儿科罕见病教育部重点实验室夏昆团队揭示新的神经发育障碍分子亚型和调控机制

2025-09-30  点击:[]

神经发育障碍(NDD)是一类以认知、行为或运动功能受损等为特征的疾病,包括孤独症谱系障碍、智力障碍、注意缺陷多动障碍等,不同类型的NDD在症状上往往相互重叠,具有极高的临床表型异质性。尽管大量的致病或高风险变异被发现导致NDD,但目前仍有超过一半的患者找不到明确的分子病因。因此,鉴定NDD新的致病基因并对患者进行更精细的分子分型,对NDD的精准诊疗具有重要意义。

2025918日,Journal of Clinical Investigation在线发表了儿科罕见病教育部重点实验室夏昆教授、谭洁琼教授、郭辉教授合作完成题为Disrupting Integrator complex subunit INTS6 causes neurodevelopmental disorders and impairs neurogenesis and synapse development的研究论文。这项研究首次发现,整合子复合物亚基编码基因INTS6是神经发育过程中的关键调控基因,其突变主要通过单倍剂量不足的机制,导致一种新的NDD分子亚型,主要表现为孤独症、发育迟缓和智力障碍等临床特征。同时,该研究也为INTS6分子亚型的干预提供了潜在的靶点。

研究团队首先分析了60,000多例NDD患者中15整合子复合物亚基编码基因(INTS1-15)的新发变异数据,发现INTS6的新发变异突变率显著高于自然人群中随机发生新发突变的概率进一步通过来自9个国家35个单位的国际多中心合作,共发现24例携带INTS6变异的患者,包括15例携带杂合功能缺失型突变的患者以及9例携带新发错义突变的患者。新发错义变异多位于VWFA结构域,结构分析发现这些错义突变可能破坏INTS6INTS8NELFBPP2A-RNAPII复合物关键蛋白的相互作用或蛋白自身稳定性。

通过对这些患者进行精细的临床表型分析,发现语言障碍,孤独症,运动发育迟缓,智力障碍,睡眠障碍等是INTS6突变导致的最常见的临床表型,从临床遗传学的角度定义了一个新的NDD分子亚型。研究还发现,携带INTS6突变的患者表出现明显的性别差异,男性患者显著多于女性(21:3),提示INTS6致病可能与性别相关。

为深入解析INTS6在神经发育过程中的生物学功能,团队构建了Ints6神经系统条件敲除小鼠模型。纯合条件敲除Ints6导致小鼠胚胎致死,神经干细胞过度增殖、分化不足并伴随凋亡增加等异常。ChIP-seqRIP-seq结果显示,Ints6 缺失造成 RNAPII 异常聚集和细胞周期基因转录紊乱。杂合敲除小鼠则未出现出明显的早期皮层发育异常。在行为学水平,杂合敲除雄性小鼠表现出社交新颖性缺陷、学习记忆障碍和多动等症状。Ints6单倍剂量不足导致树突棘发育和成熟受损,野生型 INTS6 能恢复突触功能,而疾病相关突变则无法挽救相关表型。在分子机制上,研究团队发现Ints6协同PP2A拮抗CDK9,共同调控 RNAPII 的磷酸化与转录暂停-释放;应用CDK9抑制剂可部分逆转Ints6单倍剂量不足引起的突触发育异常,为INTS6分子亚型提供了可能的干预靶点。

中南大学生命科学学院儿科罕见病教育部重点实验室博士生彭晓霞、助理研究员贾相斌为论文的共同第一作者,夏昆教授、谭洁琼教授和郭辉教授为该论文的共同通讯作者。该工作得到了陆军军医大学大坪医院胡章雪教授,中南大学李发祥、陈国栋、李家大、胡正茂、潘乾教授等的大力支持和帮助。该研究得到了国家脑科学与类脑研究重大项目,国家自然科学基金,国家重点研发计划,湖南省自然基金以及中南大学大学生创新创业计划等项目的资助。



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