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耳-腭-指综合征1型新生儿围产期临床特征和遗传特点分析

2022-09-19赵旭亮田瑞霞贾建安朱复希

检验医学 2022年8期
关键词:亚型表型变异

赵旭亮,田瑞霞,李 旭,贾建安,俞 敏,朱复希

(1.安徽医科大学第一附属医院妇产科生殖医学中心,安徽 合肥 230022;2.中国人民解放军联勤保障部队第901医院妇产科,安徽 合肥 230031;3.安徽省儿童医院磁共振室,安徽 合肥 230051;4.中国人民解放军联勤保障部队第901医院检验科,安徽 合肥 230031)

耳-腭-指谱系障碍(otopalatodigital spectrum disorder,OPDSD)是一组罕见的X-连锁显性遗传病,由细丝蛋白A(filamin A,FLNA)基因变异导致[1]。耳-腭-指综合征1型(otopalatodigital syndrome type 1,OPD1;OMIM#311300)是OPDSD临床症状较轻的一种亚型,但在新生儿期即可表现出多种临床特征,包括畸形面容、腭裂、指(趾)骨畸形、听力障碍和四肢轻度弯曲导致的关节活动范围受限[2]。目前全球已有数十例OPD1患儿被报道,其致病基因FLNA的主要变异类型为错义突变和无义突变[3]。围产期OPD1患儿较为罕见,本研究对1例FLNA基因变异(c.620C>T/p.Pro207Leu)导致的OPD1患儿围产期临床与分子遗传学特征进行分析,并通过文献回顾探讨6例携带该变异位点的OPD1患儿的临床特征和致病基因突变特点,为临床深入认识OPD1提供帮助。

1 材料和方法

1.1 患儿病历资料

患儿,男,出生1 d,系第1胎第1产,其母因“孕40+2周仍无产兆”就诊于中国人民解放军联勤保障部队第901医院。患儿母亲27岁,具有眼距较宽、塌鼻梁、双足第2趾长的体貌特征,早期产检资料不详,本次孕期无病毒感染、放射性及有害物质接触史。超声检查提示胎儿下颌小且后缩、鼻梁塌陷、双足第2趾长、脊柱胸椎第3~5椎体排列异常、骶尾部未合拢上翘,见图1。胎儿核磁共振检查提示左侧脑室较对侧稍宽(左侧脑室宽约10.6 mm,右侧脑室宽约5.0 mm)。告知家属手术风险后行剖宫产终止妊娠,患儿出生后具有眼距较宽、眼睑裂倾斜、鼻梁塌陷、下颌后缩、耳位低且右耳可见副耳、双足第2趾明显长于其余4趾的特貌特征。见图2。

图1 患儿母亲孕40+2周产前超声影像

图2 患儿出生后的典型体貌特征

1.2 诊断方法

1.2.1 高通量测序和Sanger测序验证 经安徽医科大学第一附属医院伦理委员会批准,患儿监护人知情同意后,采集患儿及其父母外周血各3 mL,进行全外显子家系测序(trio-whole exome sequencing,Trio-WES),采用 NovaSeq 6000系列高通量测序仪(美国Illumina公司)对目标基因序列进行捕获,范围覆盖人类基因组近2万个基因编码区和外显子内含子交接区,与人类基因组hg19参考序列进行比对,经质控过滤无效变异位点后,与dbSNP数据库、千人基因组数据库、ESP6500公共数据库进行比对。采用Sanger测序法对可疑致病变异进行验证,检测仪器为ABI 3730XL测序仪(美国ABI公司)。

1.2.2 变异注释和生物信息学分析 采用Polyphen_2(www.genetics.bwh.harvard.edu/pph2/)、SIFT(www.provean.jcvi.org/index.php)和Mutation Taster(www.mutationtaster.org/)在线预测变异位点的生物学危害性。根据美国医学遗传学和基因组学学会(American College of Medical Genetics and Genomics,ACMG)相关指南[4]对变异进行注释。采用Mega软件(新西兰Mega公司)进行氨基酸变异位点序列保守性分析,并采用Swiss-Model在线平台(www.swissmodel.expasy.org/)查询与FLNA蛋白序列相似的晶体结构,将下载后的蛋白晶体结构文件通过PyMOL软件(美国Schrodinger公司)进行可视化分析,并基于野生型FLNA蛋白结构对变异位点(p.Pro207Leu)局部结构进行分析。

1.3 文献检索

以Pubmed数据库、万方数据知识服务平生、cnki中国知网为主要文献来源,以“FLNA”“细丝蛋白A”“OPD1”“OPDSD”为检索词进行文献检索,筛选出FLNA基因变异c.620C>T/p.Pro207Leu的病例资料进行临床表型分析。

2 结果

2.1 基因变异分析结果

Trio-WES结果显示,患儿FLNA基因(OMIM#300017)发生杂合变异c.620C>T/p.Pro207Leu,患儿母亲携带该变异,患儿父亲为野生型。该变异位点在dbSNP数据库、千人基因组数据库及ESP6500公共数据库中均未收录。Sanger测序结果证实该变异位点存在。见图3。

图3 患儿FLNA基因变异位点Sanger测序验证结果

2.2 生物信息学分析结果

采用Polyphen_2、SIFT和Mutation Taster在线平台分析FLNA基因变异位点c.620C>T/p.Pro207Leu的危害性,2个平台结果分别为0.999、0和“Disease causing”,均提示该变异可能对蛋白结构产生影响。依据ACMG指南,该变异位点为“致病性变异(PS1+PM1+PM2+PP1+PP3)”。保守性分析结果提示FLNA蛋白第207号脯氨酸在不同物种间高度保守。通过Swiss-Model在线平台查询与FLNA蛋白相似度最高的晶体结构(PDB ID:2wfn),提示p.Pro207Leu变异可与位于CH2远端的α-螺旋结构第203号天冬氨酸(Asp-203)残基形成氢键,进而对结构稳定性产生局部影响。见图4。

图4 FLNA基因c.620C>T/p.Pro207Leu变异位点危害性分析

2.3 文献检索结果

共检索到3组家庭的6例由FLNA基因变异位点c.620C>T/p.Pro207Leu导致的OPD1患儿,高频表型为眼距宽、眼睑裂倾斜、小下颌、腭裂、不同类型的指(趾)骨畸形和听力受损,偶有脊柱侧弯和脐膨出等体貌特征。见表1。

表1 FLNA基因c.620C>T/p.Pro207Leu杂合变异患者及胎儿临床特征

3 讨论

OPD1是一种主要影响骨骼发育的X-连锁显性遗传疾病,是OPDSD的亚型之一。OPDSD的其他亚型包括耳-腭-指综合征2型(otopalatodigital syndrome type 2,OPD2;OMIM#304120)、额叶甲状腺炎发育不良1型(frontometaphyseal dysplasia type 1,FMD1;OMIM#305620)和梅-尼二氏综合征(melnickneedles syndrome,MNS;OMIM#309350)[2]。OPDSD主要的临床特征为骨骼发育不良,不同亚型之间严重程度不同,并可影响中轴骨骼的发育,可伴有骨外异常表现[5]。OPD1的临床表现最为温和,多数发生在新生儿阶段,发病率约为1/10万[1],该亚型患者通常表现出特殊面容(腭裂、上眼眶骨质增生、眼距宽、鼻梁塌等)、指(趾)异常(拇指远端指节短而宽、双足第1趾短且第2趾过长等)及听力障碍等;女性患者疾病严重程度与男性相似,且可能出现传导性或神经感觉性听力损失症状[2,6]。本例患儿面容特征为眼距较宽、鼻梁塌陷、下颌小、低耳位且出现副耳,双足第2趾均明显长于其余4趾,宫内超声提示患儿脊柱胸椎第3~5椎体排列异常,具有较为典型的OPD1的临床特征。

FLNA基因位于Xq28区域,编码肌动蛋白结合蛋白,FLNA蛋白可通过N-端肌动蛋白结合域与F-肌动蛋白结合,而肌动蛋白结合域由2个序列高度保守的CHD组成。目前与OPD1相关的突变均集中于CHD2结构域,因此有学者认为可通过突变位点来预测该类型疾病的严重程度[8]。另外,导致OPD1的FLNA基因变异类型通常为错义突变或未改变阅读框的小缺失突变,并表现为蛋白功能上调[9]。本例患儿FLNA基因发生错义突变(c.620C>T/p.Pro207Leu),位于FLNA蛋白CHD2结构域[图4(b)],患儿母亲也携带相同的突变,但眼、鼻和双足等特殊体貌程度较轻。经文献复习,该突变已有多例报道,且携带该突变的患者表现出相同的特殊表型的频率较高。

FLNA基因突变可关联OPDSD不同亚型,虽然不同亚型间临床表型时有重叠,但仍有一定区别,如耳-腭-指综合征2型男性患者表型严重程度高于女性患者,多数男性患者在出生后1年内死亡,通常是因胸部发育不全导致肺功能降低所致,并具有与OPD1相似且更易识别的体貌特征,而男性耳-腭-指综合征2型患儿1岁后还会出现发育迟缓、需辅助喂养和要用呼吸机辅助呼吸等临床特征[10]。FMD1和MNS的临床表型较为严重,多数患儿在宫内或新生儿期即死亡[5],除了具有与OPD1相似的容貌特征外,几乎所有FMD1患儿均具有传导性或神经感觉性听力损失症状,其他高频表型主要是肌肉组织发育不良(尤其是肩带周围和手部)和先天性声门下狭窄等[11-12]。

值得注意的是,OPDSD表型在胎儿发育期缺乏特异性,目前全球仅报道9例胎儿被诊断为FLNA基因突变导致的OPDSD,均与OPD1表型无关;当产前超声提示胎儿具有更为严重的临床表型时,多为OPD2、MNS或FMD[13-14]。

综上所述,对于产前超声检查提示胎儿具有骨骼异常并伴有特殊面容时,应进行更全面的检查分析,如采用全外显子组测序技术对胎儿进行相关致病基因的突变筛查。另外,由于患儿父母或其他家庭成员可能存在轻微OPDSD症状,因此有必要对家庭成员进行更详细的家系分析。由于OPDSD不同亚型之间鉴别难度较大,结合表型检查和致病基因检测是提高诊断准确性、明确致病原因的必要手段。

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