贠國(guó)俊 王景剛 李慶云 郭瑩瑩
1.深圳市兒童醫(yī)院康復(fù)科(廣東深圳 518037);2.佳木斯大學(xué)康復(fù)醫(yī)學(xué)院(黑龍江佳木斯 154007)
ZTTK(Zhu-Tokita-Takenouchi-Kim)綜合征是一種常染色體顯性遺傳性疾病,會(huì)導(dǎo)致患者出現(xiàn)多系統(tǒng)發(fā)育障礙。ZTTK 的主要特征為精神運(yùn)動(dòng)發(fā)育遲緩及智力障礙,還會(huì)出現(xiàn)大腦畸形、癲癇、肌肉骨骼異常、先天性畸形、視覺異常和特有的面部特征等臨床癥狀[1]。由于目前ZTTK 報(bào)道較少,在人群中發(fā)病率未知。隨著基因檢測(cè)技術(shù)的迅速發(fā)展,人們對(duì)ZTTK綜合征的認(rèn)識(shí)不斷提高,發(fā)現(xiàn)ZTTK綜合征是由位于21 q 22.11 區(qū)域的SON基因雜合變異導(dǎo)致[2]。本文報(bào)道1例經(jīng)二代測(cè)序及Sanger驗(yàn)證證實(shí)的ZTTK綜合征。
患兒,男,3歲。11個(gè)月時(shí)首次來深圳市兒童醫(yī)院就診,主要表現(xiàn)往前爬行差、喜歡向后爬行,可獨(dú)坐,不能獨(dú)站,可扶站,能抓物,追聲、追視可,可逗笑,咿呀發(fā)音,不會(huì)叫爸爸、媽媽,能分辨生人,呼叫名字反應(yīng)差?;純合礕 1 P 1,39+2周剖宮產(chǎn),出生體質(zhì)量 2.15 kg,出生頭圍38 cm。生后因低體質(zhì)量,住院1周,母孕期健康。預(yù)防接種按常規(guī)接種。否認(rèn)抽搐史、否認(rèn)肝炎、結(jié)核等傳染病史,否認(rèn)有外傷及手術(shù)史,否認(rèn)食物藥物過敏史,父母健康,非近親結(jié)婚。
入院體格檢查:頭圍47 cm(P50~P85),反應(yīng)欠佳,眼距、腭弓無異常,心肺腹無異常,脊柱無側(cè)彎,無通貫掌,四肢肌張力無異常,雙膝腱反射(+)。腦電圖顯示一次,顱腦磁共振成像(MRI)示胼胝體發(fā)育不良。
因患兒存在精神運(yùn)動(dòng)發(fā)育遲緩及智力障礙等癥狀,為明確病因行染色體芯片及全外顯子檢測(cè)。經(jīng)醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn),及家屬簽署知情同意書后,采集患兒及家系外周血樣本(患兒4 mL,家系成員各2 mL),送往北京康旭醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)所進(jìn)行檢測(cè)。結(jié)合患兒臨床信息與檢測(cè)結(jié)果,進(jìn)行家系樣本的一代測(cè)序驗(yàn)證。
采用對(duì)發(fā)育遲緩及智能障礙疾病區(qū)域有優(yōu)秀覆蓋度的CytoOneArray 芯片對(duì)患兒樣本進(jìn)行染色體微缺失/微重復(fù)檢測(cè),在特定的378 個(gè)疾病區(qū)域與41 個(gè)次端粒區(qū)域中未檢測(cè)到異常信號(hào),患兒染色體芯片檢測(cè)結(jié)果陰性。
檢測(cè)結(jié)果顯示患兒SON基因存在c.5753-5756del(p.Val 1918 GlufsTer 87)雜合變異,結(jié)合父母驗(yàn)證結(jié)果,判定為新生變異(圖1)。該變異屬于移碼變異,可導(dǎo)致從第1918 號(hào)氨基酸Val 開始的氨基酸合成發(fā)生改變,并在改變后的第87 個(gè)氨基酸終止,導(dǎo)致所編碼的蛋白質(zhì)發(fā)生截短,從而影響其功能。位點(diǎn)在HGMD 數(shù)據(jù)庫(kù)已見收錄,ExAC、ESP 6500、千人基因組、千人基因組(中國(guó)北方人基因頻率)、千人基因組(中國(guó)南方人基因頻率)數(shù)據(jù)庫(kù)均未見收錄;根據(jù)《ACMG遺傳變異分類標(biāo)準(zhǔn)與指南》綜合分析,滿足證據(jù)“PVS1+PS2+PM2”,評(píng)級(jí)為“致病”。
圖1 患兒及父母SON基因Sanger 測(cè)序圖
ZTTK綜合征是一種嚴(yán)重的以精神運(yùn)動(dòng)發(fā)育遲緩和智力障礙為特征的多系統(tǒng)發(fā)育障礙[2],呈常染色體顯性遺傳模式。SON基因(OMIM:182465)是ZTTK的唯一致病基因,將SON基因作為關(guān)鍵詞,在HGMD數(shù)據(jù)庫(kù)中進(jìn)行檢索,共檢索到19篇相關(guān)文獻(xiàn),涉及53例患者,共計(jì)38個(gè)變異位點(diǎn)[3-19]。精神運(yùn)動(dòng)發(fā)育遲緩和智力障礙是ZTTK綜合征的典型臨床,84.9%已報(bào)道患者中出現(xiàn)此癥狀,50.94%的患者M(jìn)RI存在異常,包括腦室腫大、腦回改變、蛛網(wǎng)膜囊腫、皮質(zhì)或小腦萎縮、胼胝體薄等發(fā)育異常;64.2%患者具有典型的面部特征(面部不對(duì)稱、額頭狹窄、眼睛深陷、下斜瞼裂、眉毛水平、寬或凹陷的鼻梁,短或扁平的人中、耳位低等);34%患者曾有癲癇發(fā)作史;其他臨床癥狀包含肌肉骨骼異常,如脊柱側(cè)彎或駝背、關(guān)節(jié)攣縮等;曾報(bào)道8例ZTTK患者檢出腎臟異常(包括馬蹄腎、單側(cè)腎發(fā)育不全和腎囊腫),并建議涉及腎臟表型的基因診斷項(xiàng)目應(yīng)包含SON基因,除報(bào)道的8例患者外,還有7例存在有腎臟方面異常;有些患者存在營(yíng)養(yǎng)不良、整體發(fā)育不良和眼睛或視覺異常(斜視、內(nèi)斜視、外斜視、眼球震顫、失明和視神經(jīng)萎縮等);一些有先天性心臟和泌尿生殖系統(tǒng)缺陷[14]。由于ZTTK 的臨床癥狀涉及多個(gè)系統(tǒng),沒有明確的診斷標(biāo)準(zhǔn),通過全外顯子測(cè)序鑒定SON基因變異是診斷該綜合征的最 佳方法[19]。
SON定位于21q22.11,長(zhǎng)約34 k,由12個(gè)外顯子組成,該基因結(jié)構(gòu)的特征為外顯子3的大小,占整個(gè)編碼區(qū)的82%[2,7,19],ZTTK患者中發(fā)現(xiàn)的大部分SON變異都位于該區(qū)域[6,19]。曾報(bào)道的38個(gè)位點(diǎn),36個(gè)位于3號(hào)外顯子,4號(hào)外顯子及內(nèi)含子各1個(gè)。NM-138927轉(zhuǎn)錄本下共編碼2426個(gè)氨基酸,編碼一個(gè)精氨酸/絲氨酸(RS)結(jié)構(gòu)域和兩個(gè)RNA結(jié)合基序的蛋白[2,20-22](G-patch 與DSRM),RS 結(jié)構(gòu)域參與蛋白間相互作用和RNA 加工[6]。本例患兒變異發(fā)生在3 號(hào)外顯子上,且為新生變異,與之前文獻(xiàn)報(bào)道的患者情況相符合。從基因結(jié)構(gòu)圖中可看到由于5753-5756堿基的缺失導(dǎo)致位于RS 結(jié)構(gòu)域的1918位纈氨酸開始發(fā)生改變,于第87個(gè)氨基酸處提前終止,導(dǎo)致蛋白的關(guān)鍵功能區(qū)域發(fā)生改變,影響蛋白的結(jié)構(gòu)和功能。
兒童智力障礙和發(fā)育遲緩的病因多種多樣,由于沒有特定的診斷特征及標(biāo)準(zhǔn),精確診斷成為一項(xiàng)挑戰(zhàn)。隨著二代測(cè)序技術(shù)(NGS)的引入,使全外顯子和全基因組測(cè)序成為可能,加速了對(duì)智力障礙與發(fā)育遲緩遺傳病因的識(shí)別,促進(jìn)了對(duì)患者個(gè)體疾病的診斷和后期的護(hù)理和治療。到目前為止,已經(jīng)發(fā)現(xiàn)有超過 1 500個(gè)基因的變異與智力障礙和發(fā)育遲緩相關(guān)[8,23-24]。本例是由SON導(dǎo)致智力障礙和發(fā)育遲緩的新生變異。SON 是一種核點(diǎn)定位蛋白,可以剪接DNA 和RNA,具有RNA剪接和基因轉(zhuǎn)錄功能,調(diào)節(jié)細(xì)胞周期,維持胚胎干細(xì)胞的功能[2,25-27]。通過SON基因敲除斑馬魚評(píng)估SON單倍體不足對(duì)發(fā)育的影響,發(fā)現(xiàn)脊柱、大腦和眼睛出現(xiàn)嚴(yán)重的畸形,與人類受影響個(gè)體中觀察到的臨床類似[6]。對(duì)受影響個(gè)體的RNA 進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)變異后的SON基因介導(dǎo)的RNA剪接導(dǎo)致轉(zhuǎn)錄本的錯(cuò)誤剪接積累,致使神經(jīng)元遷移和皮層組織和代謝的關(guān)鍵基因顯著下調(diào),SON是控制神經(jīng)發(fā)育的主要調(diào)節(jié)因子,SON介導(dǎo)的RNA剪接在人類發(fā)育中的重要性。在大鼠研究中發(fā)現(xiàn),敲除神經(jīng)祖細(xì)胞中SON基因,導(dǎo)致神經(jīng)元遷移異常和脊柱密度降低[28]。通過誘導(dǎo)人類野生型SON蛋白表達(dá),可挽救這種神經(jīng)異常,證實(shí)了異常是由SON基因功能不足引起。將與疾病相關(guān)的SON基因變異編碼的截短蛋白用于挽救實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)ZTTK綜合征中最常見的SON基因編碼的截短蛋白可挽回神經(jīng)異常,而短的多的SON變異蛋白不能挽回。表明SON功能不全可引起神經(jīng)元遷移缺陷和樹突棘異常,可能是ZTTK綜合征神經(jīng)癥狀的神經(jīng)病理學(xué)基礎(chǔ)。
神經(jīng)表型(智力異常)是ZTTK綜合征的典型臨床表現(xiàn),本例患兒檢出SON基因存在一處ACMG評(píng)級(jí)為致病的位點(diǎn)c.5753-5756del(p.Val1918GlufsTer87),導(dǎo)致SON基因功能不全?;純号R床表現(xiàn)出ZTTK綜合征的典型癥狀:運(yùn)動(dòng)發(fā)育遲緩及智力障礙,同時(shí)腦電圖異常,顱腦MRI示胼胝體發(fā)育不良,綜合分析SON基因c.5753-5756del(p.Val1918GlufsTer87)位點(diǎn)為致病性變異。
綜上,發(fā)現(xiàn)1 個(gè)SON基因致病性變異位點(diǎn),結(jié)合患兒臨床癥狀及基因檢測(cè)結(jié)果分析,推測(cè)SON基因變異是導(dǎo)致其患病的根本原因,豐富了中國(guó)SON基因的變異圖譜,為ZTTK綜合征的研究提供了新的資料。