新 春 梅 花 張艷波 王美琪

內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院新生兒科（內(nèi)蒙古呼和浩特 010050）

唇腭裂是最常見的出生缺陷之一，其發(fā)病率隨種族和地域不同而有明顯變化。美洲印第安人的患病率最高（2.62‰），其次是日本人（1.73‰）、中國人（1.56‰）和白人（1.55‰），黑人最低（0.58‰）[1]。依據(jù)是否合并其他組織器官的先天缺陷，唇腭裂可分為非綜合性唇腭裂（nonsyndromic cleft lip and/or palates，NSCL/P）和綜合性唇腭裂（syndromic cleft lip and/or palates，SCL/P）兩類。其中NSCL/P發(fā)生率更高，占唇腭裂的50%～75%[2]。相較而言，SCL/P主要是由染色體異?；騿位蜃儺愒斐傻?，其病因較為明確[3]；而NSCL/P則是一種多基因遺傳病，因遺傳因素和環(huán)境因素交互作用致病[4]。NSCL/P 具有明顯的遺傳異質(zhì)性，但基因篩選、定位及分析方法仍是其病因?qū)W研究的難點和熱點。國內(nèi)外學(xué)者采用連鎖和關(guān)聯(lián)分析方法陸續(xù)披露多個與 NSCL/P有關(guān)的候選易感基因和染色體區(qū)域[5-7]。本文回顧分析1例COL2A1基因c.2292delA變異相關(guān)腭裂患兒的臨床資料。

1 臨床資料

患兒，男，因生后發(fā)現(xiàn)上腭畸形入院。患兒系G2P2，足月順產(chǎn)，出生體質(zhì)量3 500 g，Apgar評分10分，胎盤、臍帶、羊水無異常。父母非近親結(jié)婚，父母及姐姐均體健，否認(rèn)遺傳病家族史。入院體格檢查：體溫36.6℃，脈搏129次/min，呼吸50次/min，血壓74/35 mmHg，神清，全身膚色尚紅潤，無黃染、皮疹及出血點；雙眼略凸出，哭聲低啞，喉中痰鳴，下頜小，舌短，軟腭及懸雍垂裂，硬腭部分裂開（圖1）；呼吸陣發(fā)性急促，有吐沫，雙肺可聞及痰鳴音；心、腹無異常；四肢肌張力無異常。實驗室檢查：血常規(guī)白細(xì)胞28.33×109/L，中性粒細(xì)胞85.4%，血小板342×109/L，血紅蛋白183 g/L；肝腎功能無異常；肌酸激酶1 192 U/L，肌酸激酶同工酶171.5 U/L，心肌肌鈣蛋白T 0.025 ng/mL；二氧化碳結(jié)合力14.2 mmol/L；抗弓形體IgM 0.32 COI，抗弓形體IgG ＜0.13 U/mL，抗風(fēng)疹病毒IgM 0.29 COI，抗風(fēng)疹病毒IgG 15.5 U/mL，抗巨細(xì)胞病毒IgM 0.17 COI，抗巨細(xì)胞病毒IgG 77.88 COI，I型抗單純皰疹病毒IgG 1.01 COI，II型抗單純皰疹病毒IgG 0.09 COI；甲狀腺球蛋白116.60 ng/mL，血清三碘甲狀腺原氨酸1.08 ng/mL，血清甲狀腺素10.44 μg/dL，血清游離三碘甲狀腺原氨酸2.81 pg/mL，血清游離甲狀腺素1.82 ng/dL，促甲狀腺素5.06 μIU/mL。胸片示雙肺紋理增強。心臟彩超示卵圓孔未閉，動脈導(dǎo)管未閉。心電圖無異常。新生兒神經(jīng)行為測定（neonatal behavioral neurological assessment，NBNA）為38分。顱腦彩超無異常。視頻腦電圖無異常。全身運動評估無異常。眼底篩查無異常。耳聲發(fā)射及自動聽性腦干誘發(fā)反應(yīng)（auto auditory brainstem response，AABR）右耳均未通過，左耳耳聲發(fā)射通過，AABR 未通過。

圖1 患兒上顎畸形表現(xiàn)

患兒存在腭裂，為明確病因進(jìn)行基因檢測。經(jīng)醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會批準(zhǔn)并獲得父母知情同意后，采集患兒外周靜脈血2 mL，EDTA 抗凝，送北京博奧醫(yī)學(xué)檢驗所以高通量DNA 測序法行染色體檢測，靶向捕獲-高通量測序法行臨床全外顯子組基因檢測。結(jié)果顯示，患兒染色體為seq（1-22）×2，（XY）×1，未見染色體上存在已知的、致病性明確的染色體微缺失、微重復(fù)綜合征以及非整倍體異常（圖2）。單基因遺傳病基因檢測發(fā)現(xiàn)患兒COL2A1基因c.2292delA雜合移碼缺失變異（圖3），可導(dǎo)致其編碼的肽鏈第765號甘氨酸變成丙氨酸，并在新閱讀框的第23位產(chǎn)生終止密碼子，通過蛋白質(zhì)截短或無義介導(dǎo)的mRNA衰變導(dǎo)致原來的蛋白功能喪失。COL2A1基因中的其他移碼變異已在人類基因變異數(shù)據(jù)庫（Human gene mutation database，HGMD）中被報道與COL2A1相關(guān)疾病有關(guān)，表明功能喪失是該基因疾病的一種機制。但該位點在正常人群數(shù)據(jù)庫gnomAD、千人數(shù)據(jù)庫和ExAC數(shù)據(jù)庫中均未被收錄，為罕見變異；截止目前，未有文獻(xiàn)報道在患者中發(fā)現(xiàn)該變異位點。

圖2 患兒染色體檢測結(jié)果

圖3 患兒COL2A1 基因 Sanger 測序峰圖

患兒入院后予空氧混合鼻導(dǎo)管吸氧、頭孢噻肟鈉抗感染、碳酸氫鈉糾酸、鼻飼喂養(yǎng)等治療。入院11天后患兒病情好轉(zhuǎn)出院，出院時仍需鼻飼喂養(yǎng)。出院后在當(dāng)?shù)刂付ㄡt(yī)院定期更換胃管，定期門診隨訪。目前患兒6 月齡，使用腭裂專用奶嘴喂養(yǎng)，生長發(fā)育較同齡兒落后，身材較矮小，獨坐不穩(wěn)，近期準(zhǔn)備行腭裂修補術(shù)。

2 討論

NSCL/P 是一種多基因遺傳病，易感基因較多，不同地區(qū)人群的易感基因分布特征亦不盡相同。由于受遺傳因素和環(huán)境因素交互作用的影響，NSCL/P具有高度遺傳變異性、基因微效性等特征，故NSCL/P 易感基因的篩選、定位和分析方法比SCL/P 更加復(fù)雜[8-9]。全外顯子組測序技術(shù)（whole exome sequencing technology，WES）利用序列捕獲技術(shù)將全基因組外顯子區(qū)域DNA捕捉并富集，然后進(jìn)行高通量測序分析，在篩查范圍和檢出率等方面較其他測序技術(shù)具有明顯優(yōu)勢[3,10]，如樣本采用Sanger測序和基因芯片測序技術(shù)未能篩查出基因改變，可利用WES 進(jìn)一步篩查鑒定[11-12]。曾有報道，運用WES篩查84例NSCL/P患者的易感基因，發(fā)現(xiàn)4個罕見變異基因，分別是TP63、TBX1、LRP6、GRHL3，表明NSCL/P患者可能仍然攜帶與SCL/P相關(guān)的變異基因[13]。另外采用WES篩查8例NSCL/P患者的易感基因，并利用Sanger測序驗證，共發(fā)現(xiàn)與NSCL/P相關(guān)的易感基因多達(dá)16個[14]。還有研究發(fā)現(xiàn)罕見的IRF 6變異在NSCL/P 病因?qū)W中發(fā)揮作用[15]。

COL2A1基因位于12q13.11-q13.2號染色體上，有54個編碼外顯子，編碼Ⅱ型膠原蛋白a1鏈，是透明軟骨細(xì)胞外基質(zhì)、椎間盤髓核、眼玻璃體和內(nèi)耳結(jié)構(gòu)的主要成分，對軟骨內(nèi)骨的形成和生長起重要作用[16]。Ⅱ型膠原蛋白通過多種下游效應(yīng)因子作為增殖和分化的自分泌因子，通過SMAD 1 活性的負(fù)調(diào)控成為軟骨細(xì)胞凋亡的有效抑制因子[17]。COL 2 A 1基因變異可導(dǎo)致Ⅱ型膠原蛋白氨基酸排列改變，從而影響蛋白螺旋結(jié)構(gòu)穩(wěn)定和功能，進(jìn)而發(fā)生臨床表現(xiàn)和程度不同的Ⅱ型膠原病[18-19]。COL 2 A 1基因變異導(dǎo)致的疾病通過常染色體顯性遺傳方式在家族中遺傳，導(dǎo)致一系列主要影響軟骨和骨骼的表型。這些軟骨發(fā)育不良的典型特征是不成比例的矮小、眼睛畸形、小下頜、腭裂和聽力損失[20]。如在新生兒時期最常見的Ⅱ型膠原病是腭裂，而COL 2 A 1基因變異引起的Stickler綜合征最常見的表現(xiàn)形式也是腭裂[21]。病例對照研究發(fā)現(xiàn)，IRF6rs17389541（p=5.45×10-4）和COL2A1rs1793949（p=7.26×10-4）的小等位基因與NSCP的風(fēng)險增加相關(guān)。COL2A1和COL11A2中的多個單倍型和WNT3、FGFR1和CLPTM1中的多個單倍型與NSCP相關(guān)。IRF6單倍型rs17389541/rs9430018 GT（p=2.23×10-4）和COL2A1單倍型rs12822608/rs 6823 GC（p=3.68×10-4）的相關(guān)性最強[22]。多項研究報道，導(dǎo)致Ⅱ型膠原病的大多數(shù)變異分布在Gly-X-Y 三重重復(fù)區(qū)域，Gly-X-Y 重復(fù)序列中的甘氨酸替代導(dǎo)致許多變異，并證實這種類型的基因變異在Ⅱ型膠原病中占主導(dǎo)地位[23-24]。本例患兒單基因遺傳病基因檢測發(fā)現(xiàn)1個雜合變異COL2A1（c.2292delA），可導(dǎo)致其編碼肽鏈第765號甘氨酸變成丙氨酸，并在新閱讀框的第23 位產(chǎn)生終止密碼子，通過蛋白質(zhì)截短或無義介導(dǎo)的mRNA 衰變導(dǎo)致原來的蛋白功能喪失。本例患兒目前6月齡余，生長發(fā)育較同齡兒落后，身材矮小，仍獨坐不穩(wěn)，小下頜，腭裂，聽力損害，均與以上COL 2 A 1基因變異相關(guān)表型相符合?；谝陨献C據(jù)，判定該位點基因變異為腭裂相關(guān)致病變異。COL 2 A 1變異與多種疾病有關(guān)，包括伴有關(guān)節(jié)過早發(fā)作的脊椎骨骺發(fā)育不全、軟骨發(fā)育不全、膠粘型發(fā)育不全[25-26]。脊柱骨骺發(fā)育不良（spondyloepiphyseal dysplasia congenita，SEDC）是一種罕見的常染色體顯性遺傳性疾病，具有身材矮小，手部正常，有/無近視、視網(wǎng)膜脫離及腭裂等臨床特征，其表型譜包括致死性的Ⅱ型軟骨成長不全與軟骨形成不足，先天性脊柱骨骺發(fā)育不良，以及遲發(fā)性脊柱骨骺發(fā)育不良等。由于軟骨其他部分的缺陷（如COL 11 A 2變異引起的耳大骺板發(fā)育不全，COMP變異引起的多發(fā)性骺板發(fā)育不全)，一些Ⅱ型膠原病的臨床特征與其他綜合征相同[27-28]。

綜上，本研究回顧分析1 例COL 2 A 1基因變異（c.2292delA）相關(guān)腭裂患兒的臨床資料，同時對相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行復(fù)習(xí)，擴展了腭裂相關(guān)COL 2 A 1基因變異譜，同時深化了對COL2A1基因變異相關(guān)腭裂的臨床和實驗室特征的認(rèn)識，對診斷和管理具有一定參考價值，但目前尚未清楚其有無遺傳傾向及預(yù)后情況。