T框 转录因子 6； TBX6

T框 6

HGNC 批准的基因符号：TBX6

细胞遗传学定位：16p11.2 基因组坐标（GRCh38）：16:30,085,793-30,091,924（来自 NCBI）

▼ 克隆与表达

体节是脊椎动物胚胎的分段中胚层单位，是成年骨骼肌、骨骼和软骨的前身。在胚胎发生过程中，体节祖细胞通过原条进入，横向移动到近轴位置（沿着身体轴），并分割成上皮体节。查普曼等人（1996）描述了小鼠 T框基因 Tbx6，它编码假定的 DNA 结合蛋白。Tbx6 在体节前体细胞中的胚胎表达模式表明该基因可能参与轴旁中胚层的分化。

▼ 测绘

通过荧光原位杂交，Papapetrou 等人（1999）将人类 TBX6 基因定位到 16p11.2。16 号染色体的这个区域显示出与小鼠 7 号染色体 cM 位置 61 的同线性同源性，即小鼠 Tbx6 基因的定位报道（Chapman 等，1996）。

▼ 基因功能

安彦等人（2006）发现 Tbx6 对于小鼠体节发生过程中 Mesp2（605195）的表达至关重要。Tbx6 直接与 Mesp2 基因上游区域结合并介导 Notch（参见 190198）信号传导以及随后在前体前中胚层中的 Mesp2 转录。

竹本等人（2011）证明 SOX2（184429）的 TBX6 依赖性调节决定中轴干细胞的命运。在野生型小鼠胚胎中，神经原始基因Sox2的增强子N1在尾外侧外胚层中被激活，停留在表层的细胞维持N1活性并激活神经板中Sox2的表达。相反，注定要成为中胚层的细胞在迁移到近轴中胚层室之前会激活 Tbx6 并关闭增强子 N1。然而，在 Tbx6 突变胚胎中，增强子 N1 活性持续存在于轴旁中胚层区室中，引发异位 Sox2 激活并将轴旁中胚层转化为神经管。引入 Tbx6 突变体胚胎的增强子 N1 特异性缺失突变阻止了 Sox2 激活到中胚层区室以及随后异位神经管的发育，表明 Tbx6 通过增强子 N1 调节 Sox2。近轴中胚层区室中 Wnt3a（606359）的 Tbx6 依赖性抑制参与了这一调节过程。野生型胚胎中 Sox2 转基因的近轴中胚层特异性错误表达导致异位神经管发育。因此，竹本等人（2011）得出结论，Tbx6 通过失活增强子 N1 来抑制 Sox2，从而抑制神经发育，这是从轴干细胞分化为轴旁中胚层的重要步骤。近轴中胚层区室中 Wnt3a（606359）的 Tbx6 依赖性抑制参与了这一调节过程。野生型胚胎中 Sox2 转基因的近轴中胚层特异性错误表达导致异位神经管发育。因此，竹本等人（2011）得出结论，Tbx6 通过失活增强子 N1 来抑制 Sox2，从而抑制神经发育，这是从轴干细胞分化为轴旁中胚层的重要步骤。近轴中胚层区室中 Wnt3a（606359）的 Tbx6 依赖性抑制参与了这一调节过程。野生型胚胎中 Sox2 转基因的近轴中胚层特异性错误表达导致异位神经管发育。因此，竹本等人（2011）得出结论，Tbx6 通过失活增强子 N1 来抑制 Sox2，从而抑制神经发育，这是从轴干细胞分化为轴旁中胚层的重要步骤。

▼ 分子遗传学

Sparrow 等人在患有常染色体显性遗传性脊柱肋骨发育不全（SCDO5; 122600）的马其顿第 3 代家族的 3 名受影响成员中（2013）鉴定了 TBX6 基因（602427.0001）突变的杂合性，该突变与该家族中的疾病分离。该突变破坏了天然终止密码子，导致突变蛋白的转录激活活性约为野生型 TBX6 的一半。

吴等人（2015）在 161 名散发性先天性脊柱侧凸个体（11%）中总共鉴定出 17 个杂合 TBX6 无效突变，并且在 166 名对照者中没有观察到任何 TBX6 无效突变（p 小于 3.8 x 10（-6））。这些无效等位基因包括拷贝数变体（影响TBX6的16p11.2缺失的12个实例）和包含1个无义（602427.0002）和4个移码突变（参见例如602427.0004-602427.0005）的单核苷酸变体。然而，携带影响 TBX6 的 16p11.2 缺失的人先天性脊柱侧凸的低外显率并不支持显性遗传。吴等人（2015）随后在所有 17 名受影响的 TBX6 无效突变携带者中确定了一个常见的 TBX6 单倍型（TCA; 602427.0003）作为第二个风险等位基因（p 小于 1.1 x 10（-6））。涉及其他携带影响 TBX6 缺失的先天性脊柱侧凸患者的复制研究证实了这种复合遗传模型。体外功能测定表明该单倍型作为亚等位基因起作用。吴等人（2015）还研究了另外 76 名先天性脊柱侧弯患者，其中 6 名（8%）具有 TBX6 复合遗传（p 小于 8.4 x 10（-4））。最后，在一系列 42 名 16p11.2 缺失患者中，6 名先天性脊柱侧弯患者中的 5 名（83%）具有由 TBX6 复合遗传解释的表型（p = 0.004）。所有患者均为汉族（2015）还研究了另外 76 名先天性脊柱侧弯患者，其中 6 名（8%）具有 TBX6 复合遗传（p 小于 8.4 x 10（-4））。最后，在一系列 42 名 16p11.2 缺失患者中，6 名先天性脊柱侧弯患者中的 5 名（83%）具有由 TBX6 复合遗传解释的表型（p = 0.004）。所有患者均为汉族（2015）还研究了另外 76 名先天性脊柱侧弯患者，其中 6 名（8%）具有 TBX6 复合遗传（p 小于 8.4 x 10（-4））。最后，在一系列 42 名 16p11.2 缺失患者中，6 名先天性脊柱侧弯患者中的 5 名（83%）具有由 TBX6 复合遗传解释的表型（p = 0.004）。所有患者均为汉族。

Otomo 等人在 102 名日本先天性脊柱侧弯患者中（2019）在 TBX6 中鉴定出 5 个 16p11.2 缺失（TBX6 完全丢失）、1 个剪接位点变异和 3 个错义变异；所有患者均携带反式风险单倍型（602427.0003）。4 名脊椎肋骨发育不全患者中的 1 名存在 TBX6 的双等位基因错义变异（c.356G-A，R119H；c.449G-A，R150H）；该患者的任一等位基因均不具有风险单倍型。大友等人（2019）表明，TBX6 的双等位基因功能丧失变异会导致一系列表型，包括 CS 和 SCOD，具体取决于 TBX6 功能丧失的严重程度。错义变体的体外功能测定表明，大多数错义变体会导致 TBX6 蛋白的异常定位。

通过回顾性分析，Ren 等人（2020）发现携带含有 TBX6 的重复染色体 6p11.2 BP4-BP5 区域的人类患先天性椎骨畸形（CVM）的风险增加。同样，他们发现小鼠模型中 Tbx6 表达增加与颈椎 CVM 发生率增加相关。

▼ 动物模型

Chapman 和 Papaioannou（1998）在小鼠 Tbx6 中创建了一个突变，该突变深刻影响了近轴中胚层的分化。突变胚胎的颈部形成不规则的体节，而更多的后轴旁组织没有形成体节，而是沿着神经通路分化，形成轴神经管两侧的神经管样结构。这些近轴管显示出神经管特征的背侧/腹侧模式，并具有分化的运动神经元。这些结果表明，细胞在原肠胚形成过程中选择中胚层分化途径和神经元分化途径需要Tbx6；Tbx6 对于后轴旁中胚层的规范至关重要，在缺乏 Tbx6 的情况下，注定形成后体节的细胞沿着神经元通路分化。

斯派罗等人（2013）生成了 Tbx6 +/- 小鼠并研究了胚胎第 14.5 天的椎骨表型。几乎一半的突变胚胎表现出轻微的颈椎或骶椎缺陷，而野生型胚胎中没有发现缺陷。颈椎缺损仅限于轴和寰椎，包括棘突远端部分未与棘突其余部分相连的椎骨，以及棘突最远端部分存在孔的椎骨。此外，偶尔有软骨线从轴的棘突通向寰椎。骶椎也有类似的缺陷。

▼ 等位基因变异体（6 个精选示例）：

.0001 脊椎肋骨发育不全 5
TBX6, TER437CYS

在马其顿第 3 代家族的 3 名受影响成员中，孤立出常染色体显性脊柱肋骨发育不全（SCDO5；122600），最初由 Gucev 等人报道（2010），Sparrow 等人（2013）鉴定了 TBX6 基因中 c.1311A-T 颠换的杂合性，该颠换破坏了天然终止密码子，预计会导致 C 末端添加 81 个氨基酸（Ter437CysextTer81）。在未受影响的家庭成员中未发现这种突变。转染研究表明，TBX6 突变体的转录激活活性显着受损，约为野生型活性的 50%。

.0002 脊柱肋骨发育不良 5
TBX6，ARG282TER

在一名 16 岁汉族女性中，有胸椎和腰椎蝶椎以及左右胸半椎骨（SCDO5；122600），Wu 等人（2015）在 TBX6 基因中发现了 c.844C-T 转变，导致 arg282 到 ter（R282X）的取代。在另一个等位基因上，患者携带由 3 个常见 TBX6 SNP 定义的亚等位单倍型（参见 602427.0003）。在 166 名汉族对照者中没有观察到这种突变。

.0003 脊柱肋骨发育不全 5
TBX6，单倍型，TCA（rs2289292、rs3809624、rs3809627）

吴等人（2015）在汉族中发现了一种常见的单倍型，其特征为rs2289292C-T、rs3809624T-C和rs3809627C-A。人类和小鼠细胞的体外荧光素酶测定表明，这些 SNP 作为亚等位基因。吴等人确认的全部 23 人（2015）患有 TBX6 相关先天性脊柱侧凸（SCDO5; 122600）的人携带 TBX6 的无效等位基因（移码、无义或 16p11.2 缺失）以及 TBX6 的另一个等位基因上的 TCA 单倍型。吴等人（2015）指出，这种单倍型在亚洲人中的流行率为 44%。

.0004 脊椎肋骨发育不良 5
TBX6，1-BP INS，1250T

Wu 等人在一名患有左腰半椎体、房间隔缺损和双侧第十二肋骨缺失的 7 岁女性中（SCDO5；122600）（2015）鉴定了 TBX6 基因（c.1250_1251insT）和 TCA 单倍型（602427.0003）中 T 核苷酸移码插入的复合杂合性。在 166 名汉族对照者中没有观察到这种突变。

.0005 脊椎肋骨发育不全 5
TBX6，1-BP INS，266C

Wu 等人在一名 5 岁男性中，左侧半椎骨位于 T12 和 L1 之间，且右侧第十二肋骨缺失（SCDO5；122600）（2015）鉴定了 TBX6 基因（c.266_267insC）和 TCA 单倍型（602427.0003）中 C 核苷酸移码插入的复合杂合性。在 166 名汉族对照者中没有观察到这种突变。

.0006 脊椎肋骨发育不良 5
TBX6，PRO145LEU

Wu 等人在 3 名无血缘关系的汉族人中发现了各种椎骨畸形，导致诊断为先天性脊柱侧凸（SCDO5; 122600）（2015）鉴定了 TBX6 基因中 c.434C-T 转变的复合杂合性，导致 pro145 到 leu（P145L）取代，以及 TCA 单倍型（602427.0003）。在一名患者中，P145L 突变被证明是一次新事件。椎骨畸形包括广泛的形成和分割缺陷，涉及颈椎和胸椎、半椎骨和蝶形椎骨。其他先天性畸形包括房间隔膨出、双侧13肋骨、肋骨缺失和肋骨融合。这种错义突变并未在千人基因组计划数据库中被发现，但至少有 3 种生物信息学工具表明该突变具有破坏性。