环形交叉路口引导接收器 1; ROBO1

圆形果蝇，同源物，1
SAX3，线虫，同源物，1

此条目中涉及的其他实体：
已在《U 20 20》中删除； DUTT1，包括

HGNC 批准的基因符号：ROBO1

细胞遗传学位置：3p12.3 基因组坐标（GRCh38）：3:78,597,239-79,767,998（来自 NCBI）

▼ 说明

ROBO1 基因编码的受体是神经细胞粘附分子（NCAM; 116930）受体家族的成员。 ROBO1 作为轴突引导受体，定义了免疫球蛋白超家族蛋白的一个新亚家族，该亚家族从果蝇到哺乳动物都高度保守（Kidd 等，1998）。

▼ 克隆与表达

基德等人（1998）通过对控制中枢神经系统中线轴突交叉的基因的大规模突变筛选，鉴定出了果蝇环形交叉口（robo）基因。作者利用源自果蝇基因的序列，从人类胎儿脑 cDNA 文库中分离出人类同源物，称为 ROBO1。推导的人ROBO1蛋白含有1,395个氨基酸，包括5个免疫球蛋白结构域、3个纤连蛋白III结构域、一个跨膜结构域和一个胞内尾部。免疫球蛋白结构域与果蝇基因的同一性较高（39-59%）。 Northern 印迹分析鉴定出单个 6.4-kb mRNA 转录物。

基德等人（1998）克隆了全长大鼠 Robo1 同源物以及第二个人类同源物的部分序列，称为 ROBO2（602431）。大鼠 Robo1 蛋白与人类 ROBO1 蛋白具有超过 95% 的序列同一性。大鼠 Robo1 在背脊髓的 E13 胚胎中表达，其模式与连合神经元的细胞体相对应。

桑达雷桑等人（1998）从染色体 3p12 的肺癌肿瘤抑制基因区域克隆了 ROBO1 基因，他们将其称为 DUTT1（在 U Twenty Twenty 细胞中删除）。该基因定位在小细胞肺癌系（SCLC）和乳腺癌系中特征性重叠纯合缺失区域内。

汉努拉-朱皮等人（2005）发现 ROBO1 经历复杂的选择性剪接，而 DUTT1 是几种剪接变体之一。鉴定出两个额外的外显子，外显子 a 和 7b，以及外显子 1 的额外序列。作者推测 ROBO1 和 DUTT1 可能具有不同的功能。

蒙克等人（2022）发现ROBO1基因在人类胎儿肾脏中表达，其定位于逗号形体和S形体内的外部肾发生区，支持ROBO1在正常肾发生中的作用。

▼ 基因结构

达洛尔等人（2002）确定 DUTT1 基因包含 29 个外显子，并且跨越至少 240 kb 的基因组序列。 5-prime 区域包含 CpG 岛，poly（A）+ 尾部具有非典型信号。

▼ 测绘

桑达雷桑等人（1998）将 ROBO1 基因定位于染色体 3p12。

▼ 基因功能

果蝇 Robo1 突变体显示中枢神经系统中线轴突交叉异常；太多的轴突穿过并重新穿过中线。基德等人（1998）表明果蝇 Robo1 在从未穿过中线的纵向束轴突生长锥上表达，而在连合束轴突中表达较低或不表达。基德等人（1998）得出结论，Robo1 的功能是作为中线驱虫剂的生长锥受体，充当控制中线穿越的看门人。

穿过神经系统中线的轴突生长锥改变了它们对中线引导线索的反应性：它们被排斥性狭缝（参见例如 SLIT1, 603742）排斥，同时失去了对引诱性神经生长因子（601614）的反应性。这些相辅相成的变化使曾经有吸引力的环境变得令人厌恶，从而有助于将生长锥从中线驱逐出去。 Stein 和 Tessier-Lavigne（2001）提供的证据表明这两种变化是因果关系的：在胚胎非洲爪蟾脊髓轴突的生长锥中，Slit 受体 Robo 的激活抑制了神经生长因子-1 的吸引力，但并未抑制其生长刺激作用，通过 Robo 的细胞质结构域与神经生长因子受体 DCC（120470）的细胞质结构域直接结合。从生物学上来说，这种分层沉默机制有助于防止生长锥中吸引信号和排斥信号之间的拉锯战，这种拉锯战可能会导致混乱。从分子角度来看，沉默是通过这些潜在拮抗受体的细胞质结构域的模块化和连锁设计来实现的，这些结构预先决定了它们同时激活的结果。

Rhee 等人使用各种哺乳动物、鸟类和果蝇构建体和细胞（2002）表明，Slit 激活的 Robo 会破坏 N-钙粘蛋白（114020）介导的细胞粘附和神经突生长。 Robo 激活伴随着 β-连环蛋白（116806）的酪氨酸磷酸化以及 N-钙粘蛋白复合物中 β-连环蛋白的丢失。结果是 Robo 和 N-钙粘蛋白之间形成复合物，将 N-钙粘蛋白与细胞骨架的结合解偶联。 Robo 的 C 末端介导了这些效应。李等人（2002）得出的结论是，排斥信号可以直接转化为生长锥和基质之间的牵引力减小。

Bagri 等人使用原位杂交分析（2002）检测到 Robo1 和 Robo2 在小鼠胚胎发育中的皮层和丘脑中的表达。他们在发育中的小鼠前脑中检测到 Robo 和 Slit 基因的互补表达模式，并得出结论，这些分子可能在引导皮质和丘脑皮质投射中发挥作用。

Yuasa-Kawada 等人利用过度表达和敲低研究（2009）表明去泛素化酶 Usp33（615146）是响应狭缝暴露而导致生长锥塌陷所必需的。 Usp33 结合 Robo1 的胞内结构域并稳定 Robo1，防止泛素化和蛋白酶体介导的降解。

周等人（2013）测试了成体干细胞的诱导是否可以修复放化疗引起的组织损伤并延长小鼠的总体生存期。周等人（2013）发现肠道干细胞表达 Slit2（603746）及其单跨膜细胞表面受体 Robo1。 Robo1 的部分基因缺失减少了肠道干细胞数量并导致绒毛萎缩，而 Slit2 转基因增加了肠道干细胞数量并引发绒毛肥大。在致死剂量的放化疗期间，给予短脉冲 R-spondin-1（Rspo1；609595）（一种 Wnt 激动剂）加上 Slit2 可减少肠道干细胞损失，减轻肠道损伤并保护动物免于死亡，同时不会降低肿瘤对化疗。因此，周等人（2013）得出的结论是，Rspo1 和 Slit2 可以作为治疗佐剂，增强宿主对激进放化疗的耐受性，从而根除转移性癌症。

▼ 分子遗传学

合并垂体激素缺乏症 8

Bashamboo 等人在一名合并垂体激素缺乏症 8（CPHD8; 620303）的女孩（P3）和她的姑姑（P4）（家庭 3）中进行了研究（2017）鉴定了 ROBO1 基因中的杂合错义突变（C240S; 602430.0001）。这种突变是通过外显子组测序发现并经桑格测序证实的，该突变也存在于女孩身材矮小的父亲身上，但没有接受进一步的检测。外显子组测序在 2 名同胞（家族 1）和一名患有孤立性 GH 缺乏症和脑成像 PSIS 的散发患者（家族 2）的 ROBO1 基因中发现了 2 个额外的杂合移码或无义变异。然而，这两种变异都是从未受影响的父母遗传的。没有进行变异的功能研究和患者细胞的研究，但作者假设单倍体不足是一种发病机制。

Liu 和 Chen（2020）在一名患有 CPHD8 的中国男孩及其母亲中发现了 ROBO1 基因的杂合错义突变（P564S; 602430.0002）。该突变是通过全外显子组测序发现的，并通过桑格测序证实；没有对该变体进行功能研究。

神经眼肾综合征

Rasmussen 等人在 2 个胎儿和一名活着的男性同胞（家族 1）中发现了不同的神经眼肾综合征（NORS; 620305）表现（2018）鉴定了 ROBO1 基因中的复合杂合突变（S1608X, 602430.0003 和 P176S, 602430.0004）。这些突变是通过全外显子组测序发现并通过桑格测序证实的，但 ExAC 或 1000 基因组计划数据库中不存在这些突变。每一个都是从未受影响的父母之一继承的。随后对 8 个双侧肾发育不全胎儿的 ROBO1 基因进行测序，发现其中 1 个胎儿具有 ROBO1 基因复合杂合突变（E1229X 和 S1608X）；这个胎儿也患有脑积水。没有进行变体的功能研究。

一名 5 岁日本男孩，由近亲父母所生，患有 NORS、Dateki 等人（2019）鉴定出纯合剪接位点突变（c.1342+1G-A; 602430.0005）。该突变是通过外显子组测序发现的；每个未受影响的父母都是杂合子。尚未对该变体进行功能研究，但预计该突变会导致无义介导的 mRNA 衰变并导致功能丧失。该患者最初因合并垂体激素缺乏和严重的整体发育迟缓而受到关注，后来被发现患有先天性肾脏和泌尿道异常（CAKUT）（Munch et al., 2022）。

Munch 等人在 4 名患有 NORS 的儿童（ID3-ID6）和一名男性（ID1）中（2022）鉴定了 ROBO1 基因中的纯合或复合杂合突变（参见例如 602430.0006-602430.0008）。 3 名患者具有双等位基因剪接位点或无义突变，表明 ROBO1 功能完全丧失，而 2 名患者（ID1 和 ID4）则为无义突变和错义突变的复合杂合子。此外，来自患有该疾病的法国家庭的 3 名受影响胎儿在 ROBO1 基因中携带复合杂合移码突变。 1 名受影响胎儿的肾组织显示严重发育不良和囊性肾实质，并且缺乏 ROBO1 染色。 gnomAD 数据库中不存在任何突变。杂合携带者父母均未受到影响。 Munch 等人注意到杂合 ROBO1 突变与可变表型相关（2022）的结论是，杂合突变的外显率不完全，并且基因剂量效应可能是由 ROBO1 基因中的不同变异体赋予的。

常染色体隐性先天性眼球震颤 8

Huang 等人在 3 名成年兄弟中，由近亲土耳其父母出生（家庭 1，HOU2644），患有常染色体隐性先天性眼球震颤-8（NYS8；257400）（2022）鉴定了 ROBO1 基因中的纯合错义突变（S1522L; 602430.0009）。通过外显子组测序发现的突变与家族中的疾病分离。在gnomAD数据库中以0.058%的频率发现它处于杂合状态，并且在非洲血统个体中发现过一次处于纯合状态。作者指出，这种温和的表型可能被忽视了，或者该变异可能表现出不完全的外显率。当在果蝇中表达时，S1522L 变体比人类野生型 ROBO1 的毒性更低，这表明 S1522L 变体是部分功能丧失的等位基因。

关联待确认

达洛尔等人（2002）发现肺癌、乳腺癌和肾癌中 ROBO1 基因没有失活突变；然而，发现了 7 个种系错义变化。达洛尔等人（2002）鉴定了人乳腺癌、肾细胞癌和非小细胞肺癌中 DUTT1 的肿瘤特异性启动子区域甲基化。作者认为它可能充当肿瘤抑制基因。

汉努拉-朱皮等人（2005）报道了一名患有阅读障碍的患者，其 t（3;8）（p12;q11）易位破坏了 ROBO1 基因的内含子 1。他有 1 名患有阅读障碍的兄弟姐妹，但没有发生易位。然而，在一个不相关的患有阅读障碍的大家族中，该家族显示出与 3 号染色体（DYX5；606896）的连锁，Hannula-Jouppi 等人（2005）鉴定了一种与阅读障碍分离的特定 SNP 单倍型。对来自 4 个阅读障碍家族成员的基因组和 cDNA 样本的比较表明，ROBO1 mRNA 仅从因阅读障碍而分离的等位基因微弱或根本不转录，而在对照脑 RNA 中观察到双等位基因表达。重复测量表明，阅读障碍相关等位基因的平均表达量是对照值的 66%。汉努拉-朱皮等人（2005）表明 ROBO1 的单倍体不足可能使人类容易出现阅读障碍。作者进一步表明 ROBO1 在神经元发育中发挥作用，而 DUTT1 在肿瘤发生中发挥作用。

Lasky-Su 等人使用 Framingham 心脏研究的 100K SNP 扫描（2008）确定了位于 ROBO1 基因内含子 1 的 rs1455832 与肥胖之间存在随年龄变化的关联（未调整 p = 0.000624）：次要纯合 CC 等位基因显示出基因-年龄相互作用，该相互作用与 BMI 增加相关，并且在 BMI 增加后减弱。 45 岁。在对 13,584 名个体组成的 8 个孤立样本进行的后续分析中，该关联在 8 个样本中的 5 个中得到了重复，显示了 rs1455832 和 BMI 之间的年龄依赖性关系。 Lasky-Su 等人指出，横断面研究设计很难检测年龄变化的关联（2008）得出的结论是，如果在选择后续样本和统计分析策略时不考虑年龄或时间变化的遗传效应的具体情况，则可能会错过重要的遗传关联。

克鲁兹卡等人（2017）报道了 2 名不相关的先天性心脏病患者，其与通过大型队列的外显子组测序鉴定出的 ROBO1 基因中的新杂合无义变异相关。先证者 1 是一名 14 岁泰国男孩，患有法洛四联症、鼻中隔缺损、面部特征畸形以及与新发 R119X 变异相关的正常生长和发育。他是 50 名先天性心脏病患者接受基因分析的队列中的一员。先证者 2 是一名 8 岁中国女孩，患有室间隔缺损和与新发 R310X 变异相关的先天性膈疝。她也有正常的生长和发育。该患者是从 366 名先天性膈疝患者的队列研究中确定的。两种变体均通过桑格测序得到证实。没有对这些变体进行功能研究，但作者假设存在功能丧失效应。

黄等人（2022）报道了一名 4 岁中国男孩（家庭 2）患有癫痫性脑病和严重发育迟缓，与 ROBO1 基因中的新生杂合错义变异（D422G）相关。该变体不存在于人口数据库中，包括 gnomAD。该男孩在 3 个月大时出现婴儿痉挛症、难治性癫痫发作、无法站立、目光接触不良。脑成像正常，没有眼部缺陷或明显的畸形特征。对果蝇直系同源变异（D413G）的研究表明，它是一种功能丧失等位基因，在视网膜电生理研究中显示出毒性。 D413G 也错误定位于神经元的胞体和轴突，这可能是该变体产生毒性作用的原因。

▼ 动物模型

扎伦等人（1998）克隆了一个秀丽隐杆线虫基因，称为 sax3，与 ROBO1 同源。 sax3 突变导致腹侧索轴突重复穿过中线，这些轴突在加入腹侧索后通常不会穿过中线，这种表型与果蝇 Robo 突变体类似。 Sax3 似乎也是某些轴突向腹索的引导所必需的，表明该基因参与了 2 种不同类型的轴突引导事件。 sax3/GFP 融合基因在轴突生长过程中在发育中的神经元中表达，并且在轴突引导时需要 sax-3 功能。扎伦等人（1998）得出结论，在线虫中，该基因在指导决策过程中介导细胞相互作用。

克鲁兹卡等人（2017）发现 ENU 诱导的 Robo1 基因错义突变（I270T）纯合小鼠表现出颅面和心脏异常。突变小鼠的鼻子较短，有小颌畸形和腭裂。心脏畸形包括右心室双出口（DORV）和室间隔缺损。 Robo1缺失的小鼠在胚胎时就表现出隔膜缺陷。

蒙克等人（2022）发现 Robo1 I270T 突变纯合的突变小鼠表现出严重的泌尿生殖缺陷，与在具有双等位基因 ROBO1 突变的人类中观察到的先天性肾脏和泌尿道异常（CAKUT）一致。突变小鼠的肾脏中完全没有 Robo1 表达。这些作者指出，Robo1 突变小鼠具有先天性心脏缺陷和颅面异常，这在双等位基因 ROBO1 突变的患者中也观察到。

黄等人（2022）发现果蝇中的 robo1 在中枢脑、视叶和外周层的众多神经元中表达，但在神经胶质细胞中很少表达。在成人视神经元中广泛表达，在光转导和视网膜活动中发挥作用。果蝇中 robo1 基因的完全缺失导致轴突中线交叉缺陷，并且与对照相比，光感受器的振幅增加。这些缺陷可以通过果蝇野生型基因的表达来弥补，但不能通过人类 ROBO1 来弥补。事实上，人类 ROBO1 的表达对果蝇具有毒性，导致其活力下降。

▼ 等位基因变异体（9 个精选示例）：

.0001 垂体激素缺乏症，合并，8
ROBO1、CYS240SER

在一名患有合并垂体激素缺乏症 8（CPHD8; 620303）的女孩（P4）和她的姑姑（P5）（家庭 3）中，Bashamboo 等人（2017）鉴定了 ROBO1 基因中的杂合 c.719G-C 颠换（c.719G-C，ENST00000464233），导致第二个 Ig 样结构域中高度保守的残基处发生 cys240 到 Ser（C240S）的取代。这种突变是通过外显子组测序发现并经桑格测序证实的，女孩的父亲也存在这种突变，他身材矮小，但没有接受进一步的检测。该突变在多个公共数据库中不存在，包括 dbSNP（版本 138）、ExAC、Exome Variant Server 和 1000 Genomes Project。尚未进行该变体的功能研究和患者细胞的研究，但预计该变体会干扰 ROBO1 功能。脑成像显示垂体柄中断综合征（PSIS）。

.0002 垂体激素缺乏症，合并，8
ROBO1、PRO564SER

在一名患有联合垂体激素缺乏症 8（CPHD8; 620303）的中国男孩和他的母亲中，Liu 和 Chen（2020）在 ROBO1 基因中发现了杂合 c.1690C-T 转变（c.1690C-T, NM_002941.3），导致在高度保守的残基处发生 pro564 到 Ser（P564S）的取代。该突变是通过全外显子组测序发现并通过桑格测序确认的，并根据公共数据库进行了筛选。没有进行变体的功能研究和患者细胞的研究。脑成像显示垂体柄中断综合征（PSIS）。

.0003 神经眼肾综合症
ROBO1、SER1608TER

Rasmussen 等人在 2 个胎儿和一名活着的男性同胞（家族 1）中发现了不同的神经眼肾综合征（NORS; 620305）表现（2018）鉴定了 ROBO1 基因中的复合杂合突变：c.4823C-G 颠换（c.4823C-G，NM_002941.3），导致 ser1608 到 ter（S1608X）取代，以及 c.526C- T 转变，导致 pro176 到 Ser（P176S；602430.0004）的取代。这些突变是通过全外显子组测序发现并通过桑格测序证实的，但 ExAC 或 1000 基因组计划数据库中不存在这些突变。每一个都是从未受影响的父母之一继承的。随后对 8 个双侧肾发育不全胎儿的 ROBO1 基因进行测序，发现其中 1 个胎儿具有 ROBO1 基因复合杂合突变（E1229X 和 S1608X）；这个胎儿也患有脑积水。没有进行变体的功能研究。 2 个受影响的胎儿（家族 1）因双侧肾发育不全而终止妊娠。他们活着的男性同胞没有肾脏疾病，但表现出复杂的表型，包括精神运动和社会发育迟缓、轻度畸形特征（额叶隆起、卷曲的耳朵和视网膜动脉异常）、慢性便秘、遗尿和整体生长不良。拉斯穆森等人（2018）得出的结论是，双等位基因 ROBO1 变异会导致肾脏和肾外异常的综合征性疾病，并且即使在家庭内部也存在不同的表达性。

.0004 神经眼肾综合症
ROBO1、PRO176SER

讨论 ROBO1 基因中的 c.526C-T 转变（c.526C-T，NM_002941.3），导致 pro176-to-ser（P176S）取代，在 2 个胎儿的复合杂合状态中发现Rasmussen 等人发现的一名患有神经眼肾综合征（NORS; 620305）的活着的男性同胞（2018），参见 602430.0003。

.0005 神经眼肾综合症
ROBO1、IVS10DS、G-A、+1

Dateki 等人在一名 5 岁日本男孩中，由近亲结婚生，患有神经眼肾综合征（NORS; 620305）（2019）在 ROBO1 基因的内含子 10 中鉴定出纯合的 G 到 A 转换（c.1342+1G-A, NM_002941），预计会导致剪接缺陷，外显子跳跃和移码导致过早终止。该突变是通过外显子组测序发现的；每个未受影响的父母都是杂合子。尚未对该变体进行功能研究，但预计该突变会导致无义介导的 mRNA 衰变并导致功能丧失。尽管存在脑桥横纤维，但患者合并垂体激素缺乏、面部特征畸形、斜视、严重整体发育迟缓以及垂体、胼胝体、脑桥和中脑的脑成像异常。蒙克等人（2022）报告了该患者（ID2）的随访，指出他还患有肾脏和泌尿道先天性异常（CAKUT）。蒙克等人（2022）还指出，gnomAD 数据库中不存在这种突变。

.0006 神经眼肾综合症
ROBO1、IVS21DS、G-T、+1

Munch 等人对一名土耳其近亲父母出生的 5 岁男孩（ID3）进行研究，患有神经眼肾综合征（NORS; 620305）（2022）在 ROBO1 基因的内含子 21（c.2882+1G-T, NM_002941.3）中发现了纯合的 G 到 T 颠换，预计会导致剪接缺陷并触发无义介导的 mRNA 衰变。未进行该变体的功能研究和患者细胞的研究，但该变体不存在于 gnomAD 数据库中。该患者患有先天性肾脏和泌尿道异常（CAKUT）、畸形特征、斜视、发育迟缓、右位心、垂体正常的脑结构异常以及镜像手运动障碍。这些特征表明轴突引导存在障碍。

.0007 神经眼肾综合症
ROBO1、TYR229TER

Munch 等人对一名 10 岁男孩（ID5）进行了研究，该男孩的父母均无血缘关系，患有神经眼肾综合征（NORS; 620305）的墨西哥人（2022）鉴定了 ROBO1 基因中的复合杂合无义突变：c.687C-G 颠换（c.687C-G，NM_002941.3），导致 tyr229-to-ter（Y229X）取代，以及 c.2758C -T 转换，导致 arg920 到 ter（R920X；602430.0008）的替换。这些突变是通过基于三重体的外显子组测序发现的，每个突变都遗传自未受影响的父母。未对这些突变进行功能研究，但 gnomAD 数据库中均不存在这两种突变。该患者患有先天性肾脏和泌尿道异常（CAKUT）、单侧肾发育不全、法洛四联症、整体发育迟缓和脑畸形，包括胼胝体发育不全。

.0008 神经眼肾综合症
ROBO1、ARG920TER

用于讨论 ROBO1 基因中的 c.2758C-T 转变（c.2758C-T，NM_002941），该转变导致 arg920 到 ter（R920X）的取代，该取代在神经眼肾综合征患者的复合杂合状态中发现（NORS；620305），作者：Munch 等人（2022），参见 602430.0007。

.0009 眼球震颤 8，先天性，常染色体隐性遗传（1 个家族）
ROBO1，SER1522LEU

Huang 等人在 3 名成年兄弟中，由近亲土耳其父母出生（家庭 1，HOU2644），患有常染色体隐性先天性眼球震颤-8（NYS8；257400）（2022）在 ROBO1 基因中鉴定出纯合 c.4565C-T 转换（c.4565C-T，NM_002941），导致 C 端胞质结构域中的 ser1522 至 leu（S1522L）取代。通过外显子组测序发现的突变与家族中的疾病分离。在gnomAD数据库中以0.058%的频率发现它处于杂合状态，并且在非洲血统个体中发现过一次处于纯合状态。作者指出，这种温和的表型可能被忽视了，或者该变异可能表现出不完全的外显率。果蝇研究表明，S1522L 变体是一种部分功能丧失的等位基因，因为它的毒性不如人类野生型 ROBO1。患者没有其他神经系统特征，脑成像正常。