Ccdc186-KO 基因敲除小鼠

CCDC186，全称为Coiled-Coil Domain Containing Protein 186，是一种在神经元和内分泌细胞中发现的蛋白质，它在致密核心囊泡（DCVs）的成熟过程中发挥着重要作用。DCVs是一种特殊的细胞器，负责储存和运输各种分泌蛋白，包括神经递质和激素。CCDC186蛋白质在转高尔基网络中参与了DCVs的形成，这对于神经元和内分泌细胞的功能至关重要。

在神经系统中，DCVs的成熟对于神经递质的释放至关重要，这对于正常的神经信号传导和神经发育至关重要。在内分泌系统中，DCVs负责激素的储存和分泌，这对于调节身体的代谢和生长至关重要。因此，CCDC186在维持正常的神经和内分泌功能中发挥着重要作用。

突变在参与DCV调节的基因中，除了CCDC186外，已在患有神经发育障碍的病人中被描述。然而，只有一位病人在一个大型测序研究中被描述，以及一个单独的病例报告中有CCDC186基因的变异。然而，在这两种情况下都没有进行功能研究。我们在两个吉普赛家族中确定了三名患者，这些家族与彼此无关，他们都有CCDC186基因的突变。从临床角度来看，所有患者都出现了癫痫发作、额颞叶萎缩、髓鞘形成不良、反复感染和内分泌失调，如严重的非酮症性低血糖。只有一名患者可以证实皮质醇、胰岛素或生长激素的水平较低。他们都在新生儿期开始出现症状，并在7个月到4岁之间去世。全外显子测序确定了两个家族中的索引患者都有CCDC186基因中的纯合子变异（c.2215C>T，p.Arg739Ter）。蛋白质表达研究显示，在成纤维细胞和肌肉组织中几乎无法检测到CCDC186。这些观察结果与在一名患者的成纤维细胞中进行的转录组分析相关，该分析显示CCDC186 mRNA水平显著降低。我们的研究为CCDC186基因突变对蛋白质的致病效应提供了功能证据，并加强了CCDC186作为新的疾病相关基因的地位。此外，CCDC186的突变可以解释我们在患者中检测到的内分泌和神经学的综合变化[1]。

在一项关于沙特阿拉伯基因疾病景观的研究中，对1000个家庭进行了诊断面板和外显子测序，以研究各种疑似孟德尔表型。共进行了1019次测试，包括972个单一（仅索引），14个双重（仅父母或受影响的兄弟姐妹）和33个三重（索引和父母）。多基因面板占672次测试，而全外显子测序（WES）占剩余的347次测试。在34%的病例中（面板为27%，外显子为43%）发现了可以解释临床指标的致病或可能致病的变异，涉及279个基因，包括165个新变异。在已解决的病例中，隐性突变占主导地位（71%的突变，其中97%为纯合子），而相当一部分（27%）是根据显性突变解决的。研究人群的高度近亲性质也促进了大量私人突变的纯合子形成（只有32.5%的隐性突变为创始人），以及首次发现先前被认为严格显性的疾病的隐性遗传（涉及ITPR1、VAMP1、MCTP2和TBP）。然而，令人惊讶的是，双分子诊断仅在1.5%的病例中观察到。最后，我们在75个基因中遇到了候选变异（ABHD6、ACY3、ADGRB2、ADGRG7、AGTPBP1、AHNAK2、AKAP6、ASB3、ATXN1L、C17orf62、CABP1、CCDC186、CCP110、CLSTN2、CNTN3、CNTN5、CTNNA2、CWC22、DMAP1、DMKN、DMXL1、DSCAM、DVL2、ECI1、EP400、EPB41L5、FBXL22、GAP43、GEMIN7、GIT1、GRIK4、GRSF1、GTRP1、HID1、IFNL1、KCNC4、LRRC52、MAP7D3、MCTP2、MED26、MPP7、MRPS35、MTDH、MTMR9、NECAP2、NPAT、NRAP、PAX7、PCNX、PLCH2、PLEKHF1、PTPN12、QKI、RILPL2、RIMKLA、RIMS2、RNF213、ROBO1、SEC16A、SIAH1、SIRT2、SLAIN2、SLC22A20、SMDT1、SRRT、SSTR1、ST20、SYT9、TSPAN6、UBR4、VAMP4、VPS36、WDR59、WDYHV1和WHSC1），这些基因之前并未与人类表型相关联，这些基因被提出来加速发表后配对。在这组中，有75个候选疾病基因，如果这组中的新候选疾病基因被独立证实，WES的产出将增加到83%，这表明大多数“阴性”临床外显子测试未解决是由于解释而不是技术限制[2]。

在另一项研究中，报告了一名患有癫痫脑病个体的CCDC186基因同源截断变异。CCDC186，即Coiled-Coil Domain Containing Protein 186，被认为在神经元和内分泌细胞的致密核心囊泡（DCVs）的生物发生中发挥着重要作用。在编码基因CCDC186中，双等位基因功能丧失变异已被建议作为神经发育表型的候选基因，但目前只描述了一名患者。我们报告了第二名患者，其表现为发育迟缓、癫痫脑病和生长迟缓。外显子测序在CCDC186中鉴定出一个同源功能丧失变异（NM_018017.2）c.767C>G；p.（Ser256Ter），从而提供了进一步支持CCDC186作为常染色体隐性神经发育障碍的新疾病基因的证据[3]。

在另一项关于乳头状甲状腺癌（PTC）中使用断开FISH探针检测RET融合的研究中，发现RET融合在BRAF-人群中普遍存在，发生率为41.7%（30/72）。在8%至13%（临界值为7.6%）的病例中，发现了优势孤立3'绿色（IG）FISH信号，这些病例为RET-。一名FISH-病例，其孤立5'红色（IR）信号为94%的异常肿瘤细胞，证实为阳性，携带NCOA4（exon 7）-RET（exon 12）变异。与29%至100%异常细胞的断开信号模式相比，具有优势IG信号模式的RET+病例显示了更多FISH+细胞（84%-92%）。具有断开信号模式的RET+ PTC更常在单病灶中观察到，而不是在多病灶/双侧肿瘤中（P=0.049）。在使用断开探针的传统FISH评分方法中，PTC的RET状态检测可能存在假阳性或假阴性事件[4]。

在另一项关于肺癌中RET基因重排的研究中，发现RET基因重排在所有33例RT-ddPCR阳性样本中均通过NGS检测到，包括27例KIF5B::RET、3例CCDC6::RET、2例ERC1::RET和1例CCDC186::RET重排。此外，FISH检测将32例定义为RET阳性，1例定义为RET阴性。在FISH阳性样本中，25例（78.1%，25/32）在52%-100%的肿瘤细胞中显示断开FISH信号模式，7例（21.9%，7/32）以孤立的3'信号为特征，阳性细胞数在38%-88%之间。未见以单个5'信号聚集为特征的FISH阳性类型。最常见的伙伴基因是KIF5B（81.8%，27/33），且RET基因重排者女性居多（72.7%，24/33）。因此，对于RET基因重排的肺癌来说，大多数样本的FISH类型表现为分离信号，而且具有重排信号的瘤细胞常是高占比的[5]。

最后，在一项关于胎儿小鼠成像中不对称性量化简化流程的研究中，介绍了半自动开源工作流程，该流程整合了专家解剖知识，以量化颅面结构的异常不对称性。该流程被应用于通过深度表型分析3D胎儿微CT图像，这些图像是从敲除小鼠表型计划（KOMP2）中获得的。四种敲除品系：Ccdc186、Acvr2a、Nhlh1和Fam20c在颅面区域显示出高度显著的不对称性，使它们成为进一步分析其在不对称性和发育障碍中潜在作用的良好候选者[6]。

综上所述，CCDC186基因在DCVs的成熟过程中发挥着重要作用，这对于维持正常的神经和内分泌功能至关重要。CCDC186基因突变已被发现与神经发育障碍相关，包括癫痫发作、额颞叶萎缩、髓鞘形成不良和内分泌失调。此外，CCDC186基因突变还与肺癌和甲状腺癌中的RET基因重排相关。这些发现强调了CCDC186基因在人类健康和疾病中的重要性，并为进一步研究其生物学功能和疾病发生机制提供了基础。