文章标题：Novel mutations in the WFS1 gene are associated with Wolfram syndrome and systemic inflammation
中文标题：WFS1 基因的新突变与 Wolfram 综合征和全身性炎症有关
发表期刊：Hum Mol Genet
发表时间：20210426
影响因子：3.1/Q2
研究背景
编码 wolframin （WFS1） 的 WFS1 基因突变会导致内质网 （ER） 应激，并与一种称为 Wolfram 综合征 （WS） 的罕见常染色体隐性遗传病有关。WS 的临床特征是儿童期发病的糖尿病、视神经萎缩、耳聋、尿崩症和神经系统体征。
研究方法
我们在 WS 患者中发现了两个新的 WFS1 突变，即 c.316-1G > A （内含子 3） 和 c.757A > T （外显子 7）。两种突变都位于蛋白质的 N 末端区域，预计会产生截短且无活性的 WFS1。我们发现，虽然 WFS1 蛋白在先证者的外周血单核细胞 （PBMC） 中不表达，但在这些细胞中无法检测到组成型 ER 应激激活。
研究结果
1.鉴定 WFS1 新突变
在受影响的 WS 先证者中进行的 WFS1 测序显示存在两个以前未描述的杂合突变，即 a > c.316-1G 和 T > c.757A（图 1A）。父系遗传的 c.316-1G > A 位于内含子 3 （IVS3） 并导致 3' 内含子经典剪接位点的丢失。这种情况可能有利于保留内含子 3，从而有利于读取代码的滑移，或者，在成熟 mRNA 序列中跳过外显子 4（图 1B）。内含子保留可能是终止密码子形成导致 WFS1 蛋白截短的原因，而外显子跳跃可以产生编码异常蛋白质的 mRNA。尽管第一个条件通过使用 Human Splicing Finder 和 Mutation Taster 工具获得了主要分数预测，但这两种剪接过程都可能发生。先证者的 WFS1 还包含母系遗传的无义突变 c.757A > T。位于外显子 7 中，预计该突变会在密码子 253 （p.Lys253*） 处引入终止信号，因此会过早中断蛋白质的完全翻译。
2.ER 应激标志物在 WS 先证者的 PBMC 中未发生改变
WFS1 对于维持 ER 稳态很重要，其功能丧失是导致慢性和高 ER 应激的原因 （9,10）。特别是，WFS1 的突变/敲除与 UPR 组分（如 GRP78、CHOP、sXBP1 和 ATF4）的 ER 激活有关 （7,8）。为了研究 WFS1 中 c.757A > T 突变对 ER 应激的功能影响，我们从 WS 先证者和健康受试者中纯化了 PBMCs 作为对照。培养 48 小时后，我们使用实时 PCR 评估 PBMC 中主要 UPR 标志物的转录本，即 CHOP、sXBP1、ATF4 和 GRP78，无论是未刺激还是用 TG 作为 ER 应激诱导剂刺激。有趣的是，在没有 TG 治疗的情况下，与健康供体相比，WS 患者的 PBMC 中 ER 应激相关基因的表达没有显着差异。然而，先证者细胞对 TG 诱导的 ER 应激比匹配的对照受试者的细胞更敏感（图 2）。
3.WFS1 突变与 PBMC 产生大量促炎细胞因子有关
越来越多的证据表明，ER 应激可能是慢性炎症的触发因素，相反，炎症是 ER 应激的重要放大器 （11–13）。此外，ER 应激诱导也可能参与 WFS1 的诱导 （14,15）。虽然我们无法检测到 UPR 标志物的组成性上调，但我们评估了 c.757A > T WFS1 基因是否会影响免疫系统。为此，我们将先证者和对照 PBMC 培养 48 小时，并通过多细胞因子 ELISA 测量培养上清液中的一组细胞因子。结果清楚地表明，与健康供体相比，WS 患者的 PBMC 可以分泌更高水平的几种促炎细胞因子，特别是 TNF-α、IL-1β 和 IL-6（图 3A）。
4.新型 WFS1 突变对 WS 先证者适应性免疫系统的影响
在几种以促炎细胞因子基础水平高为特征的慢性疾病中，已观察到特定 T 细胞亚群（即 Th17 和 T 调节性 （Treg） 细胞）的失衡 （16–18）。这两种细胞类型在免疫应答中起相反的作用 （19）。Th17 是一种促炎性 Th 细胞亚群，参与各种自身免疫性和感染性炎症性疾病的生理和病理过程 （20），而 Treg 细胞构成一种 T 细胞亚群，可以维持自身耐受性，抑制多种免疫细胞的活性，并抑制免疫应答 （21）。
文章小结
慢性炎症状态与 WS PBMC 中促炎性 T 辅助性 17 （Th17） 型细胞优于调节性 T （Treg） 淋巴细胞有关。识别与 WFS1 缺陷相关的全身性慢性炎症状态可能为 WS 的创新和个性化治疗干预铺平道路。（对这种思路感兴趣的老师，欢迎联系小编！）
