王 瓊，王 美，辛化偉， （武漢科技大學(xué)生物醫(yī)學(xué)研究院，湖北 武漢430065；臨沂大學(xué)藥學(xué)院，山東 臨沂 76000）

0 引言

先天性端粒（缺陷）綜合征（telomere syndrome或telomeropathies）是由端粒相關(guān)基因突變引起的一組先天遺傳性端粒維護(hù)缺陷（defects in telomere mainte?nance）疾病，臨床表現(xiàn)包括先天性角化不良（dyskera?tosis congenita，DC）及相關(guān)疾病、再生障礙性貧血（aplastic anemia，AA）、肺纖維化（pulmonary fibrosis，PF）、肝臟病變等病癥［1－5］。 但由于端粒缺陷可廣泛影響各種干細(xì)胞的功能，對活躍增殖細(xì)胞的影響尤為顯著，可累及多個系統(tǒng)，造成器官衰竭、組織衰退、免疫功能受損等多種異常表征，具有較大的臨床異質(zhì)性，易造成誤診、漏診、確診年齡滯后等問題，影響治療。隨著端粒生物學(xué)的發(fā)展和基因檢測等方法在臨床上的應(yīng)用，先天性端粒（缺陷）綜合征的診斷逐步系統(tǒng)化和精準(zhǔn)化，治療方法也進(jìn)一步改進(jìn)。

1 端粒缺陷綜合征的致病機(jī)制研究進(jìn)展

先天性端粒（缺陷）綜合征通常為符合孟德爾遺傳規(guī)律的單基因遺傳疾病，基因突變通過影響端粒酶活性、端粒酶轉(zhuǎn)運(yùn)與定位、端粒復(fù)制、端粒穩(wěn)定性或引起其它端粒異常變化而致?。?］。為了便于對發(fā)病機(jī)制的分析和理解，我們將端粒（缺陷）綜合征劃分為三大類：即由端粒酶及其復(fù)合體組分（包括端粒酶轉(zhuǎn)運(yùn)及定位相關(guān)蛋白）、端粒蛋白復(fù)合體組分及其它端粒相關(guān)因子的基因突變導(dǎo)致的端?？s短或端粒結(jié)構(gòu)的維護(hù)能力下降或（部分）喪失引起的致病變異類型。

1.1 端粒酶及其復(fù)合體組分基因突變引起端粒酶活性變化 端粒是真核生物（包括人類）線性染色體末端的保護(hù)性結(jié)構(gòu)［7］。正常細(xì)胞保持一定的端粒長度以確保端粒形成特定的高級結(jié)構(gòu)，維護(hù)染色體和基因組的穩(wěn)定性和完整性。由于存在末端DNA復(fù)制不完全的問題，端粒DNA的復(fù)制需要端粒酶催化的末端DNA合成過程。因此，如果端粒酶相關(guān)基因發(fā)生突變，可導(dǎo)致端粒長度維護(hù)功能受損，端粒縮短，引發(fā)疾病，故有報道稱之為端粒縮短綜合征（syndromes of telomere shortening）或短端粒綜合征（short telomere syndrome）［3－4］。

最早發(fā)現(xiàn)的DC的致病基因DKC1屬于端粒酶復(fù)合體組分［8－9］。端粒酶是一種特殊的逆轉(zhuǎn)錄酶，含有催化亞基（TERT）和 RNA 亞基（hTR／TERC）兩部分［10］。 端粒酶分子與 DKC1、NOP10、NHP2、GAR1等構(gòu)成的四蛋白復(fù)合體（及其它輔助蛋白質(zhì)）結(jié)合形成端粒酶復(fù)合體，在細(xì)胞中發(fā)揮端粒延伸的功能［11］（圖1A）。DKC1起著穩(wěn)定hTR的作用，DKC1的功能缺失影響hTR分子的穩(wěn)定性和分子水平，導(dǎo)致端粒酶活性下降，是致病的起因。

繼發(fā)現(xiàn)DKC1基因突變引起的DC病例后，由端粒酶的RNA亞基（hTR／TERC）和催化亞基（TERT）的基因突變導(dǎo)致的DC等病例也相繼被發(fā)現(xiàn)并被鑒定［12－13］。 TERC 或 TERT 突變導(dǎo)致端粒酶活性下降或喪失，引起端粒維護(hù)障礙，端?？s短，引發(fā)疾病。端粒酶復(fù)合體的其他組分（如NOP10、NHP2）的基因突變也可引發(fā)DC 等疾?。?4－15］，但尚無 GAR1基因突變致病的報道。

另外，端粒酶的轉(zhuǎn)運(yùn)及端粒定位還需要其它分子的協(xié)助，如TCAB1（WRAP53）協(xié)助端粒酶通過卡哈爾體（Caja body）的轉(zhuǎn)運(yùn)過程；端粒蛋白組分TPP1募集端粒酶定位到端粒的過程。這些分子對于端粒酶正常功能的行使不可或缺，其基因突變也發(fā)現(xiàn)與DC等疾病相關(guān)［16－18］。 除了DC，端粒酶及其復(fù)合體組分基因突變還可引起 AA、PF 等疾?。?，19－20］。

近期，有報道［21］發(fā)現(xiàn)一個新的NAF1基因變異與端?？s短引起的肺纖維化及肺氣腫疾病有關(guān)，

NAF1是hTR／TERC生物合成的必需因子。另外，一種DKC1結(jié)合蛋白SHQ1的基因突變導(dǎo)致其與DKC1結(jié)合缺陷，是引起嚴(yán)重的DC和Hoyeraal?Hreiderasson綜合征（HH）的病因［22］。

圖1 端粒缺陷綜合征致病蛋白分子的結(jié)構(gòu)與功能示意圖

1.2 端粒蛋白復(fù)合體組分基因突變導(dǎo)致的端粒維護(hù)缺陷 端粒是由端粒特異DNA重復(fù)序列、端粒蛋白質(zhì)及其它附屬蛋白質(zhì)組成的核酸?蛋白質(zhì)復(fù)合體構(gòu)成，其基本結(jié)構(gòu)單位是以端粒DNA的特異結(jié)合蛋白為基礎(chǔ)的六蛋白復(fù)合體 Shelterin（圖 1B）［23－24］。 其中包含兩種雙鏈DNA結(jié)合蛋白TRF1和TRF2、一種單鏈DNA結(jié)合蛋白POT1、兩種重要的架橋蛋白TIN2和TPP1、TRF2的結(jié)合蛋白RAP1。

在六蛋白復(fù)合體Shelterin的組裝過程中，TRF1和TRF2起著先導(dǎo)作用，通過TIN2和TPP1兩種架橋蛋白的輔助將POT1引導(dǎo)到端粒。端粒蛋白復(fù)合體起著重要的端粒末端保護(hù)作用；另外，其中的TPP1組分還起著募集端粒酶并增強(qiáng)端粒酶延伸活性的作用，同時發(fā)揮著調(diào)節(jié)端粒長度的功能［25－26］。 以端粒蛋白復(fù)合體Shelterin為核心，還有多種蛋白與Shel?terin結(jié)合和相互作用，形成復(fù)雜的蛋白質(zhì)復(fù)合體網(wǎng)絡(luò)，共同維護(hù)端粒的穩(wěn)定。

已發(fā)現(xiàn)的端粒蛋白復(fù)合體組分變異引起的端粒綜合征病例包括 TIN2、TPP1和 POT1基因突變等［2，5－6］。 TIN2 突變可引起嚴(yán)重的 DC、Revesz、HH 綜合征及 PF等疾?。?7－30］，在這類患者中，端粒的長度縮短嚴(yán)重，但致病機(jī)制還不明確。有研究［31］報道突變體可能通過影響TIN2與異染色質(zhì)蛋白HP1的結(jié)合、導(dǎo)致端粒結(jié)構(gòu)改變而致??；也有研究報道，某些突變體可能引發(fā)端粒酶募集障礙，引起端粒維護(hù)缺陷，導(dǎo)致端粒 DNA 缺失而致?。?2］，但存在很大爭議［33］。另外，也存在突變導(dǎo)致蛋白質(zhì)不穩(wěn)定，影響TIN2與TRF1的結(jié)合而加重病情等情形［34］。

TPP1突變引起端粒缺陷疾病的機(jī)制可分為兩類：一類是由于影響TPP1與端粒酶的結(jié)合導(dǎo)致端粒酶到端粒的定位發(fā)生障礙，端粒延伸受到影響，端?？s短而致?。?7－18］；另一類是影響了 Shelterin 復(fù)合體的組裝，因突變蛋白與TIN2的相互作用降低引起的端粒部分脫保護(hù)，引發(fā)端粒不穩(wěn)定而導(dǎo)致疾?。?8］。另外，POT1突變可導(dǎo)致腫瘤易感性及罕見的Coats plus綜合征［35］，推測突變導(dǎo)致其對端粒酶及CST復(fù)合體的調(diào)節(jié)作用出現(xiàn)缺陷而致病。端粒蛋白復(fù)合體Shelterin的其它組分還未見基因突變引起端粒縮短，從而致病的報道。

1.3 其它端粒相關(guān)因子的基因突變導(dǎo)致端粒維護(hù)缺陷 端粒的結(jié)構(gòu)組成包括端粒DNA和多種蛋白質(zhì)，端粒DNA本身的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性對于端粒的穩(wěn)態(tài)維護(hù)也起著重要作用。端粒DNA包括雙鏈和3'單鏈部分，3'單鏈懸掛鏈可插入到雙鏈部分形成端粒特有的T?環(huán)（和D?環(huán)）結(jié)構(gòu)（圖1B）。由于端粒DNA富含G堿基，單鏈DNA還可形成G聚體結(jié)構(gòu)（G?quadru?plex）。DNA的復(fù)雜高級結(jié)構(gòu)的動態(tài)維護(hù)及復(fù)制需要多種DNA解旋酶等相關(guān)酶分子的參與，包括RTEL1、RECQ（WRN、BLM）解旋酶基因突變引起的端粒缺陷已在臨床病例中被發(fā)現(xiàn)，是重要的致病基因［36－39］。

端粒酶在細(xì)胞中的作用需要多因子參與，包括轉(zhuǎn)運(yùn)、端粒定位、酶活性激活與抑制因子的作用相互協(xié)調(diào)。其中由CTC1、STN1和TEN1組成的CST蛋白復(fù)合體對端粒酶起著負(fù)調(diào)節(jié)作用，已發(fā)現(xiàn)CTC1、STN1突變導(dǎo)致端粒后隨鏈合成缺陷、端?？s短或染色體融合等異常引起疾病發(fā)生［40－41］。 另外，一種RNA核酸酶PARN的突變可導(dǎo)致包括多種端粒相關(guān)基因的表達(dá)受到影響，患者端?？s短導(dǎo)致嚴(yán)重的DC和HH綜合征［42］。

2 端粒（缺陷）綜合征的臨床特征及分子診斷

端粒缺陷綜合征的臨床表現(xiàn)主要包括DC、AA、PF、肝臟病變、繼發(fā)性骨髓衰竭、免疫缺陷（反復(fù)感染）等，嚴(yán)重的可影響發(fā)育和智力［1－4］。 DC 是最早被發(fā)現(xiàn)和描述的先天遺傳性端粒缺陷疾病，同時也是鑒定出端粒酶相關(guān)基因突變的最初病例類型。隨著對臨床病例的深入了解分析及基礎(chǔ)研究的進(jìn)展，除了端粒酶相關(guān)基因突變，其它影響端粒維護(hù)的致病基因突變也相繼被發(fā)現(xiàn)，與端粒維護(hù)缺陷相關(guān)的、僅表現(xiàn)為再生障礙性貧血或肺纖維化等非典型DC特征的病例也被發(fā)現(xiàn)，端粒缺陷綜合征的基因型和表現(xiàn)型的范圍在進(jìn)一步擴(kuò)展［43－46］。

2.1 先天性角化不良（DC） DC由Zinsser于1910年首次報道，此后Engman和Cole相繼作了更為全面的臨床描述，因此DC也曾被稱為“Zinsser?Engman?Cole綜合征”。DC的發(fā)病率約為1／106，可累及機(jī)體的多個臟器系統(tǒng)，以細(xì)胞更新較快的組織，如上皮細(xì)胞、黏膜、骨髓組織的病變最為常見和突出，患者可出現(xiàn)典型的網(wǎng)格狀皮膚色素沉著、指／趾甲角化不良和口腔黏膜白斑等特征性臨床“三聯(lián)征”表現(xiàn)及其它臨床癥狀（包括牙齒、毛發(fā)、胃腸道、神經(jīng)系統(tǒng)、眼睛、肺和骨骼等異常），癥狀有進(jìn)行性加重趨勢［47－48］。

DC可在兒童和成年人中發(fā)病，通常在兒童時期開始發(fā)病，如先出現(xiàn)皮膚色素沉著、指甲萎縮、退化等癥狀，之后口腔白斑等臨床三聯(lián)征逐步出現(xiàn)，并多在20歲前出現(xiàn)骨髓衰竭?；颊叩闹饕R床風(fēng)險包括骨髓衰竭（再生障礙性貧血），免疫缺陷，肺、肝臟病變及腫瘤易感性等。事實上，DC在臨床上也被劃分為遺傳性骨髓衰竭綜合征（inherited bone marrow failure syndrome，IBMFS）的范圍［發(fā)病率僅次于范可尼貧血（fanconi anemia，F(xiàn)A）］。 據(jù)統(tǒng)計，骨髓衰竭（再生障礙性貧血）是該病主要的死因（60%～70%），其次為肺部并發(fā)癥（10%～15%）及惡性腫瘤等（10%）［49］。DC患者具有骨髓異常增生綜合征（myelodysplastic syndrome，MDS）高易感性，易患急性髓系白血病（acute myelogenous leukemia，AML），頭頸部鱗狀上皮細(xì)胞癌及食管癌，結(jié)、直腸癌，非黑色素瘤皮膚癌等。DC患者可能并發(fā)肺纖維化和其它器官（如眼、牙齒、頭發(fā)等）的異常以及骨質(zhì)疏松等。DC通常不影響精神運(yùn)動發(fā)育和神經(jīng)發(fā)育，但在嚴(yán)重的DC疾病亞型、HH綜合征和Revesz綜合征患者中可見明顯的發(fā)育遲緩。除了典型的發(fā)育障礙，HH綜合征患者還發(fā)生小腦發(fā)育不良等癥狀；在Revesz綜合征患者中，患者發(fā)生視網(wǎng)膜發(fā)育缺陷等癥狀［47，50］。

1995年，英國倫敦Hammersmith醫(yī)院成立DC登記處（2006年遷至皇家倫敦醫(yī)院），至今已累計病例數(shù)百例［51］。國內(nèi)60多例多屬于個案或小樣本報道，尚缺乏大樣本病例資料［52］。據(jù)統(tǒng)計，近10年來國內(nèi)45例DC臨床報道資料顯示，DC患兒臨床三聯(lián)征等臨床癥狀出現(xiàn)年齡（中位年齡）在4.5～5.0歲之間，約80%DC患者出現(xiàn)不同程度骨髓衰竭特征。平均發(fā)病年齡5.6歲，臨床檢驗指標(biāo)顯示骨髓增生、有核細(xì)胞降低、粒系和紅系造血細(xì)胞減少、巨核細(xì)胞明顯減少或缺乏等，并與之對應(yīng)，表現(xiàn)外周血白細(xì)胞、紅細(xì)胞和血小板下降等，如逐漸進(jìn)展至重型再生障礙性貧血則可能危及生命［52］。

DC的診斷需結(jié)合臨床表現(xiàn)、骨髓檢查及分子診斷手段進(jìn)行［53－54］。國際上現(xiàn)行的DC臨床診斷標(biāo)準(zhǔn)主要參考Vulliamy等人（2006年）總結(jié)的臨床指標(biāo)，包括臨床表征、進(jìn)行性骨髓缺陷、MDS、AML或?qū)嶓w瘤、肺纖維化、肝硬化和纖維化等指示性指標(biāo)及端?？s短的標(biāo)志性指標(biāo)。臨床表現(xiàn)以出現(xiàn)指甲發(fā)育不良、皮膚色素沉著、口腔黏膜白斑等標(biāo)志性三聯(lián)征之一，合并至少兩個其它表征（如眼、毛發(fā)、牙齒病變、發(fā)育遲緩、肝臟病變、骨質(zhì)疏松等）提示可能罹患DC［55］。血常規(guī)檢測有助于診斷，當(dāng)出現(xiàn)骨髓三系細(xì)胞水平下降時，可能暗示 DC的發(fā)生［53－54］。 據(jù)臨床建議，對于

有肺纖維化家族史的患兒及反復(fù)肺部感染患兒，治療后病灶持續(xù)存在，不能用其它原因解釋時，需警惕DC的發(fā)生。白細(xì)胞端粒的明顯縮短是DC診斷的重要依據(jù)之一，現(xiàn)在臨床上主要應(yīng)用熒光原位雜交?流式細(xì)胞分析技術(shù)進(jìn)行端粒長度測定，通過測定中性粒細(xì)胞、總淋巴細(xì)胞、初始T細(xì)胞、記憶T細(xì)胞、B細(xì)胞、天然殺傷細(xì)胞等六種白細(xì)胞端粒長度、獲得端?？s短的證據(jù)［47］。應(yīng)用Southern DNA雜交技術(shù)測定端粒平均長度的經(jīng)典研究方法操作較繁瑣，未用于常規(guī)臨床檢查，其它嘗試應(yīng)用實時定量PCR技術(shù)測定端粒長度的方法因存在準(zhǔn)確率低等問題，在臨床上應(yīng)用較少［56－57］。 在此基礎(chǔ)上，應(yīng)進(jìn)行端粒相關(guān)基因的篩查進(jìn)一步確認(rèn)，可通過檢測端粒相關(guān)基因是否存在致病突變進(jìn)行確診。

目前，按照人類孟德爾遺傳數(shù)據(jù)庫（online Men?delian inheritance in man，OMIM）收錄的DC致病基因突變的遺傳方式可分為至少16種類型，涉及11個基因、遺傳方式涵蓋X連鎖、常染色體顯性和隱性遺傳、自發(fā)突變等多種類型（表1）。在11個致病基因中，端粒酶基因TERT、端粒蛋白ACD／TPP1、端粒調(diào)

節(jié)蛋白RTEL1均有顯性和隱性遺傳突變類型，TINF2

的顯性遺傳突變可導(dǎo)致不同嚴(yán)重程度的DC、HH和

Revesz綜合征。據(jù)報道，大約70%的DC患者帶有這11個基因的致病變異，其中DKC1和TINF2突變在DC患者中出現(xiàn)的比例相對較高，而TINF2的自發(fā)突變的出現(xiàn)頻率較高［1，47］。DC患者的端粒酶基因變異多為顯性雜合突變，在TERT和hTR的顯性雜合突變體中，端粒酶存在單倍體不足，端粒在患者家族世代間逐漸縮短，可出現(xiàn)后代發(fā)病期提前、發(fā)病癥狀改變及病情加重的臨床特征（這種現(xiàn)象被稱之為遺傳預(yù)見性，genetic anticipation）［1，13，58］。 如有報道在前代患者中為成年發(fā)病的肺纖維化，而在其后續(xù)子代中則在年幼時即發(fā)病，表現(xiàn)為典型的DC并發(fā)再生障礙性貧血［58］。此外，近期新發(fā)現(xiàn)的DC致病基因在OMIM中尚未收錄，如與端粒酶生物合成或穩(wěn)定性相關(guān)的NAF1和SHQ1基因，其突變使端粒酶hTR的穩(wěn)定性下降，導(dǎo)致端粒酶活性受到影響而致?。?1－22］。 國內(nèi)DC病例發(fā)現(xiàn)和鑒定的端粒相關(guān)致病基因主要包括DKC1、TINF2、 TERT、 TERC 及 RTEL1 等［52－54，59－60］。DC的準(zhǔn)確診斷有利于疾病的對癥治療。DC對免疫抑制劑藥物的反應(yīng)差，骨髓移植的致死率高，需要引起重視。

2.2 Hoyeraal-Hreiderasson（HH）綜合征 HH綜合征是一種嚴(yán)重的端粒缺陷疾?。?0］，通常在出生后一個月即發(fā)病?；颊叩膶m內(nèi)和出生后的生長發(fā)育均受損，導(dǎo)致小頭畸形、小腦發(fā)育不全，并具有進(jìn)行性再生障礙性貧血、嚴(yán)重的免疫缺陷等癥狀。已鑒定的致病基因包括 DKC1、TERT、TINF2、RTEL1、ACD／TPP1 及PARN等。端粒酶TERT的突變位點在臨床上表現(xiàn)為常染色體隱性遺傳位點，雜合突變體攜帶者有較輕的DC等病征，純合體表現(xiàn)為嚴(yán)重的HH綜合征；純合突變體主要在近親家庭中被發(fā)現(xiàn)。TIN2的顯性突變可引起嚴(yán)重的DC、HH及Revesz綜合征。臨床建議，對于伴有宮內(nèi)發(fā)育遲緩、小頭畸形、精神發(fā)育遲滯的患兒，需警惕 HH 綜合征的發(fā)生［16－17，50］。 國內(nèi)尚未見HH相關(guān)報道。

2.3 Revesz（Coats）及 Coats plus綜合征 Revesz綜合征的臨床表現(xiàn)以眼睛病變?yōu)榈湫吞卣?，患者出現(xiàn)雙眼滲出性視網(wǎng)膜病變（Coats疾?。?，通常伴有顱內(nèi)鈣化，具有宮內(nèi)生長遲緩、DC皮膚、黏膜和指甲癥狀、頭發(fā)稀疏、運(yùn)動神經(jīng)發(fā)育遲緩、震顫等癥狀。已發(fā)現(xiàn)的致病基因有TINF2，由顯性遺傳突變引起，但致病

機(jī)制尚不明確。

表1 端粒（缺陷）綜合征的類別、遺傳方式、致病基因及其生物學(xué)功能

Coats plus綜合征，又名伴鈣化和囊變的腦視網(wǎng)膜微血管?。–RMCC），最初發(fā)現(xiàn)的病例由端粒相關(guān)蛋白 CTC1?STN1?TEN1 （CST）復(fù)合體基因、CTC1 突變引起，與Revesz有重疊的癥狀，患者出現(xiàn)兩邊滲出性視網(wǎng)膜病變，伴有不對稱顱內(nèi)鈣化（與Revesz綜合征不同）及腦白質(zhì)病變、腦囊腫、骨質(zhì)減少、反復(fù)胃腸道出血等癥狀。按照OMIM收錄的CRMCC綜合征的遺傳方式和基因變異類型主要分為以下兩種：CRMCC1和CRMCC2，分別由CTC1的復(fù)合雜合突變或 STN1 的純合突變引起（表1）［40－41］。 國內(nèi)可見少數(shù)CRMCC病例報道，但尚無基因分析信息。另外，近期報道端粒蛋白復(fù)合體組分POT1的突變也可引起Coats plus綜合征［35］，但尚未在OMIM中收錄。

2.4 再生障礙性貧血（AA） 端粒酶基因突變引起的DC病征復(fù)雜，其中有DC病例在出現(xiàn)典型的皮膚黏膜癥狀之前，即發(fā)生AA病征，提示DC病征的最初描述局限于皮膚?指甲?黏膜三聯(lián)征有一定局限性。在DC家族中，有患者僅表現(xiàn)為AA，因此AA應(yīng)作為DC家族成員的端粒缺陷病癥加以重視；并且有報道帶有端粒酶基因突變但僅出現(xiàn)AA的病例，說明AA應(yīng)作為端粒缺陷疾病的單獨病癥納入診斷范圍［61－62］。AA的發(fā)病年齡較早，是年幼 DC患者的主要臨床風(fēng)險和死因；AA（及MDS）與肺和肝臟病變的合并癥是端粒缺陷疾病成年發(fā)病病例的重要表現(xiàn)形式［63－65］。

已報道的病例顯示致病基因變異包括端粒酶基因TERT、TERC、TINF2等，占 AA總病例的3% ～5%［1，62，66－67］。

2.5 肺纖維化（PF）和肺氣腫（Emphysema） 隨著端粒缺陷疾病的范圍擴(kuò)展，除了DC患者合并骨髓衰竭和肺纖維化，也發(fā)現(xiàn)無骨髓病變及外觀表征僅出現(xiàn)肺纖維化等端粒綜合征患者，說明端粒綜合征致病機(jī)制的復(fù)雜性［1，68］。

PF通常在成人中發(fā)病，早年有統(tǒng)計顯示家族性PF的8%～15%病例是由端粒缺陷引起［1］；隨著研究的深入，近年有報道近1／3的家族性PF由端粒缺陷引起，比例非常高［68－71］。 在非家族性的特發(fā)性肺纖維化（idiopathic pulmonary fibrosis，IPF）的患者群體中也發(fā)現(xiàn)有端粒缺陷病例，早年統(tǒng)計約占總散發(fā)IPF病例的 1%～3%［1，72－73］。 PF 的發(fā)生與肺泡表皮干細(xì)胞的衰竭相關(guān)，屬于以影響低更新干細(xì)胞的活力而致病的疾病類型，與常見的影響活躍增殖細(xì)胞的情形有所不同［1］。

最近，研究［74］發(fā)現(xiàn)端粒酶的突變在肺氣腫患者中高發(fā)，端粒酶突變是肺氣腫的高風(fēng)險性因子，具有很高的關(guān)聯(lián)性。在嚴(yán)重的肺氣腫患者群體中，端粒酶缺陷病例的比例已經(jīng)與alpha?1抗胰蛋白酶缺乏癥病例的比例相當(dāng)，端粒酶基因突變是第二個孟德爾遺傳的致病基因類型。在端粒酶缺陷的患者家族，肺氣腫主要在吸煙的患者中出現(xiàn)，肺纖維化是非吸煙患者的發(fā)病形式。這種病理表現(xiàn)說明同一基因型受外界影響而導(dǎo)致表型出現(xiàn)差異。有統(tǒng)計顯示，在美國肺纖維化和肺氣腫的發(fā)病率分別為 1／105和（1／5）×106，其中，端粒缺陷引起的病例占有一定比例［74］。按照OMIM收錄的端粒相關(guān)肺纖維化和／或骨髓衰竭（PFBMFT）的致病基因突變的遺傳方式可分為至少4種類型，涉及 4個基因（表1）：PFBMFT1～4，分別由TERT，TERC，RTEL1或PARN的突變引發(fā)疾病。近期有研究［69］報道TIN2突變也可引起PF，并且TIN2突變似不影響端粒長度，推測可能是引起端粒結(jié)構(gòu)變化而致病。其它已報道與PF相關(guān)的致病基因還包括端粒酶復(fù)合體組分DKC1及hTR修飾蛋白NAF1等［21，75］。 國內(nèi)有報道［76］發(fā)現(xiàn) IPF 病例中有 TERT 和TERC基因突變，并且鑒定出新突變位點。

2.6 其它影響端粒維護(hù)的疾病類型 除了上述典型的由端粒特異性相關(guān)基因突變引起的端粒缺陷疾病類型，由DNA復(fù)制、DNA損傷修復(fù)等生物過程中起重要作用的基因突變也可引起端粒維護(hù)缺陷而導(dǎo)致端粒相關(guān)疾病，其臨床表現(xiàn)具有與以上端粒缺陷綜合征相似或相近的特征，需要仔細(xì)鑒別。

2.6.1 范可尼貧血（fanconi anemia，F(xiàn)A） FA 與 DC分列先天性骨髓缺陷疾病發(fā)病率的前兩位。FA綜合征由DNA修復(fù)缺陷引起，大約有19個致病基因，是一種隱性遺傳性疾?。?7］。在臨床上FA患者主要表現(xiàn)為骨髓缺陷、發(fā)育缺陷、腫瘤易感性等，對多種DNA鏈間交聯(lián)試劑敏感。FA患者可出現(xiàn)多種端粒異常現(xiàn)象，包括端粒缺失、融合、縮短等，系由DNA修復(fù)缺陷導(dǎo)致。FA蛋白對于長端粒異常DNA結(jié)構(gòu)的解鏈與修復(fù)是必需的，其突變導(dǎo)致長端粒異常，發(fā)生融合、缺失或縮短［77］。由于 FA蛋白對于非端粒DNA的復(fù)制和修復(fù)同樣不可缺少，其缺陷可引起染色體不穩(wěn)定性，不局限于端粒，造成的危害廣泛影響細(xì)胞功能。與DC患者端粒顯著縮短的典型病理特征不同，在FA患者中僅有少數(shù)人表現(xiàn)端粒縮短。FA的診斷包括臨床表征的區(qū)分、血液與骨髓檢查、細(xì)胞染色體端粒斷裂檢查及FA基因測定［77－78］。

2.6.2 布盧姆綜合征（Bloom syndrome）和維爾納綜合征（Werner syndrome） 布盧姆和維爾納綜合征分別由解旋酶基因BLM和WRN的突變致病。BLM和WRN均參與端粒DNA的解旋，在端粒DNA復(fù)制及損傷修復(fù)等過程起重要作用，其突變導(dǎo)致染色體不穩(wěn)定而致病。維爾納綜合征患者具有典型的早衰癥狀，而布盧姆綜合征患者具有有限的早衰癥狀。端?？s短加重病情，表明端粒維護(hù)變化在這兩種疾病的進(jìn)行性發(fā)展過程中起重要作用［79］。

總之，端粒缺陷綜合征的臨床病征除了典型的DC皮膚黏膜表型外，骨髓、肺及肝臟等器官衰竭是主要的提示性病征。由于在臨床上器官衰竭常被當(dāng)做自體免疫疾病進(jìn)行治療，端粒缺陷疾病患者使用免疫抑制劑基本表現(xiàn)無效，突顯正確診斷的必要性。

3 端粒缺陷疾病的治療與預(yù)防

端粒缺陷患者的治療現(xiàn)在基本上依賴器官移植（骨髓、肺、肝移植），但是治療效果并不理想。臨床結(jié)果顯示DC患者對骨髓移植預(yù)準(zhǔn)備階段的DNA損傷制劑處理極為敏感［80］，患有AA的患者行骨髓移植后，患者多發(fā)生肺纖維化和肝臟病變而導(dǎo)致死亡或致畸，表明患者的肺和肝臟的細(xì)胞儲備因縮短的端粒而枯竭，嚴(yán)重缺乏對化療和放療引起的DNA損傷的修復(fù)能力，同時可能提高腫瘤的發(fā)生率［81］。這在動物實驗中也得到驗證，端?？s短的小鼠對化療和放療敏感［82］?？傊?，對于端粒缺陷綜合征患者，骨髓移植的總體預(yù)后較差，因此建議采納非清髓性的骨髓移植方案。

除了器官移植，應(yīng)用雄性激素等激素治療，對某些端粒缺陷（非TERT或TERC突變）患者有一定的療效，推測是由于激素可激活端粒酶的基因表達(dá)，緩解干細(xì)胞衰竭改善病情［83－84］。 對于端粒酶缺陷患者，有研究應(yīng)用攜帶端粒酶基因的腺病毒進(jìn)行動物實驗已取得較好的效果，可望將來用于臨床試驗［85］?；蛑委熓嵌肆Ｈ毕菥C合征的治療的發(fā)展方向。

［1］Armanios M，Blackburn EH.The telomere syndromes［J］.Nat Rev Genet，2012，13（10）：693－704.

［2］Holohan B，Wright WE，Shay JW.Cell biology of disease：Telomeropathies：an emerging spectrum disorder［J］.J Cell Biol，2014，205（3）：289－299.

［3］Armanios M.Syndromes of telomere shortening［J］.Annu Rev Genomics Hum Genet，2009，10：45－61.

［4］Stanley SE，Armanios M.The short and long telomere syndromes：paired paradigms for molecular medicine［J］.Curr Opin Genet Dev，2015，33：1－9.

［5］Martínez P，Blasco MA.Telomere?driven diseases and telomere?targeting therapies［J］.J Cell Biol，2017，216（4）：875－887.

［6］Bertuch AA.The molecular genetics of the telomere biology disorders［J］.RNA Biol，2016，13（8）：696－706.

［7］Blackburn EH.Structure and function of telomeres［J］.Nature，1991，350（6319）：569－573.

［8］Heiss NS，Knight SW，Vulliamy TJ，et al.X?linked dyskeratosis congenita is caused by mutations in a highly conserved gene with putative nucleolar functions［J］.Nat Genet，1998，19（1）：32－38.

［9］Mitchell JR，Wood E，Collins K.A telomerase component isdefective in the human disease dyskeratosis congenita［J］.Nature，1999，402（6761）：551－555.

［10］Blackburn EH，Collins K.Telomerase： an RNP enzyme synthesizes DNA［J］.Cold Spring Harb Perspect Biol，2011，3（5）：a003558.

［11］Schmidt JC，Cech TR.Human telomerase： biogenesis，trafficking，recruitment，and activation［J］.Genes Dev，2015，29（11）：1095－1105.

［12］Vulliamy T，Marrone A，Goldman F，et al.The RNA component of telomerase is mutated in autosomal dominant dyskeratosis congenita［J］.Nature，2001（6854），413：432－435.

［13］Armanios M，Chen JL，Chang YP，et al.Haploinsufficiency of telomerase reverse transcriptase leads to anticipation in autosomal dominant dyskeratosis congenita［J］.Proc Natl Acad Sci USA，2005，102（44）：15960－15964.

［14］Walne AJ，Vulliamy T，Marrone A，et al.Genetic heterogeneity in autosomal recessive dyskeratosis congenita with one subtype due to mutations in the telomerase?associated protein NOP10［J］.Hum Mol Genet，2007，16：1619－1629.

［15］Vulliamy T，Beswick R，Kirwan M，et al.Mutations in the telomerase component NHP2 cause the premature ageing syndrome dyskeratosis congenita［J］.Proc Natl Acad Sci，2008，105：8073－8078.

［16］Zhong F，Savage SA，Shkreli M，et al.Disruption of telomerase trafficking by TCAB1 mutation causes dyskeratosis congenita［J］.Genes Dev，2011，25（1）：11－16.

［17］Guo Y，Kartawinata M，Li J，et al.Inherited bone marrow failure associated with germline mutation of ACD，the gene encoding telomere protein TPP1［J］.Blood，2014，124（18）：2767－2774.

［18］Kocak H，Ballew BJ，Bisht K，et al.Hoyeraal?Hreidarsson syndrome caused by a germline mutation in the TEL patch of the telomere protein TPP1［J］.Genes Dev，2014，28（19）：2090－2102.

［19］Calado RT，Young NS.Telomere diseases［J］.N Engl J Med，2009，361（24）：2353－2365.

［20］Savage SA，Bertuch AA.The genetics and clinical manifestations of telomere biology disorders［J］.Genet Med，2010，12（12）：753－764.

［21］Stanley SE，Gable DL，Wagner CL，et al.Loss?of?function mutations in the RNA biogenesis factor NAF1 predispose to pulmonary fibrosis?emphysema［J］.Sci Transl Med，2016，8（351）：351ra107.

［22］Bizarro J，Meier UT.Inherited SHQ1 mutations impair interaction with NAP57／dyskerin，a major target in dyskeratosis congenita［J］.Mol Genet Genomic Med，2017，5（6）：805－808.

［23］de Lange T.Shelterin：the protein complex that shapes and safeguards human telomeres［J］.Genes Dev，2005，19（18）：2100－2110.

［24］Xin H，Liu D，Songyang Z.The telosome／shelterin complex and its functions［J］.Genome Biol，2008，9（9）：232.

［25］Xin H，Liu D，Wan M，et al.TPP1 is a homologue of ciliate TEBP?beta and interacts with POT1 to recruit telomerase［J］.Nature，2007，445（7127）：559－562.

［26］Zhong FL，Batista LF，F(xiàn)reund A，et al.TPP1 OB?fold domain controls telomere maintenance by recruiting telomerase to chromosome ends［J］.Cell，2012，150（3）：481－494.

［27］Savage SA，Giri N，Baerlocher GM，et al.TINF2，a component of the shelterin telomere protection complex，is mutated in dyskeratosis congenita［J］.Am J Hum Genet，2008，82（2）：501－509.

［28］Adam S，Melguizo Sanchis D，El?Kamah G，et al.Concise review：Getting to the core of inherited bone marrow failures［J］.Stem Cells，2017，35（2）：284－298.

［29］Alder JK，Stanley SE，Wagner CL，et al.Exome sequencing identifies mutant TINF2 in a family with pulmonary fibrosis［J］.Chest，2015，147（5）：1361－1368.

［30］Hoffman TW，van der Vis JJ，van Oosterhout MF，et al.TINF2 Gene Mutation in a Patient with Pulmonary Fibrosis［J］.Case Rep Pulmonol，2016，2016：1310862.

［31］Canudas S，Houghtaling BR，Bhanot M，et al.A role for heterochromatin protein 1γ at human telomeres［J］.Genes Dev，2011，25（17）：1807－1819.

［32］Yang D，He Q，Kim H，et al.TIN2 protein dyskeratosis congenita missense mutants are defective in association with telomerase［J］.J Biol Chem，2011，286（26）：23022－23030.

［33］Frescas D，de Lange T.A TIN2 dyskeratosis congenita mutation causes telomerase?independent telomere shortening in mice ［J］.Genes Dev，2014，28（2）：153－166.

［34］Sasa GS，Ribes?Zamora A，Nelson ND，et al.Three novel truncating TINF2 mutations causing severe dyskeratosis congenita in early childhood［J］.Clin Genet，2012，81（5）：470－478.

［35］Takai H，Jenkinson E，Kabir S，et al.A POT1 mutation implicates defective telomere end fill?in and telomere truncations in Coats plus［J］.Genes Dev，2016，30（7）：812－826.

［36］Walne AJ，Vulliamy T，Kirwan M，et al.Constitutional mutations in RTEL1 cause severe dyskeratosis congenita［J］.Am J Hum Genet，2013，92（3）：448－453.

［37］Shamanna RA，Croteau DL，Lee JH，et al.Recent advances in understanding werner syndrome［J］.F1000Res，2017，6：1779.

［38］Oshima J，Sidorova JM，Monnat RJ Jr.Werner syndrome：Clinical features，pathogenesis and potential therapeutic interventions［J］.Ageing Res Rev，2017，33：105－114.

［39］Sarkar J，Liu Y.Fanconi anemia proteins in telomere maintenance［J］.DNA Repair（Amst），2016，43：107－112.

［40］Anderson BH，Kasher PR，Mayer J，et al.Mutations in CTC1，encoding conserved telomere maintenance component 1，cause Coats plus［J］.Nat Genet，2012，44（3）：338－342.

［41］Simon AJ，Lev A，Zhang Y，et al.Mutations in STN1 cause Coats plus syndrome and are associated with genomic and telomere defects［J］.J Exp Med，2016，213（8）：1429－1440.

［42］Tummala H，Walne A，Collopy L，et al.Poly（A）?specific ribonuclease deficiency impacts telomere biology and causes dyskeratosis congenita［J］.J Clin Invest，2015，125（5）：2151－2160.

［43］Yamaguchi H，Calado RT，Ly H，et al.Mutations in TERT，the gene for telomerase reverse transcriptase，in aplastic anemia［J］.N Engl J Med，2005，352（14）：1413－1424.

［44］Vulliamy TJ，Walne A，Baskaradas A，et al.Mutations in the reverse transcriptase component of telomerase（TERT） in patients with bone marrow failure［J］.Blood Cells Mol Dis，2005，34（3）：257－263.

［45］Armanios MY，Chen JJ，Cogan JD，et al.Telomerase mutations in families with idiopathic pulmonary fibrosis［J］.N Engl J Med，2007，356（13）：1317－1326.

［46］Tsakiri KD，Cronkhite JT，Kuan PJ，et al.Adult?onset pulmonary fibrosis caused by mutations in telomerase［J］.Proc Natl Acad Sci USA，2007，104（18）：7552－7557.

［47］Savage SA.Dyskeratosis Congenita.In：Adam MP，Ardinger HH，Pagon RA，Wallace SE，Bean LJH，Stephens K，Amemiya A，editors.GeneReviews? ［Internet］.Seattle （WA）： University of Washington，Seattle；1993－2018.

［48］黃紹良，陳 純，周敦華.實用小兒血液病學(xué)［M］.北京：人民衛(wèi)生出版社，2014：67－69.

［49］de la Fuente J，Dokal I.Dyskeratosis congenita：advances in the understanding of the telomerase defect and the role of stem cell transplantation［J］.Pediatr Transplant，2007，11（6）：584－594.

［50］Glousker G，Touzot F，Revy P，et al.Unraveling the pathogenesis of Hoyeraal?Hreidarsson syndrome，acomplextelomerebiology disorder［J］.Br J Haematol，2015，170（4）：457－471.

［51］Savage SA，Dokal I，Armanios M，et al.Dyskeratosis congenita：The first NIH clinical research workshop［J］.Pediatr Blood Cancer，2009，53（3）：520－523.

［52］李 威，謝曉恬.兒童先天性角化不良診治進(jìn)展［J］.世界臨床藥物，2017，38（6）：365－368.

［53］周麗娜，安云飛，趙曉東.先天性角化不良遺傳背景及臨床特點［J］.中國實用兒科雜志，2016，31（5）：386－390.

［54］王昱璐，左亞剛，朱鐵山.先天性角化不良的遺傳學(xué)進(jìn)展［J］.國際皮膚性病學(xué)雜志，2015，41（4）：237－239.

［55］Vulliamy TJ，Marrone A，Knight SW，et al.Mutations in dyskeratosis congenita：their impact on telomere length and the diversity of clinical presentation［J］.Blood，2006，107（7）：2680－2685.

［56］Khincha PP，Dagnall CL，Hicks B，et al.Correlation of leukocyte telomere length measurement methods in patients with dyskeratosis congenita and in their unaffected relatives［J］.Int J Mol Sci，2017，18（8）：E1765.

［57］Gadalla SM，Khincha PP，Katki HA，et al.The limitations of qPCR telomere length measurement in diagnosing dyskeratosis congenita［J］.Mol Genet Genomic Med，2016，4（4）：475－479.

［58］Vulliamy T，Marrone A，Szydlo R，et al.Disease anticipation is associated with progressive telomere shortening in families with dyskeratosis congenita due to mutations in TERC［J］.Nat Genet，2004，36（5）：447－479.

［59］Parry EM，Alder JK，Qi X，et al.Syndrome complex of bone marrow failure and pulmonary fibrosis predicts germline defects in telomerase［J］.Blood，2011，117（21）：5607－5611.

［60］匡飛梅，唐蘭蘭，張 輝，等.反復(fù)肺部感染及口腔黏膜潰瘍［J］.中國當(dāng)代兒科雜志，2017，19（4）：452－457.

［61］Dokal I，Vulliamy T.Dyskeratosis congenita： its link to telomerase and aplastic anaemia［J］.Blood Rev，2003，17（4）：217－225.

［62］Fogarty PF，Yamaguchi H，Wiestner A，et al.Late presentation of dyskeratosis congenita as apparently acquired aplastic anaemia due to mutations in telomerase RNA ［J］.Lancet，2003，362（9396）：1628－1630.

［63］Parry EM，Alder JK，Qi X，et al.Syndrome complex of bone marrow failure and pulmonary fibrosis predicts germline defects in telomerase［J］.Blood，2011，117（21）：5607－5611.

［64］Calado RT，Regal JA，Kleiner DE，et al.A spectrum of severe familial liver disorders associate with telomerase mutations［J］.PLoS ONE，2009，4（11）：e7926.

［65］Holme H，Hossain U，Kirwan M，et al.Marked genetic heterogeneity in familial myelodysplasia／acute myeloid leukaemia ［J］.Br J Haematol，2012，158（2）：242－248.

［66］Yamaguchi H，Calado RT，Ly H，et al.Mutations in TERT，the gene for telomerase reverse transcriptase，in aplastic anemia［J］.N Engl J Med，2005，352（14）：1413－1424.

［67］Du HY，Pumbo E，Ivanovich J，et al.TERC and TERT gene mutations in patients with bone marrow failure and the significance of telomere length measurements［J］.Blood，2009，113（2）：309－316.

［68］Armanios M.Telomerase and idiopathic pulmonary fibrosis［J］.Mutat Res，2012，730（1－2）：52－58.

［69］Alder JK，Parry EM，Yegnasubramanian S，et al.Telomere phenotypes in females with heterozygous mutations in the dyskeratosis congenita 1 （DKC1） gene［J］.Hum Mutat，2013，34（11）：1481－1485.

［70］Cogan JD，Kropski JA，Zhao M，et al.Rare variants in RTEL1 are associated with familial interstitial pneumonia［J］.Am J Respir Crit Care Med，2015，191（6）：646－655.

［71］Stuart BD，Choi J，Zaidi S，et al，Exome sequencing links mutations in PARN and RTEL1 with familial pulmonary fibrosis and telomere shortening［J］.Nat Genet，2015，47（5）：512－517.

［72］Cronkhite JT，Xing C，Raghu G，et al.Telomere shortening in familial and sporadic pulmonary fibrosis［J］.Am J Respir Crit Care Med，2008，178（7）：729－737.

［73］Alder JK，Chen JJ，Lancaster L，et al.Short telomeres are a risk factor for idiopathic pulmonary fibrosis［J］.Proc Natl Acad Sci USA，2008，105（35）：13051－13056.

［74］Stanley SE，Chen JJ，Podlevsky JD，et al.Telomerase mutations in smokers with severe emphysema［J］.J Clin Invest，2015，125（2）：563－570.

［75］Kropski JA，Mitchell DB，Markin C，et al.A novel dyskerin（DKC1） mutation is associated with familial interstitial pneumonia［J］.Chest，2014，146（1）：e1－e7.

［76］Dai J，Cai H，Zhuang Y，et al.Telomerase gene mutations and telomere length shortening in patients with idiopathic pulmonary fibrosis in a Chinese population［J］.Respirology，2015，20（1）：122－128.

［77］吳占河，葛志紅.范可尼貧血的研究進(jìn)展與國際診斷標(biāo)準(zhǔn)［J］.現(xiàn)代檢驗醫(yī)學(xué)雜志，2013，28（6）：1－6.

［78］Sarkar J，Liu Y.Fanconi anemia proteins in telomere maintenance［J］.DNA Repair（Amst），2016，43：107－112.

［79］Du X，Shen J，Kugan N，et al.Telomere shortening exposes functions for the mouse Werner and Bloom syndrome genes［J］.Mol Cell Biol，2004，24（19）：8437－8446.

［80］de la Fuente J，Dokal I.Dyskeratosis congenita：advances in the understanding of the telomerase defect and the role of stem cell transplantation［J］.Pediatr Transplant，2007，11（6）：584－594.

［81］Yamaguchi H，Calado RT，Ly H，et al.Mutations in TERT，the gene for telomerase reverse transcriptase，in aplastic anemia［J］.N Engl J Med，2005，352（14）：1413－1424.

［82］Wong KK，Chang S，Weiler SR，et al.Telomere dysfunction impairs DNA repair and enhances sensitivity to ionizing radiation［J］.Nat Genet，2000，26（1）：85－88.

［83］B?r C，Huber N，Beier F，et al.Therapeutic effect of androgen therapy in a mouse model of aplastic anemia produced by short telomeres［J］.Haematologica，2015，100（10）：1267－1274.

［84］Calado RT，Clé DV.Treatment of inherited bone marrow failure syndromes beyond transplantation［J］.Hematology Am Soc Hematol Educ Program，2017，2017（1）：96－101.

［85］Derevyanko A，Whittemore K，Schneider RP，et al.Gene therapy with the TRF1 telomere gene rescues decreased TRF1 levels with aging and prolongs mouse health span［J］.Aging Cell，2017，16（6）：1353－1368.