張娟娟，張婉玉，韓曉偉，肖 園，陸文麗，呂 圣

（上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬瑞金醫(yī)院兒內(nèi)科，上海 200025）

成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子受體 （fibroblast growth factor receptor，F(xiàn)GFR)參與了胚胎發(fā)生、血管生成和組織內(nèi)環(huán)境平衡[1]。在FGFR 家族中，與身材矮小相關(guān)的基因是FGFR3 基因。FGFR3 基因的致病基因變異與許多表型相關(guān)，包括軟骨發(fā)育不全癥、軟骨發(fā)育不良、致死性骨發(fā)育不全（thanatophoric dysplasia，TD）、克魯宗綜合征合并黑棘皮?。–rouzon syndrome with acanthosis nigricans，CAN）、Muenke綜合征和嚴(yán)重的軟骨發(fā)育不全伴生長(zhǎng)遲滯及黑棘皮病[2-5]，這些綜合征共同的特征是矮小并伴有不同的其他特征。

本研究報(bào)道了1例由于經(jīng)典型FGFR3 R248C突變而表現(xiàn)為非經(jīng)典TD 1 型表型的患者，即患者表現(xiàn)出類克魯宗綜合征（Crouzon 綜合征）面容、輕微骨骼發(fā)育不良和進(jìn)行性加重的黑棘皮病，并分析其臨床表型與基因型的相關(guān)性。

資料與方法

一、資料

2017 年，上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬瑞金醫(yī)院兒科內(nèi)分泌門(mén)診收治了1例13歲余10個(gè)月的男性患兒?；純夯加羞M(jìn)行性黑棘皮病12 年，身材矮?。òl(fā)現(xiàn)了10 年），詳細(xì)詢問(wèn)其病史，并進(jìn)行體格檢查。本研究經(jīng)本院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，研究過(guò)程符合倫理要求。本例患兒及其父母均簽署知情同意書(shū)，準(zhǔn)予患兒相關(guān)資料發(fā)表，過(guò)程符合當(dāng)?shù)睾蛧?guó)家研究倫理委員會(huì)制定的協(xié)議。

二、方法

1.體檢：檢查和記錄患兒的生長(zhǎng)速率、身高、體重、體質(zhì)量指數(shù)，頭圍、指距、上下部量比、第二性征發(fā)育（Tanner 分期）。

2.實(shí)驗(yàn)室及影像學(xué)檢查： 予患兒行糖脂代謝、肝腎功能、電解質(zhì)檢測(cè)，計(jì)算穩(wěn)態(tài)模型評(píng)估的胰島素抵抗指數(shù)，用精氨酸和胰島素進(jìn)行生長(zhǎng)激素激發(fā)試驗(yàn)，行甲狀腺功能、性激素、腎上腺皮質(zhì)功能、染色體核型檢測(cè)，同時(shí)行B 超（甲狀腺、甲狀旁腺）、腎及腎上腺CT、垂體增強(qiáng)MRI、骨骼X 線片、骨齡等檢查。骨齡評(píng)估按Greulih.Pyle 圖譜法。

3.DNA 測(cè)序： 經(jīng)本例患者及其親屬知情同意后，采集血液樣本，用標(biāo)準(zhǔn)方法從白細(xì)胞中提取基因組DNA。根據(jù)共分離、蛋白質(zhì)功能預(yù)測(cè)、公共數(shù)據(jù)庫(kù)中的信息，對(duì)變異體進(jìn)行篩選。用邁基諾GenCap 平臺(tái)技術(shù)捕獲外顯子，然后進(jìn)行Illumina配對(duì)末端測(cè)序 （2×100 bp），平均覆蓋率至少為200×。將通過(guò)全外顯子測(cè)序發(fā)現(xiàn)的變異體，經(jīng)Sanger 測(cè)序進(jìn)行證實(shí)。

結(jié)果

一、病史分析

分析患兒病史，發(fā)現(xiàn)其身材矮小，生長(zhǎng)速率為每年2～3 cm，睡時(shí)有輕微打鼾，沒(méi)有顱縫早閉和聽(tīng)力、視力損害史，發(fā)育過(guò)程正常，伴輕度多動(dòng)癥，學(xué)習(xí)成績(jī)落后。患兒為足月順產(chǎn)兒，出生體重為3 750 g，出生身長(zhǎng)為50 cm。母親和父親的身高分別為150 cm和171 cm，靶身高計(jì)算為167 cm。患者的姐姐身體健康，身材正常。患者無(wú)明顯遺傳性疾病家族史。

二、臨床表現(xiàn)

查體顯示，患兒的身高為142.6 cm[-3.05 SD]，體重為44.0 kg（+1.04 SD），體質(zhì)量指數(shù)為21.8 kg/m2（+1.55 SD），顯示為不成比例的身材矮小（上部量/下部量=1.5），頭圍正常（55.5 cm），指距為140.0 cm（小于身高5 cm）（見(jiàn)圖1）；陰莖長(zhǎng)為G2 期，陰毛分期1；雙側(cè)睪丸體積均為6 mL；有輕微面部畸形特征（見(jiàn)圖2），如額骨前凸和鼻梁塌陷、眼瞼裂下斜、耳向后旋轉(zhuǎn)、齒錯(cuò)位咬合，沒(méi)有鼻后孔閉鎖。

圖1 患者表現(xiàn)出不成比例的矮小身材（上部量/下部量=1.5）（患兒父母同意公布這些照片）

圖2 輕微面部畸形

患兒皮膚病學(xué)表現(xiàn)為彌漫性黑棘皮病，皮損處為棕色至黑色，界限不清，呈天鵝絨狀色素沉著，主要位于身體褶皺處，如頸部、腋窩和腹股溝（見(jiàn)圖3），眼眶周?chē)翱谥芤灿兴奂埃契偶梆つの词芾?。患兒有廣泛的皮膚增厚，特別是在軀干。此外，患者臉部和上軀干可見(jiàn)數(shù)個(gè)小疣棘皮瘤及黑素細(xì)胞痣。

圖3 嚴(yán)重黑棘皮病

三、實(shí)驗(yàn)室檢查

患兒的胰島素抵抗指數(shù)為2.80，表明其存在胰島素抵抗；其他評(píng)估代謝水平的檢驗(yàn)包括葡萄糖水平、糖化血紅蛋白、脂代謝和肝腎功能檢測(cè)，結(jié)果均正常。

生長(zhǎng)激素激發(fā)試驗(yàn)顯示，患兒的生長(zhǎng)激素峰值（12.65 ng/mL）及胰島素樣生長(zhǎng)因子1（334 ng/mL）、胰島素樣生長(zhǎng)因子結(jié)合蛋白3（4.76 μg/mL）水平均正常。甲狀腺功能檢查顯示，患兒的甲狀腺總?cè)饧谞钕僭彼幔?.62 nmol/L）、游離三碘甲狀腺原氨酸 （5.90 pmol/L）、反式三碘甲狀腺原氨酸（131.9 ng/dL）及降鈣素水平（13.32 pg/mL）均升高，而其促甲狀腺激素、甲狀腺抗體和甲狀旁腺激素水平正常?；純旱男约に匕ù俾雅菁に亍ⅫS體生成激素、血清總睪酮和催乳素水平均正常。腎上腺功能檢測(cè)顯示，其促腎上腺皮質(zhì)激素正常，而早晨8 點(diǎn)的游離皮質(zhì)醇水平處于正常范圍的低限（6.55 μg/dL）（1 L=10 dL）。

四、影像學(xué)及病理檢查

甲狀腺超聲檢查顯示，患兒雙側(cè)甲狀腺的兩極有數(shù)個(gè)明顯的低回聲實(shí)性結(jié)節(jié)，邊緣光滑，內(nèi)有膠質(zhì)，甲狀腺影像報(bào)告和數(shù)據(jù)系統(tǒng) （thyroid imaging reporting and data system,TI-RADS）分級(jí)為2 級(jí)，甲狀旁腺顯像正常。垂體增強(qiáng)MRI 檢查（見(jiàn)圖4）和腎臟及腎上腺CT 檢查結(jié)果均顯示正常。骨骼X 線攝片顯示患者有輕度的脊柱側(cè)凸，但沒(méi)有面中部發(fā)育不良、短頭畸形和軟骨發(fā)育不全的證據(jù)（見(jiàn)圖5）。

圖4 矢狀面MRI 顯示小腦扁桃體大小正常且無(wú)腦室腫大

圖5 患兒的骨骼X 線片未提示影像學(xué)異常

患者的骨齡檢測(cè)結(jié)果為13歲；染色體核型為46，XY；皮膚病理活檢提示為表皮乳頭瘤樣增生，符合黑棘皮病病理表現(xiàn)。

五、DNA 測(cè)序

患兒的全外顯子測(cè)序結(jié)果顯示，其存在FGFR3基因散發(fā)突變（NM_00142：c.742C＞T；Chr4：1 803564；p.R248C）（見(jiàn)圖6）。對(duì)患兒父母的DNA 進(jìn)行Sanger測(cè)序，檢測(cè)結(jié)果為陰性，表明患兒的該突變?yōu)樾掳l(fā)突變。該突變經(jīng)美國(guó)醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)與基因組學(xué)學(xué)會(huì)指南（2015）證實(shí)為致病突變（證據(jù)PS2+PS3+PM2+PP4）。

圖6 測(cè)序圖

討論

FGFR 家族包括4 種主要的跨膜受體酪氨酸激酶（FGFR1～FGFR4），參與了胚胎發(fā)生、血管生成和組織內(nèi)環(huán)境平衡[1]。FGFR3 基因含有19個(gè)外顯子，編碼由3個(gè)Ig 樣結(jié)構(gòu)域、1個(gè)疏水性跨膜結(jié)構(gòu)域和2個(gè)細(xì)胞質(zhì)酪氨酸激酶結(jié)構(gòu)域組成的配體結(jié)合胞外區(qū)[6]。FGFR3 基因激活突變可導(dǎo)致長(zhǎng)骨骺板軟骨細(xì)胞生長(zhǎng)的負(fù)調(diào)控，引發(fā)侏儒癥[7]。

生殖系FGFR3 突變會(huì)導(dǎo)致不成比例的身材矮小和顱縫早閉綜合征，患者有時(shí)還可伴發(fā)黑棘皮病。1995 年，Tavormina 等[8]首次報(bào)道了在TD 中發(fā)現(xiàn)的經(jīng)典型胚系FGFR3 R248C 突變，所有TD 病例中約50%存在該突變，而TD 1 型病例中有60%存在該突變[9]。在長(zhǎng)期存活的TD 1 型患者皮膚中還發(fā)現(xiàn)了相同F(xiàn)GFR3 R248C 突變導(dǎo)致的黑棘皮病[5]。本例報(bào)道的患兒，下肢短伴進(jìn)行性加重的黑棘皮病，與經(jīng)典型TD 表型部分一致。此外，TD 通常表現(xiàn)為新生兒致死性骨骼發(fā)育不良，其特征是四肢短小、胸腺發(fā)育不全和巨顱。TD 1 型是最常見(jiàn)的亞型，以彎曲的股骨和偶發(fā)的三葉草頭骨為特征，而三葉草頭骨和短而直的股骨是TD 2 型的特征。受累的病例通常在出生幾分鐘或幾天內(nèi)死亡，且大多死于呼吸衰竭[8]。然而，本研究的該例患兒沒(méi)有觀察到頭顱骨的影像學(xué)陽(yáng)性表現(xiàn)，且該患兒為青少年，因此本病例與經(jīng)典型TD 表型并不完全相符。

本研究的該例患兒其臨床特征也與CAN 患者非常相似。CAN 的特征包括特殊顱面畸形，表現(xiàn)為眼瞼裂下斜、后旋耳和齒錯(cuò)位咬合以及兒童早期發(fā)生的重度黑棘皮病，患者也可表現(xiàn)出輕微和多變的骨骼異常，與本研究患兒的表現(xiàn)一致。然而，本研究的該例患兒缺乏其他特殊顱面表型，尤其是顱縫早閉（雙冠）和面中部發(fā)育不全，提示其為特殊表型。此外，F(xiàn)GFR3 基因Ala391Glu 突變是迄今為止所發(fā)現(xiàn)唯一能導(dǎo)致CAN 的突變[10]。因此，結(jié)合以上不完全相符的臨床表型和不一致的突變位點(diǎn)，本研究的該例患兒并不能診斷為CAN。

本研究的該例患兒基因型與TD 1 型的臨床表型存在一定差異，可能的解釋是由于FGFR3 基因中相同突變的不同嵌合體水平所致。因此，由于R248C 突變的體細(xì)胞嵌合現(xiàn)象，該患兒突變等位基因的表達(dá)水平降低可能是導(dǎo)致其表型減弱的原因。事實(shí)上，人類R248C 突變似乎具有廣泛的臨床譜系[11]，包括以下幾項(xiàng)。①僅限于皮膚角蛋白細(xì)胞的嵌合現(xiàn)象；②除皮膚外，涉及其他器官系統(tǒng)的更廣泛的嵌合現(xiàn)象，如大腦或骨骼（本病例）[12-13]；③生殖系突變導(dǎo)致的TD 1 型。對(duì)于本研究的該例患兒，由于其存在生殖系嵌合，因此其后代的R248C 突變都將表現(xiàn)為非嵌合，從而表現(xiàn)為致死性TD 1 表型。本研究通過(guò)進(jìn)一步比較原始數(shù)據(jù)突變堿基與野生型比例（17/50），初步證實(shí)該突變?yōu)榍逗?，解釋了該病例患者攜帶致死性FGFR3 R248C 突變但臨床表型相對(duì)較輕的原因。

所有已知FGFR3 突變的致病機(jī)制都與促進(jìn)FGFR3 的二聚化相關(guān)，但具體機(jī)制取決于突變位點(diǎn)。TD 1 型相關(guān)的FGFR3（R248C）蛋白通過(guò)形成共價(jià)結(jié)合的二聚體激活，該二聚體由FGFR3（R248C） 蛋白的細(xì)胞外結(jié)構(gòu)域IgⅡ、IgⅢ與游離半胱氨酸殘基通過(guò)二硫鍵結(jié)合組成，從而形成BsiHKA I 限制性位點(diǎn)[14-15]。FGFR3 除了表達(dá)于軟骨，還表達(dá)于腦、肺、脊髓[16-17]，但其主要生理功能仍為調(diào)節(jié)軟骨生長(zhǎng)，F(xiàn)GFR3 是骨骼生長(zhǎng)的生理性負(fù)調(diào)控因子，可通過(guò)抑制軟骨細(xì)胞增殖限制長(zhǎng)骨長(zhǎng)度。

皮膚細(xì)胞過(guò)度增殖都是由FGFR3 突變引起，這表明FGFR3 對(duì)包括角蛋白細(xì)胞、黑素細(xì)胞、上皮細(xì)胞、淋巴細(xì)胞和精母細(xì)胞在內(nèi)的多種細(xì)胞類型具有促有絲分裂作用。多發(fā)性骨髓瘤相關(guān)研究結(jié)果支持這一假設(shè)，其中攜帶TD 相關(guān)突變的FGFR3 突變被作為真正的癌基因，其可促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的增殖和存活，以及減少其對(duì)外部有絲分裂刺激的生長(zhǎng)依賴性，為腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)提供了優(yōu)勢(shì)。各細(xì)胞類型有不同的信號(hào)通路，如Ras/MAPK 和STAT，其通過(guò)不同的修飾作用，作用于FGFR3 依賴的細(xì)胞特異性第二受體（如EphA4）[18]，從而決定了FGFR3 細(xì)胞特異性的突變表型[1]。

本研究首次報(bào)道了由經(jīng)典型FGFR3 R248C 突變而表現(xiàn)出類克魯宗綜合征面容、輕微骨骼發(fā)育不良和進(jìn)行性加重的黑棘皮病的特殊表型，并觀察到該患兒TD 表型的缺失（特別是骨骼）為細(xì)胞嵌合現(xiàn)象所致的結(jié)果，提示如果患者表現(xiàn)為不成比例的矮小和（或）眼瞼裂下斜、耳向后旋轉(zhuǎn)、齒錯(cuò)位咬合，則需要排除FGFR3(嵌合)突變，尤其是伴有早期發(fā)病的黑棘皮病時(shí)，則高度提示其可能存在FGFR3突變。