羅順昌,李思濤,蔡 堯,石聰聰,肖 昕, ,郝 虎,
(中山大學(xué)附屬第六醫(yī)院 a.兒科;b.小兒遺傳代謝病實(shí)驗(yàn)室, 廣東 廣州 510000)
Coffin-siris綜合征(Coffin-Siris syndrome,CSS)于1970年首先由Coffin和Siris描述,這是一種罕見的先天性異常綜合征[1]。其特征是發(fā)育和認(rèn)知遲緩、智力障礙(ID)、第五指末節(jié)指骨短、第五指和趾甲小或缺失、面部粗糙和多毛癥[2]。該綜合征是由編碼BRG1和BRM相關(guān)因子(BAF)復(fù)合物(最初稱為mSWI/SNF樣復(fù)合物)組成部分的幾個(gè)基因突變引起的。5個(gè)致病基因(SMARCB1、SMARCE1、SMARCA4、ARID1A、ARID1B)通過外顯子全序列測定和基于通路途徑的基因篩選,被確認(rèn)為是CSS的主要致病基因[3],其中ARID1B基因被認(rèn)為是CSS的主要致病基因,占所有致病基因的68%~83%[4-5]。本文回顧性分析1例我院確診的ARID1B基因突變導(dǎo)致的CSS病例并復(fù)習(xí)相關(guān)文獻(xiàn)總結(jié)CSS的臨床和ARID1B基因突變特征。
1.1病例來源 收集2018年2月-2019年2月來我院就診,并經(jīng)我院遺傳代謝病實(shí)驗(yàn)室確診的1例CSS患兒的臨床資料和基因檢測結(jié)果。本研究經(jīng)醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)(批準(zhǔn)文號(hào):2017ZSLYEC-105),受試患兒家屬均知情同意并簽署知情同意書。
1.2實(shí)驗(yàn)方法
1.2.1基因檢測 用EDTA抗凝管采集患兒及其父母靜脈血各2 ml,委托北京德易東方轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究中心,進(jìn)行4 000種單基因遺傳病基因突變+基因拷貝數(shù)變異(CNV)檢測,并對發(fā)現(xiàn)的可能致病突變,進(jìn)一步對其父母DNA樣本采用Sanger測序法進(jìn)行驗(yàn)證,以明確突變來源。采用Q-PCR(ΔΔCT法)技術(shù)判斷目標(biāo)基因序列是否有缺失突變。
1.2.2突變分析 測序結(jié)果分析應(yīng)用高通量測序數(shù)據(jù)分析流程,人類基因組序列參考 UCSChg19 Feb.2009,對于測序結(jié)果中的變異位點(diǎn),檢索人類基因突變數(shù)據(jù)庫(HGMD),Pubmed,Clinvar(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/ Clinvar/) , 人類孟德爾遺傳在線(OMIM, omim.org/),單核 苷 酸 多 態(tài) 性 數(shù) 據(jù) 庫(dbSNPC,http://www.ncbi.nlm.nih.gov/SNP/),esp6500 數(shù) 據(jù) 庫(http:evs.gs.washington.edu//EVE/), 外顯子組整合數(shù)據(jù)庫(ExAC,http://exac.brodinstitute.org)等數(shù)據(jù)庫判斷變異類型。 應(yīng)用預(yù)測軟件MutationAssessor ,MutationTasterSOAPsnp.software 2.0,SAMtools vl.4,polyPhen-2(http://genetics.bwh.harvard.edu/pph2/)對變異的保守性、致病性及危害性進(jìn)行預(yù)測。
1.3文獻(xiàn)檢索 以中國知網(wǎng)、萬方數(shù)據(jù)知識(shí)服務(wù)平臺(tái)及 PubMed 為數(shù)據(jù)來源,檢索,并以“Coffin-siris綜合征”、“ARID1B”、“Coffin-siris syndrome”為關(guān)鍵詞,對2010年1月至2019 年11月收錄的論文進(jìn)行檢索。文獻(xiàn)納入標(biāo)準(zhǔn):公開發(fā)表可下載并閱讀全文的文獻(xiàn),報(bào)道內(nèi)容為確診CSS患者的臨床癥狀和ARID1B基因突變,文獻(xiàn)排除標(biāo)準(zhǔn):重復(fù)報(bào)告文獻(xiàn),未經(jīng)確診的病例報(bào)道。記錄每例病例的主要臨床癥狀及ARID1B基因檢測結(jié)果。
2.1臨床資料 患兒,男,8個(gè)月,因“精神運(yùn)動(dòng)發(fā)育遲緩半年余”于我院就診,查體:意識(shí)清,精神可,頭顱大小正常,頭發(fā)稀疏,眉毛濃密,下嘴唇厚(圖1),胸骨中下段凹陷(圖2),雙側(cè)頸部肌張力不對稱,四肢肌力及肌張力稍差?;純簽镚1P1,足月順產(chǎn)出生,出生時(shí)反應(yīng)稍差,哭聲弱,出生體重:3.2 kg,身長:51 cm,母親妊娠史無特殊。父母親體健,非近親結(jié)婚,家族無類似疾病?;純河蟹磸?fù)嗆奶、溢奶病史,生后2個(gè)月余,曾因“重癥肺炎(呼吸道合胞病毒感染)”住院治療?;純?個(gè)月齡開始抬頭,但不穩(wěn),現(xiàn)8個(gè)月尚未能獨(dú)坐、爬、翻身,手指抓物能力稍差,能哭,會(huì)笑,只能喃喃發(fā)出單聲詞,不會(huì)發(fā)“爸爸、媽媽”等復(fù)音。血?dú)夥治觥⑸?、肝功、腎功、免疫、血尿代謝檢查均未見明顯異常。頭顱MRI提示雙側(cè)額顳部及左側(cè)頂部腦膜增厚強(qiáng)化。胸部側(cè)位片提示胸骨中下段凹陷(C≈4.1 cm,L≈4.7 cm)。2歲時(shí)對患兒進(jìn)行一次隨訪,患兒生長發(fā)育較同齡人明顯落后(能獨(dú)坐,站不穩(wěn),未能獨(dú)立行走),仍不會(huì)說話(只能發(fā)單聲詞),頭發(fā)較稀疏,眉毛濃密,上嘴唇較薄,下嘴唇厚,嘴巴較大,牙裂寬(圖3),胸骨正中仍可見一凹陷,四肢肌張力較前好轉(zhuǎn)。
圖1 患兒的面部特征 圖2 患兒漏斗胸表現(xiàn) 圖3 患兒的牙裂增寬
2.2文獻(xiàn)檢索結(jié)果 文獻(xiàn)分析共納入 19篇文獻(xiàn)中報(bào)道的213例CSS患兒[1-2,5-20],(1)約半數(shù)以上的患者有頭面部異常:頭皮毛發(fā)異常(頭發(fā)稀疏、發(fā)際線低或高)156例(73%),眉毛濃密142例(67%),長睫毛169例(79%),上瞼下垂136例(64%),上嘴唇薄129例(61%),下嘴唇厚136例(64%),嘴巴大135例(63%),鼻異常(鼻梁扁平、鼻子大、鼻尖寬)113例(53%),高腭弓88例(41%),腭裂90例(42%),多毛癥136例(64%)。(2)約一半的患者骨骼及四肢存在畸形:第五個(gè)手指或腳趾發(fā)育不全144例(68%),第五個(gè)手指甲或腳趾甲發(fā)育不全113例(53%),指間關(guān)節(jié)突出109例(51%),遠(yuǎn)端指骨突出103例(48%),脊柱側(cè)突126例(59%),漏斗胸106例(50%),牙裂異常106例(50%)。(3)在神經(jīng)系統(tǒng)與發(fā)育方面:聽力障礙123例(58%),視力障礙110例(52%),肌張力減退127例(60%),癲癇發(fā)作144例(68%),智力殘疾132例(62%),胼胝體發(fā)育不全117例(55%),運(yùn)動(dòng)發(fā)育遲緩130例(61%),言語障礙142例(67%)。(4)其他方面: 頻繁感染79例(37%),吸吮或吞咽困難20例(9%),見表1。
表1 CSS臨床癥狀
213例CSS患兒均為ARID1B基因發(fā)生突變,幾乎都是自身新發(fā)突變(de novo),未在其父母中發(fā)現(xiàn)有致病基因的攜帶(9例患兒除外),其中在Wieczorek等[19]報(bào)道的143例患兒中,所有的致病變異體都是截?cái)嗟?無義的、移碼的、剪接位點(diǎn)的以及包括全基因缺失在內(nèi)的各種數(shù)量的外顯子的缺失)。在其他報(bào)道的患兒中,共發(fā)現(xiàn)70種突變,基本也是自身新發(fā)突變,包括35個(gè)堿基或片段缺失,10個(gè)無意義突變,9個(gè)堿基替換,7個(gè)移碼突變,4個(gè)堿基對重復(fù),2個(gè)剪接突變,2個(gè)易位突變,1個(gè)片段插入。
2.3本例患兒基因檢測結(jié)果及致病性預(yù)測分析 在此次基因檢測中,檢測到 ARID1B 基因雜合變異c.2248C>T (p.R750*)。同時(shí)測序數(shù)據(jù)顯示送檢者父母沒有攜帶這個(gè)變異,這個(gè)變異為無義突變,預(yù)測可能會(huì)導(dǎo)致提前出現(xiàn)氨基酸的終止密碼,該變異所在區(qū)域是這個(gè)蛋白質(zhì)的重要組成部分。結(jié)合患兒的臨床表現(xiàn)和家系分析,依據(jù)美國 ACMGG 變異分類指南,這個(gè)變異為“2 類-可能致病”。
CSS是一種罕見的先天性畸形綜合征,主要表現(xiàn)為三大特征:(1)遠(yuǎn)端指骨或第五指及其他趾甲發(fā)育不全或發(fā)育不良,突出的指間關(guān)節(jié)/指骨等典型骨骼畸形,嚴(yán)重者有脊柱側(cè)突及漏斗胸;(2)獨(dú)特的面部特征,主要表現(xiàn)為鼻梁扁平、嘴巴寬大、嘴唇較厚、濃眉、長睫毛、腭畸形、多毛癥、稀疏的頭發(fā)等;(3)不同程度的發(fā)育或認(rèn)知遲緩,肌張力減退,聽力、視力及語言障礙等。除以上典型癥狀以外可能合并內(nèi)分泌疾病(糖尿病、生長激素缺乏癥、甲狀腺功能減退等)[1,7,11]、先天性心臟病(房間隔缺損、室間隔缺損、動(dòng)脈導(dǎo)管未閉)[11,17]、肝腫大[13]、生殖器發(fā)育不良[21]等。本次報(bào)道的患兒,主要表現(xiàn)為眉毛濃密、長睫毛、下嘴唇厚、嘴巴大、漏斗胸、牙裂寬、肌張力障礙、運(yùn)動(dòng)發(fā)育遲緩、言語障礙,臨床表現(xiàn)符合CSS的特征。
SWI/SNF復(fù)合物主要調(diào)節(jié)染色質(zhì)結(jié)構(gòu),在轉(zhuǎn)錄、細(xì)胞分化、DNA修復(fù)和腫瘤抑制中發(fā)揮重要作用[22-23]。這些復(fù)合物含有單一的ATP亞基(SMARCA2或SMARCA4)與核心亞單位(SMARCB1、SMARCC1、SMARCC2),并在哺乳動(dòng)物中形成兩個(gè)主要的亞類:BAF和多溴相關(guān)BAF(PBAF)復(fù)合物。ARID1A和ARID1B亞基是相互排斥的,并且只存在于BAF復(fù)合體中,而PBRM1、ARID2和BRD7亞基是PBAF特有的[24-25]。BAF特異性亞基ARID1A和ARID1B突變被證實(shí)為與CSS相關(guān)的突變[26]。
ARIDIB基因位于染色體6q25.3區(qū),全長約433 kb,包含24個(gè)外顯子。ARID1B只有兩個(gè)確定的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)域,一個(gè)富含A-T的相互作用結(jié)構(gòu)域(ARID)和一個(gè)功能未知的結(jié)構(gòu)域3518(DUF3518)[27-28]。ARID已被發(fā)現(xiàn)與DNA結(jié)合而沒有序列特異性,該區(qū)域的錯(cuò)義突變可能破壞ARID1B的DNA結(jié)合能力,損害BAF復(fù)合物的功能。DUF3518結(jié)構(gòu)域與BAF復(fù)合物中的解旋酶亞單位BRG1和BRM相互作用,DUF3518中的錯(cuò)義突變可能會(huì)破壞ARID1B、BRG1和BRM之間的相互作用[29-30]??傊?,任何一個(gè)區(qū)域的錯(cuò)義突變都可能通過使BAF復(fù)合物功能失調(diào)而產(chǎn)生負(fù)面影響。
ARID1B的雜合缺失和突變被預(yù)測會(huì)導(dǎo)致ARID1B的單倍性不足,從而引起相關(guān)臨床表現(xiàn)[31]。CSS患兒臨床表現(xiàn)具有獨(dú)特的面部特征,特定的骨骼四肢特征,發(fā)育和認(rèn)知遲緩,智力障礙,聽力及言語障礙等。ARID1B基因突變,幾乎都是新發(fā)突變,致病變異體幾乎都是截?cái)嗟?。本病例患兒檢測到ARID1B 基因雜合變異c.2248C>T (p.R750*),為無義突變,其父母沒有攜帶這個(gè)變異,提示突變屬于自身新發(fā)突變,在我國未見相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道,可以豐富我國CSS的基因突變譜。CSS病中尚未發(fā)現(xiàn)明顯的基因型-表型相關(guān),對于疑似病例早期進(jìn)行基因檢測有助于疾病的診斷。