致病机制,也为该家庭的遗传咨询和后续植入前基因检测(PGT-M)提供了决定性的分子依据。

研究挑战:WES发现意义未明的内含子变异

本研究涉及一例孕24周胎儿,超声提示严重的右心发育异常(肺动脉闭锁、三尖瓣发育不良)。该孕妇此前已有一次因胎儿畸形引产的经历。为了明确此次胎儿CHD的遗传病因,研究团队对胎儿羊水及父母外周血进行了全外显子测序(WES)

结果在胎儿的PLD1基因中发现了两个新型复合杂合变异:一个是来自父亲的错义突变c.1937G>C (p.G646A),另一个是来自母亲的深内含子变异c.1062-59A>G。这两个变异均未在公共数据库中报道过,被ACMG评级为"意义未明变异"(VUS)。

特别是c.1062-59A>G这个内含子变异,其对基因功能的影响是判断其致病性的关键,也是进行产前诊断和遗传咨询的难点。

RDDC精准预测:揭示两种破坏性剪接模式

为了评估c.1062-59A>G这一VUS的潜在致病机制,研究人员使用了RDDC的RNA剪接预测模型AI工具。该模型基于先进算法,能够精准预测变异对mRNA剪接过程的影响。

预测结果

针对该变异,RDDC预测其可能导致两种主要的异常剪接后果:

  • 76 bp的内含子序列插入(内含子保留):这将导致读码框移位和提前终止密码子。
  • 11号外显子跳跃:即整个11号外显子在mRNA成熟过程中被移除,同样引发移码和提前终止。

这两种预测结果都明确指向该内含子变异将通过破坏RNA的正常加工,导致PLD1蛋白功能丧失(Loss-of-Function),与已知的心脏瓣膜发育不良1型(CVDP1)的致病机制一致。

实验验证与临床应用:从预测到精准防控

基于RDDC清晰的预测,研究团队对胎儿及母亲的mRNA进行了RT-PCR和TA克隆测序分析。实验结果有力地证实了RDDC的预测:在胎儿和母亲的样本中,均检测到了11号外显子跳跃和76bp内含子保留这两种异常剪接产物。

临床结果

In silico预测与in vitro实验的高度一致,明确了c.1062-59A>G变异的致病性。这一关键的分子诊断结果,使得该夫妇能够做出知情选择,最终通过植入前基因检测(PGT-M)成功生育了一个健康的婴儿。

临床意义

本案例凸显了RDDC RNA Splicer在解析非经典剪接位点VUS功能方面的强大能力。它能够为WES发现的新型、罕见内含子变异提供快速、可靠的功能预测,有效辅助临床进行致病性评估,显著提高了CHD等罕见病的产前诊断率,并为遗传咨询和生殖干预(如PGT-M)提供了精准的分子依据。

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

Zhu L¹,², Chen M¹, Shi Y¹, Huang X¹, Ding H¹. Prenatal detection of novel compound heterozygous variants of the PLD1 gene in a fetus with congenital heart disease. Frontiers in Genetics. 2024 Feb 7;15:1347883.

单位:¹宁波大学第一附属医院妇产科;²(信息待补充).

文献链接:https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39553471/

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