楊 奕,姜文君,張惠文
上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬新華醫(yī)院上海市兒科醫(yī)學(xué)研究所小兒內(nèi)分泌與遺傳代謝病研究室,上海200092
軟骨- 毛發(fā)發(fā)育不全(cartilage-hair hypoplasia,CHH,OMIM #250250) 由McKusick 于1965 年 首 次 報(bào)道[1],也被稱為McKusick 型干骺端軟骨發(fā)育不全或短肢侏儒免疫缺陷癥,為一種罕見的常染色體隱性遺傳性疾病。CHH 已經(jīng)在多個(gè)國(guó)家陸續(xù)被報(bào)道,目前在阿米什人及芬蘭人中發(fā)病率最高,分別為1/1 000~2/1 000[2]和1/23 000[3]。
該病是由于線粒體處理RNA的內(nèi)切酶復(fù)合物RNA組分(RNA component of mitochondrial RNA processing endoribonuclease,RMRP)基因突變導(dǎo)致。RMRP 基因編碼MRP 核糖核酸酶的RNA 組分,為一非編碼RNA[4]。目前100余種RMRP 基因致病突變位點(diǎn)被相繼報(bào)道,最常見的致病突變是g.70A→G,在阿米什人中發(fā)生率為100%,芬蘭人中為92%[5-6]。臨床主要表現(xiàn)為身材矮小、四肢短小且與軀干不成比例、毛發(fā)細(xì)軟稀疏、骨骺端軟骨發(fā)育不良等;此外,多伴有多系統(tǒng)異常,如不同程度的免疫缺陷、再生不良性貧血、惡性腫瘤、先天性巨結(jié)腸、精子形成異常、皮膚及內(nèi)臟肉芽腫等其他臨床表現(xiàn)也被相繼報(bào)道[2]。該病臨床表現(xiàn)差異顯著,且缺乏特異性,早期診斷困難。
CHH 在我國(guó)的發(fā)病率尚不清楚。1995 年國(guó)內(nèi)報(bào)道2例,為家系同胞兄弟,2 人均以短肢性侏儒、雙下肢畸形、毛發(fā)色淡為主要臨床表現(xiàn),且伴有魚鱗狀皮損和智力低下,未進(jìn)行基因檢測(cè)[7]。目前,國(guó)內(nèi)鮮有該病的報(bào)道。不排除該病臨床表現(xiàn)多樣、臨床醫(yī)師認(rèn)識(shí)不足的可能。目前,已知基因的全外顯子測(cè)序是診斷疑難雜癥、罕見病的常規(guī)方法;但是RMRP 基因?yàn)榉蔷幋aRNA,沒(méi)有外顯子,不在探針列表。因此,該病若選擇使用全外顯子測(cè)序檢測(cè),找不到突變位點(diǎn)。目前進(jìn)行CHH 診斷,必須在臨床疑似基礎(chǔ)上,選擇第一代測(cè)序技術(shù),即進(jìn)行RMRP 基因Sanger 測(cè)序,方可檢出致病變異。本文對(duì)1 個(gè)CHH家系進(jìn)行臨床表型及遺傳學(xué)特點(diǎn)分析。
先證者,女,4 歲4 個(gè)月,因“自幼身高增長(zhǎng)緩慢及雙下肢較短”就診?;純合礕3P1,足月剖宮產(chǎn)(孕母妊娠期高血壓),出生體質(zhì)量3.1 kg,出生身長(zhǎng)具體不詳,否認(rèn)出生窒息及搶救史,父母非近親結(jié)婚。母孕期多次超聲檢查提示四肢偏短,具體不詳。生后喂養(yǎng)可,按時(shí)添加輔食,自幼身高增長(zhǎng)緩慢,毛發(fā)稀少且生長(zhǎng)緩慢。3月齡體檢示身高落后,13.3月齡身高為65.5 cm(<-3SD),體質(zhì)量為7.5 kg(<-2SD),明顯落后于同齡兒。體格生長(zhǎng)記錄見圖1。當(dāng)時(shí)于外院行數(shù)字化X 線片檢查提示尺骨遠(yuǎn)端杯口樣改變,胸椎、腰椎生理曲度存在,形態(tài)可,未見明顯異常改變。頭顱磁共振檢查未見明顯異常。運(yùn)動(dòng)、語(yǔ)言及智力發(fā)育正常。父親身高178 cm,母親身高163 cm,父親幼時(shí)有“O”形腿表現(xiàn),無(wú)家族遺傳性疾病。
圖1 先證者身高(A)及體質(zhì)量(B)記錄Fig 1 Body length(A) and body weight(B) records of the proband
體格檢查:身高89 cm (< -3SD),坐高52 cm(< -2SD),指間距77.5 cm,體質(zhì)量12.6 kg(< -2SD)。神志清楚,精神反應(yīng)可。面容無(wú)特殊,毛發(fā)稀疏、色淺,步態(tài)正常,四肢偏短,胸廓無(wú)突出,肋緣無(wú)外翻,膝關(guān)節(jié)無(wú)外翻,脊柱畸形(-),臀部后翹。背部少許蒙古斑。心、肺、腹未見明顯異常,神經(jīng)系統(tǒng)查體陰性。輔助檢查:血甲狀腺激素、甲狀旁腺激素、血鈣、血鎂、總25-羥維生素D 及堿性磷酸酶水平未見明顯異常,血磷1.34 mmol/L,胰島素樣生長(zhǎng)因子-1(insulin-like growth factor-1,IGF-1)103 ng/mL,胰島素樣生長(zhǎng)因子結(jié)合蛋白3(insulin-like growth factor binding protein-3, IGFBP-3)4.87 μg/mL。左手X 線片提示骨齡5 歲(圖2A)。下肢正側(cè)位數(shù)字化X 線片提示右股骨下端及右脛骨兩側(cè)干骺端密度偏高,周圍軟組織未見明顯異常(圖2B~D)。胸腰椎正側(cè)位X 線片提示胸腰椎生理曲度存在,未見側(cè)彎及滑脫,諸椎體及附件形態(tài)尚可,骨質(zhì)未見明顯異常,諸椎間隙未見明顯狹窄(圖2E、F)。
圖2 先證者影像學(xué)檢查Fig 2 Radiographs of the proband
1.2.1 樣本DNA 的制備 在獲得知情同意后抽取患兒及父母靜脈血2 mL,用乙二胺四乙酸二鈉(EDTA-Na2)抗凝。用血液基因組DNA 提取試劑盒(Omega,美國(guó))提取全基因組DNA。
1.2.2 全外顯子基因測(cè)序分析 首先使用HiSeq 2500 高通量模式測(cè)序,按HiSeq 2500 標(biāo)準(zhǔn)流程進(jìn)行。先將上述步驟中提取的DNA 片段化。制備文庫(kù)。目標(biāo)序列測(cè)序覆蓋度不低于99%。用探針捕獲遺傳性疾病panel 的外顯子及鄰近區(qū)域,最后送高通量測(cè)序平臺(tái)HiSeq 2500(Illumina,美國(guó))進(jìn)行測(cè)序。對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行過(guò)濾,得到高質(zhì)量的測(cè)序結(jié)果并進(jìn)行分析。應(yīng)用MaxEntScan 軟件對(duì)剪切位點(diǎn)變異進(jìn)行危害性預(yù)測(cè)。變異位點(diǎn)經(jīng)單核苷酸多 態(tài) 性 數(shù) 據(jù) 庫(kù) (database of single nucleotide polymorphisms,dbSNP)、千人基因組數(shù)據(jù)庫(kù)、外顯子組整合數(shù)據(jù)庫(kù)(Exome Aggregation Consortium,ExAC)、外顯子組測(cè)序項(xiàng)目(Exome Sequencing Project,ESP)等頻率數(shù)據(jù)庫(kù)及人類基因變異數(shù)據(jù)庫(kù)(human gene mutation database,HGMD)、NCBI 臨 床 突 變 數(shù) 據(jù) 庫(kù)(ClinVar)等疾病數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)注釋及疾病風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。
1.2.3 一代測(cè)序(Sanger 法)檢測(cè) 采用直接擴(kuò)增先證者RMRP 基因及父母驗(yàn)證的方法,并將擴(kuò)增結(jié)果進(jìn)行測(cè)序。分析測(cè)序結(jié)果并與標(biāo)準(zhǔn)序列(序列號(hào):NG_017041.1)比對(duì),尋找突變位點(diǎn)。
該家系進(jìn)行全外顯子基因測(cè)序分析后,結(jié)果提示COL10A1,c.2T→C 基因雜合變異,該位點(diǎn)變異來(lái)源于父親。該基因變異可引起脊柱骨骺發(fā)育不良,主要累及脊柱骨骺和長(zhǎng)骨末端骨骺致進(jìn)行性骨軟骨發(fā)育不良。該病遺傳模式為常染色體顯性遺傳。若該位點(diǎn)變異有致病性,先證者父親應(yīng)有骨病表現(xiàn)。但是父親身高正常,因此推斷該位點(diǎn)為罕見良性變異。同時(shí)檢測(cè)出以下基因變異:HERC2(c. 9939C→T, c. 7231_7245delTGCCAGTGCTTGGCT,常染色體隱性遺傳);FAM111A(c.1628C→A,常染色體顯性遺傳);LRP5(c.1395A→C,常染色體顯性遺傳);CPS1(c.213C→T,c.195C→T,常染色體隱性遺傳);KLHL24(c.1702G→T,常染色體顯性遺傳);但因基因型與臨床表型不相符或致病性弱,予排除。
進(jìn)一步分析臨床特征,患兒頭發(fā)稀疏,身材顯著矮小且不對(duì)稱,考慮CHH,因此進(jìn)行RMRP 基因一代測(cè)序(Sanger 法)檢測(cè)。檢測(cè)發(fā)現(xiàn),先證者RMRP 基因存在復(fù)合雜合變異,基因型為g.181G→A/g.255C→T。前者來(lái)源于父親,已有相關(guān)文獻(xiàn)[6]報(bào)道;后者來(lái)源于母親,根據(jù)美國(guó)醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)與基因組學(xué)學(xué)會(huì)(American College of Medical Genetics,ACMG)指南[8],從突變頻率、遺傳方式、家系分離及表型高度相符等方面進(jìn)行評(píng)級(jí),結(jié)果為可能致?。╨ikely pathogenic,PM2+PM3+PP1+PP4-M),未在HGMD報(bào)道過(guò),為新發(fā)現(xiàn)的突變(圖3)。
圖3 家系RMRP基因Sanger測(cè)序峰圖Fig 3 RMRP gene Sanger sequencing of the family
本研究分析了1例CHH 患兒的臨床表現(xiàn)。患兒運(yùn)動(dòng)、語(yǔ)言及智力發(fā)育正常,以生長(zhǎng)落后、非勻稱性矮小、四肢偏短、毛發(fā)稀疏為主要癥狀,這與CHH 最常累及肌肉骨骼系統(tǒng)有關(guān)。典型的CHH 患者出生身長(zhǎng)常小于平均值,在生后2年內(nèi)即出現(xiàn)身高增加緩慢,青春期生長(zhǎng)加速可能很小甚至無(wú)[9]。既往相關(guān)文獻(xiàn)[10]報(bào)道,CHH 男性患者成年中位數(shù)身高為131.1 cm(110.7~149.0 cm),女性患者成年中位數(shù)身高為122.5 cm(103.7~137.4 cm)。
患兒有毛發(fā)生長(zhǎng)異常及形態(tài)學(xué)改變,表現(xiàn)為纖細(xì)、稀疏、色淺,“絲質(zhì)”發(fā),容易折斷。van der Burgt 等[11]學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)CHH 患兒毛發(fā)微觀結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,毛干直徑變小,為正常毛發(fā)直徑的50%~60%,成分改變,拉伸試驗(yàn)提示比正常毛發(fā)脆弱、易斷。
本病例影像學(xué)檢查均提示骨發(fā)育異常。以累及干骺端及骨骺為特點(diǎn),最常累及雙下肢,表現(xiàn)為干骺端出現(xiàn)齒狀邊緣,呈喇叭口樣、硬化[12],且干骺端異常的程度與生長(zhǎng)速度及最終身高相對(duì)應(yīng)。臨床病例研究[13]表明,尺骨和橈骨長(zhǎng)度短于肱骨,股骨長(zhǎng)度短于脛骨,脛骨比腓骨受累更嚴(yán)重。CHH 患者中軸骨大小也受累,提示該綜合征中存在全身骨骼生長(zhǎng)功能障礙。該病還可有腕關(guān)節(jié)或踝關(guān)節(jié)的關(guān)節(jié)松弛、肘部伸展受限、腰椎前凸、踝關(guān)節(jié)內(nèi)翻、膝關(guān)節(jié)內(nèi)翻、脊柱側(cè)凸等改變;其中腰椎前凸加重、韌帶松弛和脊柱側(cè)凸常見,并且與年齡有關(guān)[13]。本研究中CHH 患兒僅有上述部分特征性相關(guān)改變,考慮可能與發(fā)病年齡及病程有關(guān)。
CHH患者臨床表現(xiàn)多樣化,可累及多器官、多系統(tǒng),骨骼影像學(xué)改變不典型,實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)無(wú)特異性指標(biāo),診斷較困難,目前尚無(wú)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)?,F(xiàn)臨床診斷主要依據(jù)四肢非均勻性矮小、毛發(fā)細(xì)軟稀疏等典型的臨床表現(xiàn)以及骨骺軟骨發(fā)育異常的影像學(xué)特征,伴有免疫缺陷、大紅細(xì)胞性貧血以及消化系統(tǒng)異常等其他癥狀可提示診斷。對(duì)于臨床特征不明顯的患者,需與臨床表現(xiàn)相似的疾病進(jìn)行鑒別診斷,并通過(guò)RMRP 基因突變分析明確診斷并指導(dǎo)產(chǎn)前診斷。
RMRP 基因位于染色體9p13,無(wú)內(nèi)含子及外顯子,轉(zhuǎn)錄本包括3 個(gè)啟動(dòng)子——鄰近序列元件(proximal sequence element,PSE)、TATA盒、轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合位點(diǎn)上游的轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)[4,14]。該基因產(chǎn)生長(zhǎng)度為268 bp 的非編碼RNA,無(wú)外顯子,不編碼蛋白質(zhì),不在常見全外顯子檢測(cè)試劑盒的探針列表。本病若使用全外顯子測(cè)序檢測(cè),找不到致病性基因突變位點(diǎn)。對(duì)于疑似CHH 的臨床病例,在行基因檢查時(shí)需針對(duì)性進(jìn)行RMRP 一代測(cè)序(Sanger 法)檢測(cè),且測(cè)序范圍應(yīng)包含轉(zhuǎn)錄區(qū)和啟動(dòng)子區(qū)等整條基因。
RMRP基因致病突變多數(shù)發(fā)生在編碼區(qū),如本例患兒RMRP基因復(fù)合雜合變異,基因型為g.181G→A/g.255C→T,前者來(lái)源于父親,后者來(lái)源于母親。突變g.255C→T為新發(fā)現(xiàn),豐富了該疾病基因突變譜。RMRP基因在啟動(dòng)子、轉(zhuǎn)錄區(qū)及終止密碼子后的突變也有相關(guān)報(bào)道[15]。RMRP 致病突變可導(dǎo)致線粒體RNA 內(nèi)切酶活性降低,引起rRNA與mRNA裂解減少,核糖體組裝及細(xì)胞周期調(diào)控發(fā)生障礙[16-17]。rRNA 裂解受損與骨發(fā)育不良的嚴(yán)重程度密切相關(guān),mRNA 裂解減少與毛發(fā)發(fā)育不全、免疫缺陷、血液學(xué)異常改變及罹患癌癥的風(fēng)險(xiǎn)增加有關(guān)[15,18],因此臨床上可呈現(xiàn)多系統(tǒng)異常表現(xiàn)。本研究中的患兒尚未出現(xiàn)免疫系統(tǒng)、血液系統(tǒng)及腫瘤病變,需要進(jìn)一步的專科隨訪。
有些疾病的臨床表現(xiàn)與CHH 相似,鑒別診斷包括其他常染色體隱性遺傳性骨骼發(fā)育不良以及矮小癥(可能伴有免疫功能缺陷),如不伴稀毛癥的干骺端發(fā)育不良(OMIM #250460)、嚴(yán)重骨骼發(fā)育不良改變(OMIM#607095) 及Shwachman-Diamond 綜 合 征(OMIM #260400)[15]。
目前,尚未發(fā)現(xiàn)針對(duì)CHH 疾病的特效療法。一般采用對(duì)癥治療手段。針對(duì)矮小癥患兒,重組人生長(zhǎng)激素的治療目前尚存在爭(zhēng)議[19-20],因其可能增加罹患腫瘤的風(fēng)險(xiǎn)。針對(duì)反復(fù)嚴(yán)重感染或合并嚴(yán)重聯(lián)合免疫缺陷的患兒,可行骨髓移植或造血干細(xì)胞移植治療[21]。本研究患兒尚未出現(xiàn)貧血、嚴(yán)重骨骼畸形、內(nèi)分泌異常及腫瘤改變。為更科學(xué)診治CHH 患兒,應(yīng)建立??齐S訪制度。不伴有多系統(tǒng)異常的患兒,每1~2 年至少隨訪1 次,隨訪內(nèi)容應(yīng)根據(jù)患兒年齡及病情嚴(yán)重程度制定。專科隨訪時(shí)進(jìn)行體格檢查、營(yíng)養(yǎng)狀況評(píng)估,行骨齡及肢關(guān)節(jié)X 線檢查評(píng)估骨骼發(fā)育情況。若合并內(nèi)分泌系統(tǒng)異常,建議每3個(gè)月門診隨訪,評(píng)估身高線性生長(zhǎng)情況、身材比例及青春期發(fā)育情況;對(duì)于使用重組人生長(zhǎng)激素治療的患兒,同時(shí)應(yīng)完善肝功能、血糖、血尿常規(guī)、甲狀腺功能、IGF-1 等檢驗(yàn)[20]。長(zhǎng)期隨訪有助于及時(shí)發(fā)現(xiàn)患兒的臨床并發(fā)癥,并進(jìn)行早期干預(yù),改善疾病預(yù)后。
上海交通大學(xué)學(xué)報(bào)(醫(yī)學(xué)版)2021年2期