陳蘭 赫紋 劉玲
(貴陽(yáng)市婦幼保健院新生兒科,貴州貴陽(yáng) 550003)
患兒男,1日齡,因哭聲弱1 d,反復(fù)唇周青紫2 h入院?;純合档?胎第2產(chǎn),39+4周順產(chǎn)出生,1 min、5 min Apgar評(píng)分均為10分,出生體重3 100 g,出生史無(wú)特殊。母孕期定期產(chǎn)檢,孕23周時(shí)外院胎兒B超示后顱窩池略寬,約9 mm。后于我院行MRI檢查示胎兒后顱窩池略寬,前后徑最寬處約10.1 mm,行無(wú)創(chuàng)DNA檢查無(wú)異常。否認(rèn)家族遺傳病史。其兄1歲10個(gè)月,體健。
入院體格檢查:T 36.4℃,P 145次/min,R 42次/min,體重 2.83 kg,血壓 66/40 mm Hg,身長(zhǎng)49 cm,頭圍33 cm,胸圍32 cm;神志清楚,反應(yīng)正常,營(yíng)養(yǎng)中等,膚色紅潤(rùn),哭聲弱,哭時(shí)伴口唇發(fā)紺,呼氣相口唇呈“噗噗”吹氣樣表現(xiàn)。枕部突出,眼距寬,眼裂小,雙眼向外下斜,高腭弓,雙手通貫掌,右足扁平、外翻。余無(wú)特殊。入院胸片示新生兒肺炎、心臟增大。血常規(guī)檢查示W(wǎng)BC 15.76×109/L(參考值:5.0~21.0×109/L),血紅蛋白172 g/L(參考值:130~200 g/L),血小板 198×109/L(參考值:125~350×109/L),L 11.4%(參考值:20.0%~40.0%),N 81.3%(參考值:50.0%~70.0%);C反應(yīng)蛋白(CRP)38.2 mg/L(參考值:0~5.0 mg/L)。肝腎功能、電解質(zhì)正常。心臟超聲示先天性心臟?。簞?dòng)脈導(dǎo)管未閉(2.3 mm);房間隔缺損Ⅱ孔型(2.5 mm)。肝膽胰脾、雙腎B超無(wú)異常。頭顱MRI檢查示胼胝體壓部略顯短;大枕大池;少許蛛網(wǎng)膜下腔出血。染色體核型:46 XY。
入院后予低流量鼻導(dǎo)管吸氧,以及頭孢噻肟鈉抗感染治療。7 d后,復(fù)查感染指標(biāo)均正常。入院后予泵奶喂養(yǎng)逐漸過(guò)渡至人工喂養(yǎng)?;純何绷θ酰桂B(yǎng)時(shí)伴有口唇發(fā)紺,予吸氧可緩解。入院7 d后患兒家長(zhǎng)自行要求出院。
患兒出生有特殊面容,喂養(yǎng)困難,其臨床表現(xiàn)不能用感染、缺氧等原因進(jìn)行解釋,為了盡快明確診斷,在征得患兒家長(zhǎng)同意后,于出院前采集患兒及父母外周血各2 mL,送至第三方醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)所檢測(cè)(北京康旭醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)所有限公司),進(jìn)行染色體拷貝數(shù)變異與全外顯子測(cè)序分析。
提取患兒及家系外周血中的基因組,通過(guò)低深度高通量測(cè)序?qū)純哼M(jìn)行染色體拷貝數(shù)分析,未見(jiàn)異常。使用覆蓋39 Mb人類基因組的IDT探針(IDT xGen Exome Research Panel包含約430 000個(gè)單獨(dú)合成的探針)對(duì)患兒外周血的基因組進(jìn)行靶向區(qū)域捕獲測(cè)序。通過(guò)數(shù)據(jù)處理,獲得靶向區(qū)域突變位點(diǎn)信息,使用PolyPhen、SIFT、Mutation Taster軟件對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行蛋白質(zhì)功能損傷分析。根據(jù)患兒臨床癥狀、基因遺傳方式、變異頻率、測(cè)序深度等信息最終選出需要進(jìn)一步驗(yàn)證的突變位點(diǎn)。對(duì)突變位點(diǎn)的致病性按照美國(guó)醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)與基因組學(xué)學(xué)會(huì)(ACMG)遺傳變異分類標(biāo)準(zhǔn)與指南進(jìn)行分析和注釋。對(duì)于疑似突變位點(diǎn),對(duì)患兒及家系采用Sanger測(cè)序進(jìn)行驗(yàn)證。
高通量全外顯子組測(cè)序分析顯示患兒CTCF基因雜合缺失4 bp,即c.778_781delAAAG。對(duì)該位點(diǎn)使用SIFT Indel算法,缺失的效果是“有害的”,因?yàn)樗鼤?huì)導(dǎo)致第260位后氨基酸發(fā)生移碼,同時(shí)在移碼后的第2位引入終止密碼,使編碼的CTCF蛋白為截?cái)嘈缘鞍祝╬.Lys260ValfsTer2),這意味著生成的CTCF只有它的N-末端區(qū)域,而缺少其11個(gè)鋅指結(jié)構(gòu)域和C末端區(qū)域。對(duì)父母進(jìn)行CTCF測(cè)序未發(fā)現(xiàn)攜帶這種突變。見(jiàn)圖1。
經(jīng) Sanger 測(cè)序驗(yàn)證,患兒父母均未攜帶該變異,該變異為新發(fā)突變。結(jié)合患兒臨床表現(xiàn)及遺傳學(xué)分析結(jié)果,患兒被診斷為常染色體顯性智力障礙21型?;純荷?月齡因喂養(yǎng)困難及反復(fù)感染夭折。
圖1 患兒及患兒父母CTCF Sanger測(cè)序峰圖 箭頭所示為CTCF c.778_781位點(diǎn)AAAG雜合缺失位置。
討論:Gregor等[1]2013年首次報(bào)道了CTCF(CCCTC結(jié)合因子;MIM 604167)突變與患者不同嚴(yán)重程度的智力殘疾、小頭畸形和生長(zhǎng)發(fā)育遲緩有關(guān)。以“CTCFgene mutation”和“CTCF基因”為關(guān)鍵詞,從PubMed、中國(guó)知網(wǎng)、萬(wàn)方等數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索,檢索時(shí)間自2013年1月至2020年4月,發(fā)現(xiàn)由CTCF基因突變致病或可能致病的患者的臨床詳細(xì)信息涉及49例(包含染色體拷貝數(shù)變異),其中39例為新生突變。49例患兒中,3例為中國(guó)患兒,分別為1例1歲7個(gè)月女童攜帶c.615_618delGAAA(p.Lys206Profs*15),1例7歲11個(gè)月男童攜帶c.329dupT(p.Gly111fs*29),1例8歲7個(gè)月女童攜帶c.1699C>T(p.Arg567Trp)[1-5]。少數(shù)病例未被檢索到詳細(xì)的臨床特征,不包括在這49例患兒中。如Meng等[6]應(yīng)用全外顯子組測(cè)序?qū)Τ錾?00 d左右的危重癥新生兒進(jìn)行輔助診斷,其中1例29 d男性患兒為CTCF基因c.1103G>T(p.R368L)雜合新生突變,其父母未見(jiàn)變異;Willsey等[7]對(duì)不同地區(qū)511個(gè)復(fù)雜神經(jīng)發(fā)育障礙的抽動(dòng)穢語(yǔ)綜合征患兒進(jìn)行全外顯子組測(cè)序數(shù)據(jù)分析,發(fā)現(xiàn)1例男性患兒為CTCF基因c.1244G>A(p.R415Q)突變,其父母未見(jiàn)變異;Retterer等[8]分析了3 040例包含各系統(tǒng)發(fā)育異?;純旱娜怙@子組測(cè)序數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)2個(gè)神經(jīng)系統(tǒng)異常的患兒分別存在CTCF基因c.1288_1298del11(p.H430Cfs*10)和c.1028A>G(p.Y343C)的變異位點(diǎn),未明確是否為新發(fā)突變。本例患兒存在CTCF基因c.778_781delAAAG(p.Lys260ValfsTer2)雜合缺失,而未發(fā)現(xiàn)其父母攜帶這種突變,為新發(fā)突變。
在上述具有臨床詳細(xì)信息的49例患兒中,CTCF基因突變數(shù)據(jù)共計(jì)33個(gè),錯(cuò)義突變20個(gè),無(wú)義突變2個(gè),插入或缺失9個(gè),剪切突變2個(gè),還有5個(gè)在16q21處包含CTCF基因缺失的不同染色體變異,如1.5 Mb deletion、0.58 Mb deletion、1.1 Mb deletion、1.2 Mb deletion、0.28 Mb deletion。有約37%的患兒出現(xiàn)宮內(nèi)發(fā)育遲緩,78%的患兒出現(xiàn)喂養(yǎng)困難,27%的患兒出現(xiàn)身材矮小,52%的患兒出現(xiàn)小頭畸形,79%的患兒出現(xiàn)智力障礙,77%的患兒出現(xiàn)行為異常,10%的患兒出現(xiàn)癲癇,26%的患兒出現(xiàn)聽(tīng)力障礙,61%的患兒出現(xiàn)視力障礙,45%的患兒出現(xiàn)反復(fù)感染[1-5]。
CTCF基因位于16q22.1,約76.8 kbp,由13個(gè)外顯子組成,編碼727個(gè)氨基酸,是具有11個(gè)高度保守的鋅指結(jié)構(gòu)域與約46個(gè)功能性的核酸結(jié)合位點(diǎn)的轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子。近年來(lái)的研究發(fā)現(xiàn),CTCF是脊椎動(dòng)物體內(nèi)的關(guān)鍵調(diào)控蛋白之一,參與細(xì)胞中的多種生物學(xué)過(guò)程,如基因轉(zhuǎn)錄的抑制與激活[9-11]。CTCF參與保護(hù)常染色質(zhì)區(qū),防止異染色質(zhì)區(qū)域的擴(kuò)展,進(jìn)而阻斷轉(zhuǎn)錄增強(qiáng)子的調(diào)控起到絕緣子功能[12]。參與印記基因表達(dá)調(diào)控[13-14],也可影響DNA復(fù)制,如CTCF結(jié)合于母源等位基因ICR處,使其DNA復(fù)制時(shí)間較父源等位基因延后[15]。CTCF參與X染色體失活,可影響mRNA可變剪接[16-17]與染色質(zhì)重塑[18-19]。
本例患兒與已報(bào)道CTCF基因突變患兒的部分臨床表型有不同程度的吻合[2-3]。如攜帶CTCF基 因c.688delG、c.773_776del、c.804_805delTG、c.782-2A>G、c.782-1G>T和c.329dupT的患兒均有輕度上瞼下垂、眼距寬、眼裂小、薄嘴唇、小下頜、高腭弓等面部畸形;攜帶CTCF基因c.329dupT和c.782-1G>T的患兒出生時(shí)有喂養(yǎng)困難;攜帶CTCF基因c.782-1G>T、c.329dupT和c.804_805delTG的患兒合并動(dòng)脈導(dǎo)管未閉和/或房間隔缺損心臟畸形;攜帶CTCF基因c.688delG、c.773_776del、c.804_805delTG和c.782-2A>G的患兒合并有通貫掌或足部畸形;攜帶CTCF基因c.773_776del、c.782-2A>G、c.782-1G>T和c.329dupT的患兒有宮內(nèi)發(fā)育遲緩。本例患兒雖未出現(xiàn)宮內(nèi)發(fā)育遲緩,但出生后有喂養(yǎng)困難、面容異常、先天性心臟病、手足異常、胼胝體發(fā)育不良等臨床表型。因此,結(jié)合患兒臨床表現(xiàn)和基因檢測(cè)結(jié)果,患兒被確診為常染色體顯性智力障礙21型。
綜上所述,CTCF基因突變可導(dǎo)致認(rèn)知和成長(zhǎng)的可變損害,高通量測(cè)序技術(shù)有助于提高對(duì)新生兒罕見(jiàn)疾病的識(shí)別與診斷。本病例提示,對(duì)于臨床上有不明原因喂養(yǎng)困難,不能用感染、缺氧等原因進(jìn)行解釋的新生兒,應(yīng)盡早進(jìn)行遺傳學(xué)分析,以幫助早期診斷和遺傳咨詢。