田 楊 侯 池 栗金亮 廖寅婷 朱海霞 李小晶 陳文雄 康 婷
廣州市婦女兒童醫(yī)療中心神經(jīng)內(nèi)科(廣東廣州 510000)
佩梅病及佩梅樣病是罕見的先天性腦白質(zhì)營養(yǎng)不良性疾病,嬰兒期起病,臨床主要表現(xiàn)有眼震、肌張力低下、共濟(jì)失調(diào)、發(fā)育落后等。佩梅病頭顱磁共振成像(MRI)主要表現(xiàn)為T2加權(quán)像彌漫性腦白質(zhì)高信號,是PLP1基因變異所致,屬于X連鎖隱性遺傳病,一般見于男性發(fā)病。佩梅樣病為一組具有遺傳異質(zhì)性的常染色體隱性遺傳的髓鞘形成低下型腦白質(zhì)疾病[1],因臨床表現(xiàn)與佩梅病相似而得名。佩梅樣病的相關(guān)致病基因有RARS1、AIMP1、HSPD1、GJC2等,其中GJC2基因變異可致彌漫性腦白質(zhì)髓鞘形成障礙。國內(nèi)外報道的GJC 2基因相關(guān)致病變異數(shù)十種,其非編碼區(qū)5’UTR區(qū)c.-167為變異熱點(diǎn)之一。既往國內(nèi)尚無該非編碼區(qū)位點(diǎn)變異致病的相關(guān)報道。本文報道一家系兩兄妹同患遺傳性腦白質(zhì)病,遺傳學(xué)分析發(fā)現(xiàn)其GJC 2基因5’UTR區(qū)純合變異。
先證者,男,2歲,因生后即發(fā)現(xiàn)眼球震顫、2歲不能獨(dú)走就診。先證者為G1P1,足月順產(chǎn),出生體質(zhì)量2.80 kg,身長50 cm,無出生窒息史。父母表型正常,曾有婚后多年不孕不育史,母孕期無特殊?;純? 月齡抬頭,9月齡獨(dú)坐,至今不能獨(dú)站及行走,不會講話,雙手持物不穩(wěn)、不靈活。染色體檢查未見異常。體格檢查:神清,反應(yīng)慢,雙眼球靜止性水平震顫;心肺腹無異常;膝反射存在,巴氏征陰性,肌張力減低。
先證者之妹妹,4月齡,G2P2,足月順產(chǎn),出生體質(zhì)量3.05 kg,身長49 cm,否認(rèn)出生窒息史。母孕期無異常。亦于出生后即發(fā)現(xiàn)眼球震顫。體格檢查:神清,雙眼球靜止性水平震顫;心肺腹無異常;膝反射存在,巴氏征陰性,肌張力減低,抬頭不穩(wěn)。
兩患兒血常規(guī)、血生化及尿常規(guī)等檢測均正常;血氨基酸、?;鈮A、尿氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用代謝物篩查均未見異常;血乳酸丙酮酸比值測定、極長鏈脂肪酸檢測均未見異常;血β-半乳糖苷酶、芳基硫酸酯酶A、β-半乳糖腦苷酯酶、β-氨基己糖苷酶檢測均未見異常;頭MRI 均示雙側(cè)腦室旁白質(zhì)、大腦深部白質(zhì)、內(nèi)囊及雙側(cè)小腦半球白質(zhì)T 2 加權(quán)像異常高信號(圖1)。
考慮2例患兒罹患遺傳代謝性腦白質(zhì)病的可能性高,經(jīng)醫(yī)院倫理委員會批準(zhǔn)(No.2019-40101),并征得患兒監(jiān)護(hù)人知情同意后,采集2例患兒及其父母外周血各4 mL。經(jīng)鹽析法獲得基因組DNA。先采用高精度醫(yī)學(xué)外顯子二代測序和拷貝數(shù)變異分析,對2例患兒及其父母進(jìn)行檢測(芯片由貝勒醫(yī)學(xué)院設(shè)計),結(jié)果未發(fā)現(xiàn)致病性變異。然后采用全外顯子二代測序方法進(jìn)行遺傳學(xué)分析,使用Illumina HiSeq3000測序平臺進(jìn)行測序,測序平均覆蓋深度為200×左右,>10×覆蓋區(qū)間占100%,>20×覆蓋區(qū)間占100%,結(jié)果仍未發(fā)現(xiàn)致病性變異。最后采用全基因組測序方法行遺傳學(xué)分析 [安吉康爾(深圳)醫(yī)學(xué)檢測有限公司],使用Illumina HiSeq X Ten測序平臺,并對結(jié)果進(jìn)行Sanger一代驗(yàn)證。結(jié)果發(fā)現(xiàn),兩兄妹存在GJC 2基因(NM-020435.3)c.-167A>T(5’UTR)exon1/2同一純合變異,常染色體隱性遺傳,分別來源于其父母(圖2)。該變異位點(diǎn)所在的染色體位置既往國外已有致病變異報道,所報道的基因變異為c.-167A>G[2],與2例患兒的c.-167A>T變異堿基不同,c.-167A>T尚無文獻(xiàn)報道,該變異的頻率在參考人群基因數(shù)據(jù)庫中也未被報道。應(yīng)用預(yù)測軟件SIFT、Polyphen2 HDIV、Polyphen2 HVAR、LRT、MutationTaster、MutationAssessor、FATHMM、PROVEAN、GERP++對變異的保守性、致病性、危害性進(jìn)行預(yù)測。參考美國醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)和基因組學(xué)學(xué)會(American College of Medical Genetics and Genomics,ACMG)變異分類指南,對變異進(jìn)行分類;相同的染色體位置有致病的變異報道(PS1);此變異在gnomAD數(shù)據(jù)庫、1000 Genomes數(shù)據(jù)庫、ExAC數(shù)據(jù)庫不存在(PM2);此變異與疾病在家系中共分離(在家系多個患者中檢測到此變異)(PP 1),該變異為II-可能致病變異。
圖1 患兒腦白質(zhì)病變軸位T2WI 表現(xiàn)
圖2 患兒兄妹及家系成員GJC2 基因Sanger 驗(yàn)證圖
GJC2基因變異導(dǎo)致的佩梅樣病于嬰兒早期發(fā)病,為佩梅樣病1 型,對于家族中男女均有嬰兒期發(fā)病的遺傳性腦白質(zhì)病,需考慮GJC 2及其他基因變異的可能。
佩梅樣病1 型致病基因GJC 2于2004 年定位,GJC2長約9.9 kb,包括2個外顯子,編碼區(qū)位于第2外顯子,基因編碼產(chǎn)物為含有439個氨基酸的縫隙連接蛋白47(gap junction protein 47,Cx47),又稱縫隙連接蛋白46.6(Cx46.6)。Cx47屬于縫隙連接蛋白家族,是1個4次跨膜蛋白,有2個胞外區(qū)域和3個胞內(nèi)區(qū)域,主要分布在中樞神經(jīng)系統(tǒng)的少突膠質(zhì)細(xì)胞表面,參與細(xì)胞周期的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)調(diào)控少突膠質(zhì)細(xì)胞的增殖[3]。少突膠質(zhì)細(xì)胞通過主要由Cx47和Cx32形成的間隙連接耦合[4],研究認(rèn)為,GJC 2變異可導(dǎo)致Cx 47偶聯(lián)功能障礙[5],影響少突膠質(zhì)細(xì)胞的功能而致病。到目前為止,國外報道佩梅樣病1型病例約幾十例,涉及GJC2變異有數(shù)十種。除了導(dǎo)致佩梅樣病,GJC2基因變異還可導(dǎo)致遺傳性痙攣性截癱、遲發(fā)性共濟(jì)失調(diào)伴帕金森病[6]、原發(fā)性淋巴水腫[7],以及增加腫瘤治療后繼發(fā)性淋巴水腫的風(fēng)險[8-9]。
本家系兄妹均生后起病,表現(xiàn)有眼球震顫、發(fā)育遲緩等,無圍生期腦損傷病史,頭顱MRI 提示遺傳性腦白質(zhì)病,血及尿代謝物篩查未見異常,符合佩梅樣病的表現(xiàn)。醫(yī)學(xué)外顯子檢測能夠檢測目前已知約5 000 個致病基因的外顯子區(qū)域及外顯子-內(nèi)含子交接區(qū),由于涉及的基因?yàn)槟壳耙衙鞔_的致病性變異,容易解讀結(jié)果。本家系兄妹行醫(yī)學(xué)外顯子檢測,包括了目前已報道的涉及遺傳性腦白質(zhì)病基因的所有外顯子,結(jié)果未發(fā)現(xiàn)致病性變異。遂對其再行全外顯子檢測仍未發(fā)現(xiàn)致病性變異。全外顯子檢測涉及人體細(xì)胞的2 萬多個基因的全部外顯子,覆蓋面廣泛,有助于發(fā)現(xiàn)更多罕見單基因病的致病基因[10]。全基因組測序?qū)Y(jié)構(gòu)變異與非編碼區(qū)變異的檢測具有無可比擬的優(yōu)勢。由于全外顯子測序僅覆蓋約1.5%的核基因序列,是否存在核基因非編碼區(qū)包括啟動子、內(nèi)含子及線粒體基因組的致病性變異尚不清楚,故進(jìn)一步對本家系行全基因組測序,結(jié)果發(fā)現(xiàn)本家系兄妹存在GJC2基因c.-167A>T(5’UTR)exon1/2同一純合變異,該位點(diǎn)在非編碼區(qū),變異分別來源于其父母。該變異位點(diǎn)所在的染色體位置既往國外已有一個致病變異報道,所報道的基因變異為c.-167A>G,是GJC2基因的熱點(diǎn)變異之一[11]。本家系兄妹的變異堿基c.-167A>T與其不同,既往尚未見文獻(xiàn)報道,該變異的頻率在參考人群數(shù)據(jù)庫中不存在。根據(jù)ACMG指南,該變異為II-可能致病。既往國內(nèi)尚無GJC 2非編碼區(qū)變異的致病報道,可能與目前國內(nèi)通常采用的基因芯片檢測技術(shù)均未涵蓋該區(qū)域有關(guān)。因此,如能確定腦白質(zhì)病為GJC 2基因變異所致,對常規(guī)外顯子未發(fā)現(xiàn)異常者可補(bǔ)充檢測GJC2基因的熱點(diǎn)變異。由于本家系事先并未肯定是否為GJC 2基因變異,故采用全基因組測序,兩者之間的優(yōu)缺點(diǎn)有待更多病例檢測并進(jìn)一步探討。目前佩梅樣病尚無特效治療辦法,鑒定致病變異及其來源有助于明確診斷和遺傳學(xué)咨詢。