劉春雪 鄧晶鑫 王 怡 李慧萍 張凱峰 董 萍 徐 瓊 張 穎 周秉睿 胡純純 徐 秀

Phelan-McDermid 綜合征(PMS,OMIM#606232)又稱22q13.3缺失綜合征,是一種罕見的發(fā)育障礙性疾病[1],通常由 22 號染色體長臂遠端區(qū)域(包括SHANK3基因)的遺傳物質(zhì)丟失或SHANK3基因的致病性變異引起。PMS在中國或全球的患病率尚不清楚,至2022年,美國PMS基金會(https://www.pmsf.org/)登記人數(shù)已超過2 800人,SHANK3基因缺失或致病性變異估計頻率為0.5%～2%[2]。國內(nèi)關(guān)于 PMS的大樣本報道很少[3, 4],大多為個案報告。本文收集復(fù)旦大學(xué)附屬兒科醫(yī)院(我院)兒童保健科近年來收治的PMS患兒的臨床表型及遺傳學(xué)特點,以提高臨床醫(yī)師對本病的認識和診療水平。

1 方法

1.1 PMS診斷 當患兒有新生兒肌張力減退、言語缺失或語言發(fā)育嚴重延遲、發(fā)育遲緩、輕微的畸形特征(包括長頭、濃密的眉毛、面中部平坦、眼睛深陷、眼瞼飽滿、長睫毛、球狀鼻、臉頰飽滿、大耳)應(yīng)懷疑PMS,并行基因檢測,存在22q13缺失或SHANK3基因致病變異診斷為PMS。

1.2 病例納入標準 2014年1月至2022年12月在我院兒童保健科通過基因檢測明確22q13缺失或SHANK3基因致病變異診斷為PMS的連續(xù)病例。

1.3 PMS病例管理 本文作為2項國家自然科學(xué)基金項目(《SHANK3基因缺失/點突變與孤獨癥表型關(guān)系的研究及機制探討》和《SHANK家族基因缺陷導(dǎo)致腦網(wǎng)絡(luò)異常的多模態(tài)研究》)中PMS病例初診的資料,在我院兒童保健科診斷的PMS均由專人負責(zé)臨床表型系統(tǒng)采集和對PMS病例不定期線上和線下咨詢和隨訪。

1.4 遺傳學(xué)檢查 22q13.3缺失檢測時,先通過全基因組陣列比較基因組雜交檢測來確認缺失片段的大小,再通過多重連接依賴性探針擴增(MLPA)技術(shù)確認SHANK3基因的缺失情況。由全外顯子組測序或臨床外顯子組測序發(fā)現(xiàn)SHANK3基因點突變,并通過Sanger測序?qū)純杭捌涓改高M行驗證。根據(jù)美國醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)與基因組學(xué)學(xué)會(ACMG)序列變異解讀標準與指南對變異的致病性進行評估[5]。

1.5 PMS病例信息采集 從門診病例中采集PMS患兒信息,①一般情況:母孕產(chǎn)史,患兒家族史、性別、我院初診年齡、圍生期情況、出生喂養(yǎng)史、生長發(fā)育史、既往史;②體格檢查:身高、體重和頭圍,外部畸形特征(面容評估);③神經(jīng)發(fā)育和行為評估:語言、發(fā)育評估(Griffiths/Gesell)、智商檢測(韋氏評估)、孤獨癥譜系障礙(ASD)評估(DSM-5診斷標準+ADOS-2或ADI-R)、注意缺陷多動障礙(ADHD)評估(DSM-5診斷標準+多動癥量表)等;④其他系統(tǒng)表現(xiàn):過敏、反復(fù)感染、睡眠、消化功能、驚厥、腎臟、心臟、視聽覺;⑤遺傳學(xué)信息:PMS患兒及其父母SHANK3基因在內(nèi)的22q13.3缺失信息。

2 結(jié)果

2.1 一般情況 42例PMS患兒進入本文分析,男24例(58%),女18例,我院平均初診年齡為3.8(1.5～12.9)歲。1例早產(chǎn)兒(36+3周),41例為足月兒,其中2例為低出生體重兒(2 335 g和2 430 g)。

2.2 體格檢查 42例PMS患兒中,3例(7%)身材高大(>+2SD),2例(5%)身材矮小(<-2SD),2例(5%)體重過重(>+2SD),3例(7%)低體重(<-2SD),2例(5%)頭圍過大(>+2SD),4例(10%)頭圍過小(<-2SD)。

2.3 畸形特征 42例PMS患兒中,與頭長不相稱大耳(圖1A)但耳廓發(fā)育不良(耳朵很軟)36例(86%),臉頰飽滿34例(81%),鼻孔前傾朝上(圖1B)28例(67%),眼瞼飽滿27例(64%),面中部平坦25例(60%),肉質(zhì)手/腳22例(52%),球狀鼻22例(52%),寬額頭/額頭突出21例(50%),內(nèi)眥褶、贅皮20例(48%),牙齒發(fā)育不良或缺陷16例(38%),濃眉毛11例(26%),眼距寬8例(19%),長而濃密的睫毛、眉尾稀疏/缺如(圖1C)和手/腳指甲發(fā)育不良各5例(12%),腳趾變形或交疊、長人中和體毛重各4例(10%),耳廓畸形(圖1D)和骶骨酒窩各3例(7%),長頭、垂眼眼型(圖1E)和上瞼下垂各2例(5%),眼睛深陷、高腭弓、小頜畸形、韌帶松弛(圖1F)各1例(2%)。

圖1 PMS患兒畸形特征注 A:大耳(與頭型不相稱),B:鼻孔前傾朝上,C:眉尾稀疏/缺如,D:耳廓畸形,E:垂眼眼型,F:韌帶松弛

2.4 神經(jīng)發(fā)育和行為評估 42例均有語言發(fā)育延遲甚至語言缺失。其中無任何有意義單詞27例(64%),會說單詞(名詞或動詞)7例(17%),會說詞組3例(7%),會說簡單長句(缺乏復(fù)雜句)5例(12%);35例(83%)18月齡仍只會說無任何有意義單詞,有意識叫人的平均年齡為21月齡。39例完成Griffiths量表評估(評估年齡1.5～8歲),與中國常模人群相比,運動能區(qū)92%18個月才會獨走)22例(52%),平均獨走年齡為22月齡;技能退化(主要是語言、社交和大運動能區(qū))17例(40%);有攻擊性(如咬人、打人、抓別人頭發(fā)等)16例(38%);新生兒期肌張力低下(如喂養(yǎng)困難、吸吮無力、嚴重吐奶、哭聲低等)13例(31%);自傷行為(如撞頭、拍頭)4例(10%)。

2.5 其他系統(tǒng)表現(xiàn) 42例PMS患兒中,咀嚼無力、喜歡吃軟食和過敏(食物、藥物)各18例(43%),反復(fù)感染(主要是呼吸道感染)16例(38%),睡眠障礙(如入睡困難、夜間易醒等)14例(33%),反復(fù)便秘12例(29%),較嚴重的偏食挑食11例(26%),血液系統(tǒng)疾病(包括貧血、特發(fā)性血小板減少性紫癜)9例(21%),驚厥史(5例熱性驚厥,2例非熱性驚厥)、腎臟發(fā)育異常和視覺問題(近視、散光、斜視)各7例(17%),蛛網(wǎng)膜囊腫6例(15%),反復(fù)腹瀉史4例(10%),心臟發(fā)育異常3例(7%),聽力異常2例(5%),周期性嘔吐史和脈絡(luò)膜囊腫各1例(2.5%)。

2.6 遺傳學(xué)分析 根據(jù)ACMG序列變異解讀標準與指南對變異進行分析,均為致病變異。均為SHANK3基因雜合變異,21例提示包含SHANK3基因在內(nèi)的22q13.3缺失,缺失范圍0.1～7.7 Mb,4例為SHANK3基因部分外顯子缺失,17例為SHANK3基因雜合性突變,其中移碼突變12例,無義突變5例[根據(jù)RefSeq中的SHANK3mRNA(NM_033517.1)和蛋白質(zhì)(NP_277052.1)校正核苷酸和氨基酸位置]。39例為新發(fā)突變,3例為父母一方血樣未獲得(1例母親和2例父親陰性),42例PMS患兒遺傳學(xué)信息見附件1(http://www.cjebp.net/CN/10.3969/j.issn.1673-5501.2023.05.010)。

3 討論

PMS的特征包括全面發(fā)育遲緩/智力障礙、語言缺失或嚴重的語言發(fā)育障礙、肌張力減退、ASD、輕度的顏面部畸形特征、異常的行為特征等[6-8]。SHANK3基因(OMIM#606230)被認為是PMS神經(jīng)學(xué)特征的關(guān)鍵候選基因,SHANK3是位于富含興奮性突觸的突觸后致密區(qū)(PSD)的一種重要的突觸支架蛋白,對突觸的發(fā)生、成熟和功能的行使都至關(guān)重要[9-12]。SHANK3在形成突觸后環(huán)境、整合突觸后密度谷氨酸受體的蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)和維持突觸結(jié)構(gòu)方面發(fā)揮著核心作用[13]。在中樞神經(jīng)系統(tǒng)和周圍神經(jīng)系統(tǒng)中,SHANK3蛋白與興奮性突觸的PSD中間支架蛋白相互作用,從而排列中間支架蛋白,影響突觸發(fā)育和功能[14-18]。由DLG4(也稱為PSD95)、DLGAP1(也稱為SAPAP1或GKAP)、SHANK3和HOMER蛋白構(gòu)建的PSD中的4級復(fù)合物連接代謝和離子型NMDA型谷氨酸受體復(fù)合物,共同調(diào)節(jié)突觸的發(fā)育和功能連接[14-17]。各種Shank3突變動物模型表現(xiàn)出與人類患者癥狀相關(guān)的細胞和行為缺陷,如神經(jīng)元形態(tài)改變(突觸密度、長度降低)、神經(jīng)元生理紊亂以及異常行為,包括社交互動、重復(fù)行為以及認知和運動功能障礙[10, 19-23]。本研究是目前國內(nèi)最大樣本的PMS系列研究報道。該疾病主要是染色體22q13的遠端缺失引起,在大多數(shù)情況下包括SHANK3基因。80%的PMS患兒由22q末端缺失所致,PMS個體之間的缺失大小差異很大,SHANK3基因的個別外顯子缺失從<13 kb到>9 Mb不等[8, 24, 25],缺失在男性和女性中發(fā)生的頻率無明顯差異[26]。在本研究中,缺失片段大小差異較大,從130 kb到7.7 Mb不等。

本研究42例PMS患兒中,最常見(>50%)的臨床特征是全面發(fā)育遲緩/智力低下、語言發(fā)育障礙、ASD、注意力不集中、多動、大運動發(fā)育里程碑延遲、顏面部畸形(耳朵耳廓發(fā)育形成不良、臉頰飽滿、鼻孔前傾朝上、眼瞼飽滿、面中部平坦、肉質(zhì)手/肉質(zhì)腳、球狀鼻、寬額頭或額頭突出),還有一些較常見(20%～50%)的特征,包括咀嚼無力、過敏、技能退化、攻擊性、反復(fù)感染、睡眠障礙、新生兒期肌張力低下、便秘、偏食挑食、血液系統(tǒng)問題。大部分臨床特征與國外來自不同人群的報告基本一致[24-29](表1),但ASD、過敏、心臟發(fā)育異常、聽力異常的發(fā)生率略高于國外報道,而反復(fù)腹瀉、便秘、身材高大或矮小、頭圍過大或過小的發(fā)生率略低于國外報道。這些差異可能與樣本量、種族、年齡尚小一些表型未出現(xiàn)以及臨床資料不全等有關(guān)。國內(nèi)Xu等[4]報道了29例,Hao等[3]報道了21例,Chen等[30]報道了10例(表1),由于樣本量限制,難以得到一致性結(jié)論。

表1 42例PMS患兒體格發(fā)育情況、發(fā)育特征、異常行為及其他系統(tǒng)問題

值得關(guān)注的是,本文觀察到的如下臨床表型,體重過重(>+2SD)、低體重(<-2SD)、眉尾稀疏/缺如、體毛重、耳廓畸形、骶骨酒窩、垂眼眼型、上瞼下垂、小頜畸形、韌帶松弛、注意力不集中、大運動發(fā)育里程碑延遲(>18月齡)、偏食挑食、血液系統(tǒng)問題,在國外PMS病例報告最多的6篇文獻(n=637)和國內(nèi)PMS病例報告最多的3篇文獻(n=60)中沒有體現(xiàn)。

另外一些顏面部畸形特征在中西方人群中存在較大差異,如鼻孔前傾朝上的表型在國外僅一項研究報道[31];本文面中部平坦較國外報道高[2, 6, 25-27],這些可能與中西方人本身的面部外形差異有關(guān),但全面發(fā)育遲緩(尤其是言語發(fā)育遲緩)/智力低下、ASD、肌張力低下是不同種族最常見的共同特征。

研究發(fā)現(xiàn),PMS患者的技能退化最常發(fā)生在學(xué)齡期,主要影響運動和自理技能[32]。本研究中40%患兒經(jīng)歷過技能退化,主要涉及語言、社交和運動技能。照顧人應(yīng)密切監(jiān)測兒童在學(xué)齡期出現(xiàn)的技能退化,這樣可以及早發(fā)現(xiàn),并采取相應(yīng)干預(yù)措施。PMS可以通過臨床上技能退化來確定,這將促使轉(zhuǎn)診進行進一步基因檢測從而更早期診斷PMS。干預(yù)措施可能有助于保持學(xué)齡期后期-青春期的技能或在退化后恢復(fù)技能,重要的是如何發(fā)展和應(yīng)用這些干預(yù)措施[32]。

由于PMS臨床表現(xiàn)缺乏特異性,易被誤診。目前尚未建立PMS的臨床診斷標準,主要是依賴于遺傳學(xué)診斷。本研究在綜合國外大樣本研究基礎(chǔ)上,結(jié)合國內(nèi)研究數(shù)據(jù),建議在臨床上,當新生兒期存在肌張力低下表現(xiàn)、明顯的運動和語言發(fā)育里程碑的延遲,任何年齡段出現(xiàn)多個能區(qū)包括大運動、語言、手眼協(xié)調(diào)、個人-社會互動、表現(xiàn)等能區(qū)的發(fā)育嚴重落后,以及存在與頭長不相稱的大耳和與身材不相稱的肉質(zhì)手/腳的患者,應(yīng)考慮PMS可能,并進一步完善相關(guān)遺傳學(xué)檢測來明確診斷。這將有利于早期發(fā)現(xiàn)、篩查可能受損的器官或臟器功能(如心臟、腎臟、神經(jīng)、聽力、視力等),早期干預(yù)訓(xùn)練,以提高患者的生存技能和認知水平。

本研究的不足之處在于,基于回顧性資料的分析和總結(jié),缺乏個體的縱向隨訪數(shù)據(jù),另外對于畸形特征缺乏具體數(shù)據(jù)的統(tǒng)計學(xué)分析。在未來研究中,我們將把PMS的主要臨床特征量化,獲得患者縱向發(fā)育和隨訪資料,并和其他綜合征患者進行鑒別分析,制定PMS的臨床診斷標準,從而減少診斷誤差,提高診斷率。