引言
RDDC的RNA Splicer工具在提高白化病等遗传异质性疾病的分子诊断率方面展现了重要价值,特别是在解析非编码区变异的功能时。一项针对122例常规外显子测序未能完全解决的白化病患者的研究表明,通过系统性地筛查非编码区变异,并利用RDDC等生物信息学工具进行剪接效应预测,结合功能实验验证,可将诊断率提升近10%。该研究中,RDDC对多个深度内含子变异(DIVs)和同义变异的精准预测,为最终的确诊提供了关键的in silico(计算机模拟)证据。
研究挑战:WES后的"诊断鸿沟"与非编码区变异
白化病涉及至少21个基因,遗传背景复杂。常规的外显子测序(ES)仅能为约70%的患者提供分子诊断,留下约30%的"诊断鸿沟"。其中,约15%的未解决病例仅携带一个已知的致病杂合变异,强烈提示第二个致病变异可能隐藏在ES无法覆盖的非编码区(如内含子)或为ES难以解读的变异类型(如同义变异)。本研究正是聚焦于这122例杂合患者,旨在通过全基因组测序(WGS)或包含内含子区域的NGS Panel测序,结合功能预测与验证,寻找这些"隐藏"的致病变异。
RDDC的精准预测:揭示DIVs和同义变异的剪接效应
研究团队首先通过WGS或NGS Panel在122例患者中筛选出37个位于非编码区、低频(MAF≤0.001)且可能影响剪接的候选变异。随后,他们利用RDDC的RNA Splicer工具及其他算法对这些变异的剪接效应进行了预测。RDDC在此环节发挥了关键作用:
预测深度内含子变异(DIVs)激活隐蔽剪接位点
例如,对于OCA2基因的c.2433-22889T>A变异,RDDC预测其会激活一个隐蔽剪接位点,导致159 bp的假外显子插入。这一预测为后续的RT-PCR验证提供了明确方向,实验结果证实了该异常剪接并发现了提前终止密码子,从而确定了该DIV的致病性。
指导同义变异的机制分析
对于患者4携带的OCA2基因同义变异c.1857C>T,RDDC同样预测其会影响剪接。尽管后续实验未发现外显子跳跃,但提示可能与一个77 bp的假外显子插入有关,为进一步的机制研究指明了方向。
预测非经典剪接位点变异
对于SLC45A2基因的c.1157-765C>G变异,RDDC预测其会形成新的剪接位点,导致275 bp的假外显子插入。RT-PCR和测序验证了这一结果及提前终止密码子的产生,明确了其致病性。
实验验证与诊断率提升
基于RDDC等工具的预测,研究团队对14个位于反式位置(与已知的第一个致病变异在不同染色体上)的候选变异进行了RT-PCR和/或minigene实验验证。结果证实,其中9个变异确实导致了外显子跳跃或假外显子插入。这些经过验证的致病性非编码区变异,帮助研究团队最终为11名(或12名,原文数据稍有出入)患者提供了明确的分子诊断,将这部分杂合患者的补充诊断率提高到9.8%(12/122),在经过实验验证的反式变异患者中,确诊率更是高达75%(12/16)。
案例启示
本研究有力地证明,对于WES未能完全解决的白化病病例,系统性地检测非编码区变异并结合RDDC RNA Splicer等工具进行剪接效应预测,是提高诊断率的有效策略。RDDC的精准预测为后续功能验证提供了可靠的理论依据,不仅有助于揭示白化病(包括DIVs和同义变异)的分子致病机制,也为遗传咨询和未来的剪接调控治疗(如反义寡核苷酸)提供了新的靶点和思路。
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:
Diallo M, Courdier C, Mercier E, et al. Functional Characterization of Splice Variants in the Diagnosis of Albinism. International Journal of Molecular Sciences. 2024 Mar 17;25(6):3440.






