趙旭亮,田瑞霞,李 旭,賈建安,俞 敏,朱復(fù)希
(1.安徽醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院婦產(chǎn)科生殖醫(yī)學(xué)中心,安徽 合肥 230022;2.中國人民解放軍聯(lián)勤保障部隊(duì)第901醫(yī)院婦產(chǎn)科,安徽 合肥 230031;3.安徽省兒童醫(yī)院磁共振室,安徽 合肥 230051;4.中國人民解放軍聯(lián)勤保障部隊(duì)第901醫(yī)院檢驗(yàn)科,安徽 合肥 230031)
耳-腭-指譜系障礙(otopalatodigital spectrum disorder,OPDSD)是一組罕見的X-連鎖顯性遺傳病,由細(xì)絲蛋白A(filamin A,F(xiàn)LNA)基因變異導(dǎo)致[1]。耳-腭-指綜合征1型(otopalatodigital syndrome type 1,OPD1;OMIM#311300)是OPDSD臨床癥狀較輕的一種亞型,但在新生兒期即可表現(xiàn)出多種臨床特征,包括畸形面容、腭裂、指(趾)骨畸形、聽力障礙和四肢輕度彎曲導(dǎo)致的關(guān)節(jié)活動(dòng)范圍受限[2]。目前全球已有數(shù)十例OPD1患兒被報(bào)道,其致病基因FLNA的主要變異類型為錯(cuò)義突變和無義突變[3]。圍產(chǎn)期OPD1患兒較為罕見,本研究對(duì)1例FLNA基因變異(c.620C>T/p.Pro207Leu)導(dǎo)致的OPD1患兒圍產(chǎn)期臨床與分子遺傳學(xué)特征進(jìn)行分析,并通過文獻(xiàn)回顧探討6例攜帶該變異位點(diǎn)的OPD1患兒的臨床特征和致病基因突變特點(diǎn),為臨床深入認(rèn)識(shí)OPD1提供幫助。
患兒,男,出生1 d,系第1胎第1產(chǎn),其母因“孕40+2周仍無產(chǎn)兆”就診于中國人民解放軍聯(lián)勤保障部隊(duì)第901醫(yī)院。患兒母親27歲,具有眼距較寬、塌鼻梁、雙足第2趾長的體貌特征,早期產(chǎn)檢資料不詳,本次孕期無病毒感染、放射性及有害物質(zhì)接觸史。超聲檢查提示胎兒下頜小且后縮、鼻梁塌陷、雙足第2趾長、脊柱胸椎第3~5椎體排列異常、骶尾部未合攏上翹,見圖1。胎兒核磁共振檢查提示左側(cè)腦室較對(duì)側(cè)稍寬(左側(cè)腦室寬約10.6 mm,右側(cè)腦室寬約5.0 mm)。告知家屬手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)后行剖宮產(chǎn)終止妊娠,患兒出生后具有眼距較寬、眼瞼裂傾斜、鼻梁塌陷、下頜后縮、耳位低且右耳可見副耳、雙足第2趾明顯長于其余4趾的特貌特征。見圖2。
圖1 患兒母親孕40+2周產(chǎn)前超聲影像
圖2 患兒出生后的典型體貌特征
1.2.1 高通量測序和Sanger測序驗(yàn)證 經(jīng)安徽醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn),患兒監(jiān)護(hù)人知情同意后,采集患兒及其父母外周血各3 mL,進(jìn)行全外顯子家系測序(trio-whole exome sequencing,Trio-WES),采用 NovaSeq 6000系列高通量測序儀(美國Illumina公司)對(duì)目標(biāo)基因序列進(jìn)行捕獲,范圍覆蓋人類基因組近2萬個(gè)基因編碼區(qū)和外顯子內(nèi)含子交接區(qū),與人類基因組hg19參考序列進(jìn)行比對(duì),經(jīng)質(zhì)控過濾無效變異位點(diǎn)后,與dbSNP數(shù)據(jù)庫、千人基因組數(shù)據(jù)庫、ESP6500公共數(shù)據(jù)庫進(jìn)行比對(duì)。采用Sanger測序法對(duì)可疑致病變異進(jìn)行驗(yàn)證,檢測儀器為ABI 3730XL測序儀(美國ABI公司)。
1.2.2 變異注釋和生物信息學(xué)分析 采用Polyphen_2(www.genetics.bwh.harvard.edu/pph2/)、SIFT(www.provean.jcvi.org/index.php)和Mutation Taster(www.mutationtaster.org/)在線預(yù)測變異位點(diǎn)的生物學(xué)危害性。根據(jù)美國醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)和基因組學(xué)學(xué)會(huì)(American College of Medical Genetics and Genomics,ACMG)相關(guān)指南[4]對(duì)變異進(jìn)行注釋。采用Mega軟件(新西蘭Mega公司)進(jìn)行氨基酸變異位點(diǎn)序列保守性分析,并采用Swiss-Model在線平臺(tái)(www.swissmodel.expasy.org/)查詢與FLNA蛋白序列相似的晶體結(jié)構(gòu),將下載后的蛋白晶體結(jié)構(gòu)文件通過PyMOL軟件(美國Schrodinger公司)進(jìn)行可視化分析,并基于野生型FLNA蛋白結(jié)構(gòu)對(duì)變異位點(diǎn)(p.Pro207Leu)局部結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。
以Pubmed數(shù)據(jù)庫、萬方數(shù)據(jù)知識(shí)服務(wù)平生、cnki中國知網(wǎng)為主要文獻(xiàn)來源,以“FLNA”“細(xì)絲蛋白A”“OPD1”“OPDSD”為檢索詞進(jìn)行文獻(xiàn)檢索,篩選出FLNA基因變異c.620C>T/p.Pro207Leu的病例資料進(jìn)行臨床表型分析。
Trio-WES結(jié)果顯示,患兒FLNA基因(OMIM#300017)發(fā)生雜合變異c.620C>T/p.Pro207Leu,患兒母親攜帶該變異,患兒父親為野生型。該變異位點(diǎn)在dbSNP數(shù)據(jù)庫、千人基因組數(shù)據(jù)庫及ESP6500公共數(shù)據(jù)庫中均未收錄。Sanger測序結(jié)果證實(shí)該變異位點(diǎn)存在。見圖3。
圖3 患兒FLNA基因變異位點(diǎn)Sanger測序驗(yàn)證結(jié)果
采用Polyphen_2、SIFT和Mutation Taster在線平臺(tái)分析FLNA基因變異位點(diǎn)c.620C>T/p.Pro207Leu的危害性,2個(gè)平臺(tái)結(jié)果分別為0.999、0和“Disease causing”,均提示該變異可能對(duì)蛋白結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響。依據(jù)ACMG指南,該變異位點(diǎn)為“致病性變異(PS1+PM1+PM2+PP1+PP3)”。保守性分析結(jié)果提示FLNA蛋白第207號(hào)脯氨酸在不同物種間高度保守。通過Swiss-Model在線平臺(tái)查詢與FLNA蛋白相似度最高的晶體結(jié)構(gòu)(PDB ID:2wfn),提示p.Pro207Leu變異可與位于CH2遠(yuǎn)端的α-螺旋結(jié)構(gòu)第203號(hào)天冬氨酸(Asp-203)殘基形成氫鍵,進(jìn)而對(duì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性產(chǎn)生局部影響。見圖4。
圖4 FLNA基因c.620C>T/p.Pro207Leu變異位點(diǎn)危害性分析
共檢索到3組家庭的6例由FLNA基因變異位點(diǎn)c.620C>T/p.Pro207Leu導(dǎo)致的OPD1患兒,高頻表型為眼距寬、眼瞼裂傾斜、小下頜、腭裂、不同類型的指(趾)骨畸形和聽力受損,偶有脊柱側(cè)彎和臍膨出等體貌特征。見表1。
表1 FLNA基因c.620C>T/p.Pro207Leu雜合變異患者及胎兒臨床特征
OPD1是一種主要影響骨骼發(fā)育的X-連鎖顯性遺傳疾病,是OPDSD的亞型之一。OPDSD的其他亞型包括耳-腭-指綜合征2型(otopalatodigital syndrome type 2,OPD2;OMIM#304120)、額葉甲狀腺炎發(fā)育不良1型(frontometaphyseal dysplasia type 1,F(xiàn)MD1;OMIM#305620)和梅-尼二氏綜合征(melnickneedles syndrome,MNS;OMIM#309350)[2]。OPDSD主要的臨床特征為骨骼發(fā)育不良,不同亞型之間嚴(yán)重程度不同,并可影響中軸骨骼的發(fā)育,可伴有骨外異常表現(xiàn)[5]。OPD1的臨床表現(xiàn)最為溫和,多數(shù)發(fā)生在新生兒階段,發(fā)病率約為1/10萬[1],該亞型患者通常表現(xiàn)出特殊面容(腭裂、上眼眶骨質(zhì)增生、眼距寬、鼻梁塌等)、指(趾)異常(拇指遠(yuǎn)端指節(jié)短而寬、雙足第1趾短且第2趾過長等)及聽力障礙等;女性患者疾病嚴(yán)重程度與男性相似,且可能出現(xiàn)傳導(dǎo)性或神經(jīng)感覺性聽力損失癥狀[2,6]。本例患兒面容特征為眼距較寬、鼻梁塌陷、下頜小、低耳位且出現(xiàn)副耳,雙足第2趾均明顯長于其余4趾,宮內(nèi)超聲提示患兒脊柱胸椎第3~5椎體排列異常,具有較為典型的OPD1的臨床特征。
FLNA基因位于Xq28區(qū)域,編碼肌動(dòng)蛋白結(jié)合蛋白,F(xiàn)LNA蛋白可通過N-端肌動(dòng)蛋白結(jié)合域與F-肌動(dòng)蛋白結(jié)合,而肌動(dòng)蛋白結(jié)合域由2個(gè)序列高度保守的CHD組成。目前與OPD1相關(guān)的突變均集中于CHD2結(jié)構(gòu)域,因此有學(xué)者認(rèn)為可通過突變位點(diǎn)來預(yù)測該類型疾病的嚴(yán)重程度[8]。另外,導(dǎo)致OPD1的FLNA基因變異類型通常為錯(cuò)義突變或未改變閱讀框的小缺失突變,并表現(xiàn)為蛋白功能上調(diào)[9]。本例患兒FLNA基因發(fā)生錯(cuò)義突變(c.620C>T/p.Pro207Leu),位于FLNA蛋白CHD2結(jié)構(gòu)域[圖4(b)],患兒母親也攜帶相同的突變,但眼、鼻和雙足等特殊體貌程度較輕。經(jīng)文獻(xiàn)復(fù)習(xí),該突變已有多例報(bào)道,且攜帶該突變的患者表現(xiàn)出相同的特殊表型的頻率較高。
FLNA基因突變可關(guān)聯(lián)OPDSD不同亞型,雖然不同亞型間臨床表型時(shí)有重疊,但仍有一定區(qū)別,如耳-腭-指綜合征2型男性患者表型嚴(yán)重程度高于女性患者,多數(shù)男性患者在出生后1年內(nèi)死亡,通常是因胸部發(fā)育不全導(dǎo)致肺功能降低所致,并具有與OPD1相似且更易識(shí)別的體貌特征,而男性耳-腭-指綜合征2型患兒1歲后還會(huì)出現(xiàn)發(fā)育遲緩、需輔助喂養(yǎng)和要用呼吸機(jī)輔助呼吸等臨床特征[10]。FMD1和MNS的臨床表型較為嚴(yán)重,多數(shù)患兒在宮內(nèi)或新生兒期即死亡[5],除了具有與OPD1相似的容貌特征外,幾乎所有FMD1患兒均具有傳導(dǎo)性或神經(jīng)感覺性聽力損失癥狀,其他高頻表型主要是肌肉組織發(fā)育不良(尤其是肩帶周圍和手部)和先天性聲門下狹窄等[11-12]。
值得注意的是,OPDSD表型在胎兒發(fā)育期缺乏特異性,目前全球僅報(bào)道9例胎兒被診斷為FLNA基因突變導(dǎo)致的OPDSD,均與OPD1表型無關(guān);當(dāng)產(chǎn)前超聲提示胎兒具有更為嚴(yán)重的臨床表型時(shí),多為OPD2、MNS或FMD[13-14]。
綜上所述,對(duì)于產(chǎn)前超聲檢查提示胎兒具有骨骼異常并伴有特殊面容時(shí),應(yīng)進(jìn)行更全面的檢查分析,如采用全外顯子組測序技術(shù)對(duì)胎兒進(jìn)行相關(guān)致病基因的突變篩查。另外,由于患兒父母或其他家庭成員可能存在輕微OPDSD癥狀,因此有必要對(duì)家庭成員進(jìn)行更詳細(xì)的家系分析。由于OPDSD不同亞型之間鑒別難度較大,結(jié)合表型檢查和致病基因檢測是提高診斷準(zhǔn)確性、明確致病原因的必要手段。