一馬凡綜合征家系的臨床特征及FBN-1基因突變位點

彭小娟，布娟

(1 中國人民解放軍第一八八醫院，廣東潮州 521000；2 北京大學第三附屬醫院)

一馬凡綜合征家系的臨床特征及FBN-1基因突變位點

彭小娟1，布娟2

(1 中國人民解放軍第一八八醫院，廣東潮州 521000；2 北京大學第三附屬醫院)

摘要：目的分析我國一馬凡綜合征(MFS)家系的臨床特征并確定其FBN-1基因突變位點。方法一個4代MFS家系共36人，發病13例。對全部家系成員行眼部及骨骼系統檢查，超聲心動圖測量主動脈根部直徑，采集部分患者及親屬共14例的外周靜脈血，提取基因組DNA，采用PCR技術擴增FBN-1基因，用ABI Prism310基因分析儀對FBN-1基因所有外顯子及內含子進行直接測序。結果 發病的13例患者眼部表現為不同程度視力下降伴有雙側晶狀體半脫位及高度近視；具MFS面部及骨骼表現，包括關節松弛、細長指趾、漏斗胸或雞胸、脊柱側凸等；其中2例患者存在主動脈根部擴張，1例患者存在主動脈瘤同時存在主動脈瓣狹窄及閉合不全。2例患者因心血管疾病猝死。MFS患者FBN-1基因第7外顯子存在基因突變，突變核苷酸序列為cDNA中腺嘌呤被鳥嘌呤取代(640 A→G)，編碼的氨基酸由甘氨酸改變為絲氨酸(p.G214S)，而在家系健康成員中未發現該種突變。結論該家系發病的13例患者臨床特征中眼部癥狀最常見為近視，具有MFS常見面部及骨骼表現，心血管系統異常少見。該家系MFS患者FBN-1基因突變位點為G214S(640 A→G)。

關鍵詞：原纖維蛋白1；馬凡綜合征；FBN-1基因；基因突變

馬凡綜合征(MFS)為一種常染色體顯性遺傳，累及全身多系統的結締組織疾病，主要累及眼部、骨骼及心血管系統。MFS的臨床診斷標準包括綜合骨骼系統表現，晶狀體異位，硬腦膜膨出及升主動脈擴張、剝離等[1]。目前認為MFS主要病因是多種原纖維蛋白(FBN)單倍劑量不足所致[2]，FBN是普遍存在于細胞外的基質分子，可組裝成微纖維和靶細胞生長因子[3,4]。FBN-1基因突變引起原纖維蛋白異常，導致結締組織薄弱。已發現FBN-1突變超過1 000多種，絕大多數突變為某一MFS特有，只有10%突變可見于不同家系中[5,6]。本研究分析了一MFS家系的臨床特征及FBN-1基因突變位點。現報告如下。

1資料分析

收集一MFS家系4代36例的資料，該家系長期居住在廣東潮州，漢族，無近親婚姻史。MFS患者13例，男8例、女5例，其中4例已死亡。在遵守赫爾辛基宣言的基礎上，每人簽署知情同意書。先證者為男性，26歲，因自幼雙眼視物不清就診于解放軍第一八八醫院五官科，已于外院行雙眼晶狀體脫位手術治療。查體：雙眼視力0.3，雙眼人工晶狀體位正，瘦高體形，蜘蛛樣指趾，桶狀胸。家族史：有MFS家族史，患者父親、奶奶、姑媽、兒子均為MFS患者，父親及奶奶已去世。MFS患者家系圖譜見圖1。

注：方形和圓形分別代表男性、女性，黑色及白色圖標分別表示受累、正常個體，黑色箭頭所指為先證者，畫斜線表示死亡個體。

圖1MFS患者家系圖譜

全部家系成員接受眼部及骨骼系統檢查，采用超聲心動圖測量主動脈根部直徑。發病的13例患者眼部表現為不同程度視力下降伴有雙側晶狀體半脫位及高度近視；具MFS面部及骨骼表現，包括關節松弛、細長指趾、漏斗胸或雞胸、脊柱側凸等；其中2例患者存在主動脈根部擴張，1例患者存在主動脈瘤同時存在主動脈瓣狹窄及閉合不全。2例患者因心血管疾病猝死。家系中現存活的患者為Ⅱ:3、Ⅱ:9、Ⅲ:4、Ⅲ:9、Ⅲ:11、Ⅲ:14、Ⅳ:1、Ⅳ:3、Ⅳ:7，年齡分別為69、59、41、37、32、26、12、9、5歲；眼部：均有晶狀體脫位、近視(Ⅲ:9已行晶狀體脫位手術)，Ⅱ:3患斜視，Ⅲ:9患青光眼，Ⅳ:1患視網膜脫離；心血管系統：主動脈根部內徑分別為31.6、29.0、27.5、39.2、26.0、25.1、24.9、24.0、20.3 mm，Ⅲ:9二尖瓣脫垂，Ⅱ:3主動脈夾層；骨骼系統：身高分別為168、170、172、192、174、198、171、168、145 cm，臂展分別為173、175、178、201、180、208、179、177、149 cm，臂展/身高分別為1.03、1.03、1.03、1.05、1.03、1.05、1.04、1.05、1.02，均有蜘蛛樣指，Ⅲ:9脊柱側凸，Ⅱ:3、Ⅱ:9均存在關節活動過度、雞胸，Ⅳ:1、Ⅳ:3均存在漏斗胸；其他：Ⅱ:3、Ⅱ:9均存在皮膚過度伸展、皮紋，Ⅳ:7患疝。

采集該家系3代共14人(受累個體9人，表型正常個體2人，配偶3人)外周靜脈血進行基因突變篩查。從外周血白細胞中提取基因組DNA，PCR擴增FBN-1基因所有外顯子及內含子。參照文獻設計引物。擴增過程：95 ℃初始變性3 min，隨之95 ℃變性循環1 min，55 ℃退火1 min，72 ℃延伸1 min，最后72 ℃延伸3 min。PCR產物使用QIAquick PCR產物純化系統(Qiagen，Valencia，CA)。所有樣品使用ABI Prism310基因分析儀進行分析，使用GenBank NC_000015.9 FBN-1 cDNA參考序列進行測序。MFS患者FBN-1基因65個外顯子排序中檢測到相同第7外顯子存在基因突變，突變核苷酸序列為cDNA中腺嘌呤被鳥嘌呤取代(640A→G)，編碼的氨基酸由甘氨酸改變為絲氨酸(p.G214S)，而在家系中健康成員未發現該種突變。該突變表現為與家系中的患者共分離(圖2)。

注：上圖為MFS患者反向測序發現一雜合改變(A→G)；下圖為未受累家系成員正常核苷酸序列。

圖2FBN-1基因第7外顯子突變位點

2討論

MFS病變侵犯全身組織，主要累及眼部、骨骼和心血管系統，患者表型復雜，變異性大，即使同一家族中不同患者表型差異也很大。MFS眼部表現為①晶狀體半脫位，常見雙側對稱，以向上方、顳上方、后方、鼻上方多見，多發生于2個月～6歲；②屈光不正，進行性近視及難矯正散光；③視網膜脫離；④青光眼；⑤斜視弱視。骨骼系統表現為①長顱及肢體延長，尤其為指趾部分延長；②臂展/身高>1.03；③異常的肢體異常即上下部量比減小；④蜘蛛樣指/趾、拇指征、指腕征；⑤脊柱側凸和后側凸。心血管系統表現為①升主動脈壁間瘤及擴張；②二尖瓣病變，以二尖瓣脫垂多見；③主動脈瓣關閉不全。其他系統表現為①皮膚條紋狀萎縮；②疝；③自發性氣胸；④多囊腎；⑤椎管異常增寬，硬腦膜異常向前突出[7]。MFS診斷標準主要使用Ghent標準[4]，包括MFS的一組特異性臨床表現，此標準基于綜合多器官主要及次要臨床表現以及家族病史[8]。眼部、骨骼及心血管系統表現為此病診斷指標，而其家族病史更可為分清病因及確定治療方案提供幫助。具有高瘦體征、蜘蛛樣指/趾、胸廓畸形、脊柱側凸并有家族史者可診斷為MFS[9]。心血管系統異常是MFS最致命的臨床表現，盡管我們在家系中觀察到各種表現(二尖瓣鈣化、脫垂；升主動脈、剝離)，但此家系心血管系統異常少見。家系中患者臨床表現隨年齡增長而日益明顯，最常見體征為近視，100%患者有晶狀體脫位，1例患者出現視網膜脫離，1例患者進行晶狀體脫位摘除及人工晶狀體植入術。

MFS病因尚未完全闌明，其中FBN-1基因突變被認為發揮負顯性作用[10]。1991年，Dietz應用原位雜交技術定位并克隆出FBN-1基因。FBN-1基因定位于15q15~q21.3，基因組DNA全長235 Kb，含65個外顯子，編碼產物為FBN-1前體。FBN-1基因主要編碼原纖維蛋白，而原纖維蛋白是構成微纖維主要成分。微纖維廣泛分布于皮膚、血管、軟骨、肌腱、晶狀體懸韌帶、結膜、睫狀體、角膜基質、鞏膜基質、Bruch膜等組織中，作用包括：為彈性蛋白沉積及彈性纖維形成提供支架；通過彈性蛋白個體間的再分布，參與成熟纖維的形成；為非彈性組織如睫狀小帶提供1個附著點；將內皮細胞或上皮細胞固定于細胞外基質中彈性纖維上；提供表皮與真皮連接；支持血小板粘附功能。因此，FBN結構或功能異常所致疾病多表現為全身異常。另據文獻[11]報道，在少數病例中，MFS是由于靶細胞生長因子β受體中1～2個基因突變引起。本研究中我們通過基因型—表型分析發現，該家系患者存在FBN-1基因錯義突變，高度符合Ghent標準，并在所有晶狀體脫位患者中發現[12]。FBN-1基因突變擾亂原纖維蛋白形成，從而引起微纖維異常，繼而出現結締組織薄弱[13]。目前已知MFS基因數據庫中有601個突變[14]。2/3為錯義突變導致半胱氨酸的替換，10%為無義突變，13%為小插入、缺失和復制，另外13%是由于各種類型剪接錯誤引起。突變常發生于外顯子2、15、22、27、46、55、62，少發生于7、41、65，原因尚不明確[15]。在全球MFS基因數據庫中，僅報道2個不同基因位于FBN-1外顯子7中[16]。該家系基因突變位于FBN-1外顯子7中，為錯義突變(640A→G雜合改變)。

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Clinical feature of a family with Marfan syndrome and FBN-1 gene mutation site

PENGXiao-juan1,BUJuan

(1The188thHospitalofPLA,Chaozhou521000,China)

Abstract:ObjectiveTo identify the clinical feature and FBN-1 gene mutation site of a family with Marfan syndrome(MFS) in china. MethodsComplete physical and ophthalmological examinations and gene analysis were undertaken in a MFS family of 36 members including 13 patients. The Aortic root dimension was measured by ultrasound cardiogram. The genomic DNAs from venous blood of the 14 patients and their relatives were isolated and the entire coding region of FBN-1 was amplified by PCR. The sequence of FBN1 including all exons and introns was determined with an ABI Prism310 Genetic Analyzer. ResultsAll of these patients in the family manifested various reduced visual acuities with a bilateral lens dislocation and high myopia. All patients had facial and skeletal features of MFS including joint laxity, dolichostenomelia, pectus excavatum or pectus carinatum, and scoliosis. Aortic root dilatation was present in 2 of the 13 patients. One patient had an aortic aneurysm together with either aortic valve stenosis or aortic valve insufficiency. The cause of death for two patients was cardiovascular malformations. We identified a mutation in the 7th exon of FBN1(640 A→G) resulting in the substitution of glycine by serineat codon 214 (p.G214S). This mutation was not found in unaffected family members of this family. ConclusionsThe most common clinical features of the patients in this Marfan family were myopia and lens dislocation. All patients had facial and skeletal features of MFS. The cardiovascular abnormalities in this family were rare. FBN-1 gene mutation G214S (640A→G) was responsible for the Marfan syndrome patients in a Chinese family.

Key words:fibrillin-1; Marfan syndrome; FBN-1 gene; gene mutation

(收稿日期：2014-12-09)

作者簡介：第一彭小娟(1976-)，女，副主任醫師，主要研究方向為準分子激光屈光手術治療。E-mail:xiaojuanp@qq.com

中圖分類號：R442.8

文獻標志碼：A

文章編號：1002-266X(2015)07-0020-03

doi：10.3969/j.issn.1002-266X.2015.07.007