摘要
AARS2(NM_020745.3)基因负责编码线粒体丙氨酰 - tRNA 合成酶(mt-AlaRS),该基因变异于 2011 年首次在致死性婴儿心肌病患者中被报道。现有研究证实,AARS2 基因变异可引发多种临床表型,包括婴儿线粒体心肌病、晚发性脑白质病及卵巢早衰,遗传方式为常染色体隐性遗传,其具体致病机制尚未阐明。本研究报道 1 例携带 AARS2 基因新型复合杂合变异的中国儿童扩张型心肌病病例,并对该病例的遗传学特征进行分析。
对 1 例临床确诊为扩张型心肌病(DCM)的中国女孩进行全外显子组测序,检出 AARS2 基因复合杂合变异。联合生物信息学分析、细胞转染实验评估变异的致病性,并系统回顾已发表文献,总结与儿童心肌病相关AARS2 基因变异的病例情况。
患儿检出AARS2 基因复合杂合变异c.2471T>A(p. Ile824Lys)与 c.2855G>A(p.Gly952Asp)。两变异位点在 dbSNP、ExAC、gnomAD 等人群数据库中无收录,国内外亦未见相关文献报道;变异所在序列区域高度保守,多款生物信息学软件预测其具有强致病性,且变异特征与左心室扩大、心功能下降等临床表型相吻合。生物信息学分析提示两变异可影响 AARS2 蛋白正常生物学功能。依据 ACMG 变异解读标准,初始将两个变异判定为临床意义不明确变异(VUS)。细胞转染实验显示,两变异型 AARS2 的 mRNA 表达水平与野生型相比无显著差异,但蛋白表达量明显下调。结合功能实验结果,按照 ACMG 标准重新评级,两变异修订为可能致病性变异(likely pathogenic)。文献复习显示,目前已报道 19 例(13 个家系,含 4 个家系共 9 名同胞)AARS2 基因变异所致婴儿心肌病病例,多以肥厚型心肌病(HCM)为主要表型,患儿病情危重,多数于 1 岁内死亡。
AARS2 基因复合杂合新型变异c.2471T>A(p. Ile824Lys)及c.2855G>A(p.Gly952Asp)是本例中国儿童扩张型心肌病的致病原因。本研究为该两组变异的首次报道,同时补充了其致心肌病的功能学证据。实验结果显示,上述变异未改变基因转录水平,但可显著下调蛋白表达,提示致病机制与翻译后调控异常有关。本研究丰富了儿童心肌病的基因变异谱,并为深入阐明 AARS2 相关心肌病的发病机制提供了研究思路。
