Два члена семейства цитоплазматических белков, взаимодействующих с FMR1, CYFIP1 и CYFIP2 (также называемые специфически связанным с Rac1 белком 1 [Sra1] и индуцируемым p53 белком 121 [Pir121] соответственно), являются эволюционно консервативными белками, которые высоко экспрессируются в головном мозге. CYFIP1 и CYFIP2 человека состоят из 1253 аминокислотных остатков с молекулярной массой около 145 кДа и имеют около 88 % идентичных последовательностей, это указывает на сходные молекулярные функции. Действительно, оба белка были первоначально идентифицированы как партнеры по связыванию хрупкого X-мессенджерного рибонуклеопротеина (FMRP), потеря которого вызывает синдром хрупкой X [1], посредством скрининга с использованием дрожжевого двухгибридного метода [2]. Однако их роль в качестве критических компонентов регуляторного комплекса WAVE (Wiskott–Aldrich syndrome protein family verprolin-homologous protein). WRC представляет собой гетеропентамерный комплекс, который интегрирует различные восходящие сигналы для регуляции полимеризации и ветвления актина в различных клеточных компартментах, таких как нейронные синапсы в головном мозге [3,4].

Примечательно, что становится все более очевидным, что CYFIP1 и CYFIP2 также имеют различные функции в головном мозге [5]. Это различие, вероятно, обусловлено их различными пространственно-временными паттернами экспрессии на региональном, клеточном и даже субклеточном уровнях головного мозга. Например, уровни транскрипции CYFIP1 достигают пика в первом триместре и постепенно снижаются во взрослом возрасте, тогда как уровни транскрипции CYFIP2 демонстрируют противоположную картину в человеческом мозге (Транскриптом человеческого мозга: https://hbatlas.org/). Кроме того, белок CYFIP1 экспрессируется как в нейронах, так и в глиальных клетках, в то время как CYFIP2 преимущественно обнаруживается в нейронах [6]. Эта различия в паттерне экспрессии позволяют CYFIP1 и CYFIP2 взаимодействовать с разными наборами белков, что придает им отличные молекулярные функции, выходящие за рамки их общих ролей в WRC [7].

Гены CYFIP1 и CYFIP2 расположены в хромосомных регионах человека 15q11.2 и 5q33.3 соответственно. Примечательно, что CYFIP1 является одним из четырех генов (наряду с TUBGCP5, NIPA1 и NIPA2), расположенных между точками разрыва 1 и 2 (BP1–BP2) регионов синдрома Прадера-Вилли и синдрома Ангельмана. Делеции и дупликации CYFIP1 были выявлены у пациентов с нейроразвивающимися и нейропсихиатрическими расстройствами, такими как расстройства аутистического спектра (РАС) и шизофрения [8,9]. Кроме того, у двух лиц, несущих редкие биаллельные миссенс-варианты CYFIP1 (p.Ile476Val; p.Pro742Val), были выявлены РАС и интеллектуальная недостаточность [10]. Было проведено несколько исследований на животных моделях с целью выяснения подробных нейробиологических фенотипов и механизмов, от молекулярного до уровня нейронных цепей, лежащих в основе связанных с CYFIP1 расстройств мозга [[10-26]]. Однако освещение этих исследований выходит за рамки настоящего обзора. Мы рекомендуем читателям ознакомиться с несколькими отличными обзорами, в которых всесторонне обобщены эти результаты [[27-29]].

В этой статье мы сосредоточимся на вариантах CYFIP2, недавно выявленных у пациентов с нарушениями нервно-психического развития, характеризующимися ранней эпилепсией, регрессией развития и интеллектуальной недостаточностью. Мы рассмотрим возможные молекулярные механизмы и проанализируем различные модели мышей, которые были созданы и охарактеризованы на сегодняшний день [30].

Интерстициальные делеции хромосомной области, содержащей ген CYFIP2, были зарегистрированы у пациентов с легкой до тяжелой умственной отсталостью, задержкой развития, дисморфией лица или синдромом гемиконвульсии-гемиплегии-эпилепсии (HHE) [[31-35]]. Однако эти делеции также охватывают другие гены, такие как субъединица α1 (GABRA1), β2 (GABRB2) и γ2 (GABRG2) рецептора гамма-аминомасляной кислоты типа A, которые кодируют различные субъединицы рецепторов GABAA, участвующих в посредничестве ингибиторующей синаптической передачи в нейронах [36]. Это затрудняет окончательное отнесение клинических симптомов конкретно к потере CYFIP2.

С 2018 года несколько исследовательских групп идентифицировали de novo варианты CYFIP2 посредством секвенирования всего экзома или всего генома пациентов с нарушениями нервно-психического развития. Nakashima и др. сообщили о вариантах CYFIP2 hotspot (p.Arg87Cys, p.Arg87Leu и p.Arg87Pro) у четырех неродственных лиц с эпилептическими энцефалопатиями (онтогенетическая и эпилептическая энцефалопатия-65 [DEE65]) [37]. Эти лица обычно демонстрировали трудноизлечимые судороги, которые начинались в течение первых шести месяцев жизни, наряду с задержкой психомоторного развития, микроцефалией, дисморфией лица и гипотонией, что привело к диагнозам синдрома Отахара и синдрома Веста. С тех пор варианты p.Arg87 неоднократно описывались другими группами у пациентов с синдромом Веста [[38-42]]. Из шестнадцати пациентов с вариантами p.Arg87, о которых сообщалось на сегодняшний день, девять были четко диагностированы с синдромом Веста, два с синдромом Отахара, а диагноз для остальных пяти был неясен, хотя двое из них демонстрировали эпилептические спазмы. Синдром Веста, также известный как детские спазмы, является редким (частота 2–3 на 10 000 живорожденных), но тяжелым нарушением нервно-психического развития, характеризующимся спазмами, гипсаритмией на электроэнцефалограмме и регрессией развития, обычно проявляющимся в течение первого года жизни [43].

Примечательно, что также было зарегистрировано заболевание у младенца с эпилептической энцефалопатией, несущего de novo гетерозиготную делецию трех аминокислот в CYFIP2 (p.Trp86_Ser88del) [44], что подчеркивает критическое влияние остатка Arg87 на развитие заболевания. Помимо вариантов Arg87, у пациентов с более широким спектром фенотипов, включая легкую и тяжелую умственную отсталость, эпилептическую энцефалопатию, мышечную гипотонию и дисморфические особенности, были идентифицированы дополнительные de novo миссенс-варианты и варианты сплайсинга по всему гену CYFIP2 (рис. 1) [40,42,45]. Корреляции генотипа и фенотипа показали, что пациенты с вариантами p.Arg87 демонстрируют более тяжелые клинические фенотипы, чем пациенты с другими вариантами [42]. Структурное моделирование WRC предсказало, что эти миссенс-варианты расположены на границе взаимодействия между CYFIP2 и другими компонентами WRC или вышестоящим регулятором Rac1, что указывает на потенциальное влияние варианта на регуляцию динамики актина в клетках [37,42]. Однако необходимы дальнейшие исследования для изучения других возможных эффектов и



Fig. 1. Summary of CYFIP2 variants identified in neurodevelopmental disorders. The positions of CYFIP2 variants identified in patients with neurodevelopmental disorders are marked on the CYFIP2 protein, with the height of each bar representing the number of reported cases for each variant. Regions of the CYFIP2 protein involved in interactions with binding partners are indicated by different colors.

Как упоминалось выше, как CYFIP1, так и CYFIP2 являются важными компонентами гетеропентамерного WRC комплекса, что позволяет им взаимозаменяемо функционировать в этом комплексе (рис. 2A). WRC состоит из WAVE, CYFIP, Nck-ассоциированного белка (NAP), белка, взаимодействующего с Abelson-interacting protein (ABI), и с hematopoietic stem progenitor cell 300 (HSPC300)[3]. Для тонкой регуляции динамики актина в клетках комплекс WRC остается в базовом неактивном состоянии, предотвращая активацию своего нижестоящего эффектора, комплекса белков 2/3, связанных с актином (Arp2/3). Ключевым аспектом этого ингибирования является роль CYFIP, который связывается с активным C-концевым доменом VCA (верпролин-гомологичный, центральный и кислый регионы) WAVE и изолирует его, предотвращая его взаимодействие с Arp2/3 [46]. Однако инозитолфосфолипиды и активная GTP-связанная форма малой GTPазы Rac1 (Rac1-GTP) работают вместе, чтобы привлечь WRC к плазматической мембране, вызывая конформационные изменения, которые освобождают домен VCA. Это освобождение позволяет домену VCA связываться и активировать комплекс Arp2/3, который впоследствии прикрепляется к материнскому актиновому филаменту, инициируя разветвление и полимеризацию актина [47]. Во время этого процесса активации GTPаза Rac1-GTP напрямую взаимодействует с CYFIP, подчеркивая важную роль CYFIP как в ингибировании, так и в активации WRC.



Рис. 2. Schematic diagram illustrating the hypothesis of how CYFIP2 variants affect its molecular functions, leading to neurodevelopmental disorders. (A) The two facets of CYFIP2's molecular functions include (1) regulation of actin polymerization and branching via interactions with the WAVE regulatory complex (WRC) and other actin regulators, and (2) regulation of mRNA processing and translation through interactions with RNA-binding proteins (RBPs) and membraneless organelle (MLO) proteins. The eukaryotic translation initiation factor 2 (eIF2a) may serve as a mediator between these two pathways. (B) The CYFIP2 wild-type (WT) protein maintains balanced physical and functional interactions with various protein groups, notably the WRC, involved in actin regulation, as well as RBPs and MLO proteins, which are crucial for mRNA processing and translation regulation. These interactions are essential for supporting normal neuronal development and function (upper panel). Meanwhile, CYFIP2 mutant (Mut) proteins lose these balanced interactions, potentially in different ways depending on the specific mutation (A, B, or C), leading to abnormal neuronal development and function. Specifically, the p.Arg87 hotspot variants can be categorized as Mut A, which induces decreased CYFIP2-WRC but increased CYFIP2-RBP interactions. Determining which CYFIP2 variants summarized in Fig. 1 belong to Mut B or C requires further in vitro and in vivo investigations. Since each mutation may affect molecular functions to varying degrees, this could explain the diverse clinical spectrums and severities observed in patients (lower panel).

Важно отметить, что стабильность каждого компонента в составе WRC взаимозависима, поскольку снижение экспрессии одного компонента приводит к снижению уровня других, это указывает на их тесное взаимодействие [48,49]. Однако отдельные компоненты WRC также часто участвуют в дополнительных белковых комплексах внутри клеток, расширяя свои функции за пределы динамики актина [50,51]. В случае CYFIP2 масс-спектрометрическая идентификация белков в комплексе CYFIP2, выделенном из переднего мозга новорожденных мышей Cyfip2-3xFlag knock-in (KI), выявила в общей сложности 140 белков [52]. Этот интерктом CYFIP2 включал не только другие компоненты WRC и другие белки, регулирующие актин, но также несколько РНК-связывающих белков (RBP), таких как белки Argonaute (AGO). Кроме того, количественный протеомный анализ переднего мозга эмбрионов мышей с нокаутом Cyfip2 (KO) выявил 278 дифференциально экспрессируемых белков (DEP), преимущественно с пониженной экспрессией, по сравнению с мышами дикого типа (WT) [53]. Эти DEPs включали не только компоненты WRC, но и многочисленные RBP и белки, связанные с различными безмембранными органеллами (MLO) [54], такими как стрессовые гранулы и процессуальные тельца (P-телца), что еще больше подтверждает физическую и функциональную связь между CYFIP2 и регуляторами обработки и трансляции мРНК (рис. 2A). Кроме того, недавнее исследование показало, что CYFIP2 взаимодействует с эукариотическим инициационным фактором 4E (eIF4E), тем самым влияя на трансляцию нескольких целевых мРНК [55].

Хотя точные механизмы, с помощью которых CYFIP2 координирует динамику актина и обработку/трансляцию мРНК, остаются неясными, наше недавнее исследование предполагает, что эти пути могут пересекаться через эукариотический фактор инициации трансляции 2 (eIF2α) [53]. eIF2α играет решающую роль в регуляции инициации трансляции мРНК и модулировании образования и динамики MLO в ответ на клеточный стресс [56]. Во время интегрированного стрессового ответа (ISR) киназы, чувствительные к стрессу, фосфорилируют eIF2α в положении серина 51, уменьшая трансляцию мРНК и способствуя образованию стрессовых гранул. Когда ISR затихает, комплекс протеинфосфатазы 1 (PP1), включающий мономерный G-актин, дефосфорилирует eIF2α, восстанавливая как трансляцию мРНК, так и MLO, например, распад стрессовых гранул [57]. Наши результаты показали, что CYFIP2, благодаря своей роли в WRC, регулирует соотношение G/F-актина в клетке, что, в свою очередь, влияет на PP1-зависимое дефосфорилирование eIF2α [53]. Таким образом, CYFIP2 тонко настраивает баланс между трансляцией мРНК и образованием MLO, интегрируя две свои молекулярные функции: прямое взаимодействие с RBPs и белками, связанными с MLO, и косвенное влияние на фосфорилирование eIF2α через динамику актина, зависящую от WRC (рис. 2A).

Понимание того, влияют ли и как варианты CYFIP2, выявленные у пациентов, на молекулярные функции CYFIP2, имеет решающее значение для выяснения их патологических механизмов. Примечательно, что некоторые варианты, в частности варианты p.Arg87 hotspot, как было показано, снижают стабильность белка CYFIP2, возможно, посредством гиперубиквитинирования и протеасомальной деградации [58,59]. Следовательно, эти варианты могут влиять на уровни экспрессии и функции других белков, взаимодействующих с CYFIP2, как показано на примере пониженной экспрессии WAVE у KI-мышей, несущих вариант Cyfip2 p.Arg87Cys (мыши Cyfip2^+/R87C) [59]. Кроме того, при картировании на известной кристаллической структуре WRC [46] большинство миссенс-вариантов CYFIP2 были расположены на границах раздела между CYFIP2 и другими компонентами WRC, в частности WAVE, и, по прогнозам, ослабляют эти взаимодействия [37,40,42]. Учитывая ингибирующую роль CYFIP2, эти варианты могут приводить к аномальной активации WRC и усилению полимеризации актина в клетках. По сравнению с относительно более изученным влиянием вариантов CYFIP2 на WRC-зависимую регуляцию актина, меньше известно об их влиянии на роль CYFIP2 в обработке и трансляции мРНК. Однако исследования избыточной экспрессии в клетках HeLa показали, что белки CYFIP2 с мутациями Arg87Cys, Arg87Leu или Arg87Pro, но не WT CYFIP2, ингибировали образование стрессовых гранул , вызванное окислительным стрессом [52]. Механистически эти мутантные белки Arg87 образуют внутриклеточные кластеры, независимые от окислительного стресса, возможно, секвестрируя RBPs, такие как AGO, необходимые для образования стрессовых гранул. В сочетании со структурной моделью, предполагающей ослабление взаимодействий между мутантами CYFIP2 и WAVE, можно предположить, что мутанты CYFIP2 Arg87 могут изменять образование своих комплексов, уменьшая взаимодействия с WRC и увеличивая взаимодействия с RBPs [52]. Действительно, мы наблюдали снижение экспрессии белков WAVE1 и увеличение экспрессии белков AGO1 в мозге мышей Cyfip2+/R87C [59]. Это изменение может нарушить точную настройку ключевых клеточных процессов, что потенциально может привести к аномальному развитию и функционированию нейронов (рис. 2B). Однако эта гипотеза требует дальнейшей проверки in vivo.

Примечательно, что ген Cyfip2 был идентифицирован как генетический локус, лежащий в основе различий в поведенческих реакциях на психостимуляторы между подлиниями мышей C57BL/6J и C57BL/6N, как показал анализ quantitative trait locus (QTL) [60]. В частности, за это различие отвечает несинонимичный однонуклеотидный полиморфизм (SNP), приводящий к миссенс-мутации серина в фенилаланин (S968F) в белке CYFIP2 подлинии C57BL/6N. Это было подтверждено обнаружением того, что мутация Cyfip2 S968F KI (Cyfip2S968F/S968F) у мышей на генетическом фоне C57BL/6 J была достаточной для изменения поведения, связанного с кокаиновым вознаграждением [61]. С механической точки зрения, мыши Cyfip2S968F/S968F продемонстрировали изменение функции нейронов, вызванное кокаином, и структурную пластичность в прилежащем ядре, вероятно, вызванную аномальной динамикой актина в синаптическом компартменте [61,62].

Помимо SNP S968F, наблюдаемого между подлиниями мышей C57BL/6J и C57BL/6N, было создано и охарактеризовано несколько моделей мышей с нокаутом (KO) и кинетическим инсертом (KI) гена Cyfip2. Примечательно, что мыши с нокаутом Cyfip1 и Cyfip2 (т. е. обычный нокаут, Cyfip2- /-) мыши нежизнеспособны, с летальностью, наступающей на разных стадиях развития (на ранней эмбриональной стадии для Cyfip1 и в перинатальном периоде для Cyfip2), что убедительно подтверждает различные функции CYFIP1 и CYFIP2 in vivo, по крайней мере на ранних стадиях развития [49,63,64]. В случае мышей Cyfip2-/- они демонстрируют нормальную выживаемость до 18,5 дня эмбрионального развития (E18.5), что соответствует ожидаемому менделевскому соотношению. Однако размер их тела значительно меньше, чем у WT и гетерозиготных сородичей [49]. Несмотря на это, размер их мозга и общая цитоархитектура коры головного мозга выглядят нормальными. На молекулярном уровне анализ транскриптома выявил повышенную экспрессию генов, связанных с внеклеточным матриксом, в коре головного мозга мышей Cyfip2-/- E18.5 по сравнению с мышами WT E18.5 [49]. Кроме того, аномалии ядерной мембраны и P-тел были обнаружены в стриатуме, но не в гиппокампе эмбрионов Cyfip2-/-, что, возможно, связано с взаимодействием CYFIP2 с RBPs и белками, связанными с MLO [53].

Из-за перинатальной летальности мышей Cyfip2-/-, гетерозиготные мыши Cyfip2 (Cyfip2+/-) были первоначально охарактеризованы по их постнатальным фенотипам. С точки зрения поведения, взрослые (8–12-недельные), но не молодые (3-недельные) мыши Cyfip2+/- демонстрировали гиперлокомоцию, снижение тревожности, ослабление акустического рефлекса испуга и усиление препульсового (prepulse) торможения [63]. Кроме того, хотя они не проявляли спонтанных судорог, взрослые мыши Cyfip2+/- демонстрировали повышенную восприимчивость к судорогам, вызванным пентилентетразолом (PTZ), по сравнению с мышами WT [65]. Интересно, что эти поведенческие фенотипы схожи с теми, которые наблюдаются у мышей с нулевым уровнем мессенджер рибонуклеопротеина 1 хрупкой Х (Fmr1^-/y), модели синдрома хрупкой Х, и усугубляются у мышей с двойной мутацией (Cyfip2+/-;Fmr1-/y), что указывает на синергетическое взаимодействие между CYFIP2 и FMRP. Кроме того, в соответствии с результатами, полученными на мышах Fmr1^-/y [66], гиперлокомоция, снижение тревожности и повышенная восприимчивость к судорогам, вызванным PTZ, наблюдаемые у взрослых мышей Cyfip2+/-, были улучшены при остром лечении литием [65]. С механической точки зрения, взрослые мыши Cyfip2+/- демонстрировали увеличенные дендритные шипики, усиленную возбуждающую синаптическую передачу и повышенную возбудимость в нейронах 5-го слоя медиальной префронтальной коры (mPFC). Лечение литием избирательно нормализовало повышенную возбудимость, но не обращало вспять другие наблюдаемые изменения [65]. На молекулярном уровне, в соответствии с повышенной возбудимостью, несколько генов калиевых каналов были понижены у mPFC взрослых мышей Cyfip2+/-. Однако это понижение не было скорректировано литием, что свидетельствует о том, что литий действует через другие механизмы для нормализации возбудимости нейронов [65].

Было создано несколько мышей с условным нокаутом (cKO) для Cyfip2 путем скрещивания мышей с floxed Cyfip2 с мышами, экспрессирующими Cre под действием специфических промоторов. Учитывая частые проблемы со зрением, наблюдаемые у пациентов с вариантами CYFIP2 [42], и экспрессию транскриптов Cyfip2 в сетчатке мыши, были созданы и охарактеризованы мыши Cyfip2 cKO (Cyfip2-floxed;Dkk3-Cre), специфичные для клеток предшественников сетчатки [67]. Общая структура слоев сетчатки и состав клеток выглядели нормально, но в сетчатке Cyfip2 cKO было обнаружено небольшое количество неправильно локализованных амакриновых и ганглиозных клеток. Записи с помощью мультиэлектродной матрицы показали, что ON-ганглиозные клетки в сетчатке Cyfip2 cKO реагировали сильнее и дольше на вспышки света по сравнению с сетчаткой WT. Кроме того, тесты ранних и поздних оптокинетических реакций выявили нарушение зрительной функции у мышей Cyfip2 cKO. Анализ транскриптома сетчатки у мышей Cyfip2 cKO выявил изменения в генах, связанных с активностью транспортеров и каналов [67], что в некоторой степени сходно с результатами, наблюдаемыми в коре головного мозга взрослых мышей Cyfip2+/- [65].

Также были охарактеризованы постнатальные мыши Cyfip2 cKO с возбуждающими нейронами переднего мозга (Cyfip2-floxed; CaMKIIα-Cre, называемые Ex Cyfip2 cKO для отличия от Cyfip2 cKO сетчатки) [68]. В mPFC мышей Ex Cyfip2 cKO нейроны как слоя 2/3, так и слоя 5 демонстрировали повышенную возбудимость и активность. Однако уровни F-актина были повышены только в нейронах слоя 5, что позволяет предположить, что CYFIP2-зависимая регуляция F-актина (вероятно, опосредованная WRC) и возбудимость/активность нейронов могут включать в себя различные механизмы. Одной из возможностей является то, что повышенная возбудимость/активность нейронов опосредуется ролью CYFIP2 в обработке и трансляции мРНК, что приводит к изменению экспрессии генов ионных каналов [52,53,65]. В соответствии с хорошо установленной связью между социальным доминирующим поведением и нейронной активностью в mPFC [69], как мыши Cyfip2+/-, так и мыши Ex Cyfip2 cKO демонстрировали усиленное социальное доминирующее поведение по сравнению с мышами WT из того же помета, содержавшимися в той же клетке [68].

Недавно было сообщено о мышах Cyfip2 KI (Cyfip2+/R87C), моделирующих вариант CYFIP2 hotspot p.Arg87Cys [59]. Важно отметить, что мыши Cyfip2+/R87C повторяли многие симптомы, наблюдаемые у пациентов, включая спазмоподобное поведение новорожденных, регрессию развития (о чем свидетельствовали снижение массы тела и задержка открытия глаз), мышечную гипотонию и микроцефалию. Кроме того, взрослые мыши Cyfip2+/R87C демонстрировали поведенческие аномалии, такие как гиперлокомоция, нарушение социального взаимодействия и дефекты ультразвуковой вокализации. Интересно, что после спазмоподобного поведения новорожденных мыши Cyfip2+/R87C не демонстрировали спонтанных судорог, но даже во взрослом возрасте они проявляли повышенную восприимчивость к судорогам, вызванным PTZ, по сравнению с мышами WT. Неожиданно, нейроны CA1 гиппокампа мышей Cyfip2^+/R87C демонстрировали прогрессирующую с возрастом дезорганизацию (дисперсию слоев), сопровождающуюся одновременным глиозом, затрагивающим как астроциты, так и микроглию [59]. Механизмы, лежащие в основе этого изменения, и его влияние на организм остаются неизвестными. На молекулярном уровне количество белка CYFIP2, но не мРНК, было понижено в мозге Cyfip2^+/R87C, что указывает на участие посттрансляционных механизмов. Действительно, эксперименты по избыточной экспрессии в клетках HEK293T показали, что мутанты CYFIP2 Arg87 подвергались усиленной убитинизации и протеасомальной деградации по сравнению с WT CYFIP2 [59]. Кроме того, как описано выше, укровни белков WAVE1 были понижены, а белков AGO1 были повышены в мозге Cyfip2^+/R87C [59], что свидетельствует о том, что мутанты Arg87, помимо влияния на стабильность самого CYFIP2, могут стабилизировать взаимодействия CYFIP2-RBP, ослабляя при этом взаимодействия CYFIP2-WRC. Хотя изменения в уровнях F-актина (увеличение в mPFC) и экспрессии генов (подавление kcng4) также наблюдались в мозге Cyfip2^+/R87C, для лучшего понимания эффектов этого молекулярного сдвига во взаимодействиях CYFIP2 необходимы дальнейшие объективные анализы, такие как транскриптомный анализ.

В целом, эти результаты предполагают, что различные модели мышей Cyfip2 демонстрируют разную степень клинической значимости (табл. 1) и что CYFIP2 может играть возрастные, региональные и специфические для типа нейронов роли в мозге, что подчеркивает необходимость дальнейших исследований. В этом отношении следует отметить, что пожилые мыши Cyfip2+/? также демонстрируют молекулярные, клеточные и поведенческие фенотипы, схожие с болезнью Альцгеймера [55,70] (см. также [71,72]), что еще больше связывает CYFIP2 с различными нарушениями мозга.

Таблица 1. Краткое описание фенотипов в моделях мышей Cyfip2 и их значимость для клинических особенностей пациентов с вариантами CYFIP2.

В отличие от CYFIP1, который давно ассоциируется с нарушениями мозговой деятельности, ген CYFIP2 только недавно был связан с нарушениями нервно-психического развития, а его варианты были обнаружены у пациентов с 2018 года. Тем не менее, недавние исследования на молекулярном, клеточном уровне и животных моделях постепенно раскрывают патологические механизмы, лежащие в основе нарушений нервно-психического развития, связанных с CYFIP2. Однако в разработке терапевтических стратегий все еще существуют значительные пробелы, что указывает на необходимость дальнейшего прогресса и сотрудничества между клиническими и фундаментальными исследованиями.

С клинической точки зрения, важно систематически документировать различия в клинических симптомах у пациентов с различными вариантами CYFIP2 [42] и отслеживать их долгосрочный прогноз. Например, при синдроме Веста известно, что значительная часть пациентов переходит к другим формам эпилепсии, включая синдром Леннокса-Гасто, даже после того, как первоначальные спазмы стихают [73]. Однако остается неясным, будут ли пациенты с вариантами CYFIP2 p.Arg87 испытывать подобную эволюцию приступов и как именно. Понимание этого процесса может открыть важные возможности для предотвращения прогрессирования судорог у этих пациентов, что тесно связано с долгосрочными исходами, включая риск внезапной неожиданной смерти при эпилепсии (SUDEP) [74].

В фундаментальных исследованиях ожидаются достижения в моделировании заболеваний с помощью iPSC, полученных от пациентов [75], а также в скрининге лекарственных средств на основе механизмов и структур [76]. Также крайне важно определить функциональные различия между различными вариантами CYFIP2 на молекулярном, клеточном и организменном уровнях. Например, хотя известно, что вариант CYFIP2 p.Arg87 нарушает стабильность белка, это не полностью объясняет, почему мыши Cyfip2^+/R87C демонстрируют гораздо более тяжелые фенотипы, такие как значительная регрессия развития, чем мыши Cyfip2^+/-. Это предполагает, что вариант CYFIP2 p.Arg87 может иметь токсическое усиление функции (например, перенос взаимодействия CYFIP2 с WRC на RBP), что требует дальнейших подробных исследований и подтверждения. Эти результаты будут иметь решающее значение при принятии решения о целесообразности контроля аллель-специфической экспрессии, например, с помощью терапии антисмысловыми олигонуклеотидами (ASO) [77]. И наконец, что не менее важно, необходимо продолжать изучение физиологических функций CYFIP2 в нормальном мозге. Это расширит наше понимание разнообразного воздействия вариантов белков и позволит глубже понять их роль в нарушениях нервно-психического развития.