趙得雄 王 晴 彭小敏 海妤婷 馬力剛 汪 悅 王生蘭 王慧君 吳冰冰
男,土族,G1P1。母孕期未行規(guī)律產(chǎn)檢,僅于孕27周行超聲檢查,胎兒臀位、羊水過少、羊水指數(shù)1.9 cm、胎兒右側胸腔少量積液,超聲估計胎兒體重(1 056±154)g。孕31+3周因胎膜早破入青海省紅十字醫(yī)院診治,予抗生素預防感染、抑制宮縮及促胎肺成熟治療。母親孕前有糖尿病史,入院后行糖耐量試驗診斷為“妊娠期糖尿病”,行藥物干預控制血糖;彩超示胎兒宮內(nèi)重度生長受限。孕32+2周胎心監(jiān)護出現(xiàn)頻繁晚期減速,胎心率低至80·min-1,娩出一男死胎,體重1 250 g,身長32 cm,Apgar評分0分,皮膚緊繃呈半透明狀,瞼外翻,“O”形嘴,上下肢關節(jié)屈曲固定。母親25歲,無放射性物質接觸史,無服用藥物史。父親28歲,體健。父母均否認疾病家族史及近親結婚史。
為明確死胎原因,經(jīng)家屬同意,倫理委員會審核通過,娩出時取臍帶靜脈血,父、母親外周靜脈EDTA抗凝血各2 mL,送復旦大學附屬兒科醫(yī)院(我院)。QIAGEN mini blood全血試劑盒抽提外周血DNA,對患兒行新生兒panel測序(含免疫缺陷病,遺傳代謝病,耳聾和結節(jié)硬化等已知2 742個致病基因)和父母Sanger測序驗證。檢測發(fā)現(xiàn)患兒ZMPSTE24基因(NM_005857)9號外顯子存在純合移碼突變:c.1085dupT(p.Leu362PhefsTer19)。ZMPSTE24基因是限制性皮病(RD,OMIM 275210)的致病基因。Sanger測序結果顯示父、母親均攜帶c.1085dupT雜合突變。結合測序結果(圖1)和臨床表型,診斷患兒為RD。
圖1 病例家系測序結果
注 A:家系圖和ZMPSTE24基因突變,Sanger測序顯示患兒為1085dupT純合突變,父母均攜帶該致病位點的雜合突變;B:二代測序顯示患兒為1085dupT純合突變
以(ZMPSTE24AND “Restrictive Dermopathy”)為檢索式在PubMed中檢索,以(ZMPSTE24AND 限制性皮病)為檢索式在萬方數(shù)據(jù)庫和中國知網(wǎng)檢索,檢索時間均為建庫至2019年7月25日。排除指南、傳統(tǒng)綜述和動物實驗文獻后,檢索到19篇ZMPSTE24基因突變致RD的英文文獻,共48例患者[1-19],未見相關中文病例報道。結合HGMD和PubMed,共檢索到ZMPSTE24基因突變導致的63例患者,包括上述48例RD、12例下頜骨發(fā)育不良伴B型脂肪代謝障礙(MADB)[5, 20-28]、2例Hutchinson-Gilford早老綜合征(HGPS)[29-30]和1例代謝綜合征(MS)[31]。因此,ZMPSTE24基因突變可表現(xiàn)為上述4種不同表型的疾病類型。
分析總結ZMPSTE24基因突變導致上述疾病的64例患兒(包括本文1例)基因檢測結果,發(fā)現(xiàn)62例為雙等位基因突變(純合突變42例,復合雜合突變20例),2例為單雜合突變。根據(jù)突變是否導致編碼蛋白質產(chǎn)生截短蛋白,分為23種無效突變(包含無義突變8個、剪切位點突變5個、微缺失6個、小插入3個和大片段缺失1個)和9種框內(nèi)突變(均為錯義突變)。圖2總結了PubMed及本文報道的ZMPSTE24致病突變和疾病表型。無效/無效突變最常見,占75.0%(48/64)。其中RD患兒常見的突變類型為無效/無效突變,即雙等位基因均為無效突變,比例高達95.9%(47/49)。MADB患兒常見突變類型為無效/框內(nèi)突變,即一個等位基因為無效突變,另一個等位基因發(fā)生錯義突變,為75.0%(9/12)。1例MS患兒為單雜合框內(nèi)突變。
圖2ZMPSTE24基因致病突變分布和突變類型
注 紅色方框為本文報道的致病突變位點。n代表等位基因突變例數(shù)。淺綠色背景為無效突變;淡粉色背景為框內(nèi)突變。Exon9的Leu362Phefs*19純合突變有26例,Exon 6的Glu231Ter,Glu239Ter和Intron5的Thr159_Leu209del純合突變各2例。另外,Lys17Serfs*21、Ile19Tyrfs*28、Tyr70Serfs*4、Ile198fs*19、Trp340Ter、Arg369Ter純合突變各1例
RD是一種罕見的致命性遺傳病,目前尚無臨床流行病數(shù)據(jù),國際罕見病網(wǎng)站(https://www.orpha.net)記錄RD的發(fā)病率約百萬分之一。RD一般因胎膜早破于孕30~32周早產(chǎn)。本文文獻復習的49例(包括本文1例)RD患兒中,5例為死胎,20例生后24 h內(nèi)死亡,19例生后2周內(nèi)死亡,5例生后2月內(nèi)死亡。其中,29例為歐洲人,亞洲人包括來自印度、土耳其、韓國和中國臺灣等。RD患兒出生即可見特征性表型,①薄而緊貼的半透明皮膚;②廣泛性關節(jié)強直,屈曲部位可見淺表血管、糜爛;③典型的面部畸形,包括小頜、“O”形嘴、小鼻和低耳等。臨床表型特殊,較易診斷。而胎兒期宮內(nèi)發(fā)育遲緩、胎動減少和羊水量異常等不具有特異性。因此,產(chǎn)前超聲診斷RD困難。Witt等[36]曾嘗試胚胎皮膚活檢,但因創(chuàng)傷性大且皮膚系統(tǒng)在妊娠20周后才發(fā)育完全,故臨床應用價值不高。因此針對高危產(chǎn)婦,基因診斷可為其遺傳咨詢提供實質性幫助。本例母親孕期行超聲檢查示胎臀位、羊水過少、胎兒重度生長受限,因胎膜早破入院娩出死胎,具有典型的RD表型。本例產(chǎn)前超聲提示胎兒右側胸腔可探及深0.76液性暗區(qū),即胎兒胸腔少量積液。復習文獻,目前尚無RD合并胸腔積液病例報道。
總結已報道的64例患兒ZMPSTE24基因突變和臨床表型,可發(fā)現(xiàn)基因型與表型關系密切。表1顯示,ZMPSTE24基因突變可導致4種截然不同的臨床表型。雖然50%以上的病例可表現(xiàn)為特征性皮膚改變、早產(chǎn)、低體重兒、呼吸困難、異常面容、骨骼發(fā)育不良和關節(jié)攣縮僵硬等多系統(tǒng)累及,但在4種表型中,RD患兒表型最為嚴重。RD主要表現(xiàn)為胎膜早破、宮內(nèi)生長受限、胎動少、早產(chǎn)、低體重、呼吸困難、皮膚異常、異常面容、骨骼發(fā)育不良和關節(jié)僵硬攣縮的10種表型。除胎膜早破(37/49)和骨骼發(fā)育不良(48/49)外,其他8種表型的外顯率均為100%。49例RD患兒均于嬰兒期死亡,存活時間最長為56 d[8]。HGPS在胎兒期無明顯異常,僅1例為早產(chǎn),其主要表現(xiàn)為生后逐漸呈現(xiàn)的皮膚、骨關節(jié)早老性表現(xiàn)和發(fā)育遲緩。目前報道的2例HGPS患兒分別于10周齡和4月齡出現(xiàn)皮膚緊繃、關節(jié)活動受限等表現(xiàn),后逐漸加重,其中1例患兒于2歲9月齡死亡[30]。MADB在胎兒期的生長和運動無異常,但表現(xiàn)為不同比例的RD和HGPS的表型。12例MADB患者最早發(fā)病年齡為5月齡[25],未成年患兒9例,年齡范圍為5月齡至16歲;成年患者3例,平均年齡為30歲。目前報道的1例47歲MS患者,表現(xiàn)為2型糖尿病、脂類代謝障礙導致的肥胖[31]。其次,ZMPSTE24基因突變類型在不同疾病中明顯不同。Agarwal等[26]研究發(fā)現(xiàn),ZMPSTE24基因發(fā)生雙等位無效突變時,臨床表現(xiàn)為RD或HGPS。而ZMPSTE24基因發(fā)生框內(nèi)突變時,臨床表現(xiàn)為MADB或MS。Barrowman等[34]提出ZMPSTE24突變的臨床表型,其嚴重程度與ZMPATE24的蛋白產(chǎn)物鋅金屬蛋白酶活性和核纖層蛋白A前體(prelamin A)的堆積程度相關。核纖層蛋白A前體需經(jīng)鋅金屬蛋白酶加工修飾才能形成成熟的lamin A。當ZMPATE24基因突變,核纖層蛋白A前體堆積,導致核膜皺褶或凹陷,影響lamin A蛋白功能,導致一系列疾病表型[32]。在49例RD患兒中,47例為ZMPSTE24基因的雙等位基因無效突變。其中,Leu362Phefs*19出現(xiàn)在30例患兒中,26例為純合突變,4例為復合雜合突變,突變頻率高達57.1%(56/98),為熱點突變[7]。本文患兒也是該突變位點的純合突變。在12例MADB患兒中,9例為ZMPSTE24基因無效/框內(nèi)突變,另3例為純合錯義突變(L425P、Y399C、L94P)。Barrowman等[34]認為,MADB患兒ZMPSTE24基因至少有一個等位基因是框內(nèi)突變,可部分保存Zmpste24活性。另外,L425P突變發(fā)生于ZMPSTE24基因酶活性區(qū)域,L94P和Y399C突變位于Zmpste24腔形結構的底部,這些部位突變可影響酶活性,導致MADB[33,35]。1例RD患兒的無效/框內(nèi)突變(Q41Ter;R465G)[1],因R465G位于鋅金屬蛋白酶活性區(qū)域的MH6結構域上,影響酶活性,表型嚴重。Denecke等[29]報道1例患兒ZMPSTE24基因雖然發(fā)生純合無效突變(c.1204-4_1216del17,p.V402SfsTer403),但因其合并LMNA基因單雜合錯義突變(c.1960C>T, p.R654X),核纖層蛋白A前體產(chǎn)生減少,臨床表型為HGPS。Agarwal等[24]報道1例澳大利亞患者為N265S和L362F(fsX18)突變,臨床表型為MADB。但是,同樣是N265S和L362F(fsX18)突變的1例英國患者,臨床表型卻很復雜,綜合了RD、HGPS和MADB的表型,臨床診斷為HGPS[30],說明基因型與表型的復雜性。
表1 ZMPSTE24基因突變致4種疾病類型的臨床表型總結與比較
注 RD:限制性皮??;HGPS:Hutchinson-Gilford早老綜合征;MADB:下頜骨發(fā)育不良伴B型脂肪代謝障礙;MS:代謝綜合征
此外,尚有2例報道ZMPSTE24基因的單雜合框內(nèi)突變,分別為1例RD(L462R)[19]和1例MS(L438F)[31]。文獻推測,這2例可能存在ZMPSTE24基因閱讀框架以外,如啟動子、內(nèi)含子或其他非序列區(qū)域的致病突變,或者有其他因素與RD及MS有關。
RD患兒細胞中prelamin A堆積,可通過在羊膜細胞和/或絨毛膜絨毛細胞核對prelamin A進行免疫熒光分析[10],結合熱點突變篩查、基因測序分析,可作為產(chǎn)前診斷RD的一種手段。對高危妊娠,植入前遺傳學診斷為家庭提供全面的未來預后和檢測選擇至關重要。
本文通過基因檢測,結合臨床表型,診斷1例ZMPSTE24基因純合移碼突變(Leu362PhefsTer19)的死亡新生兒。本例是中文文獻報道的首例病例。該病在產(chǎn)前超聲診斷常困難,考慮到RD的致死結局及其遺傳模式,產(chǎn)前高危妊娠的診斷具有重要意義。另外,應對懷疑ZMPSTE24基因導致的其他疾病表型患兒,早期基因檢測,及時干預治療,提高患兒生存質量。