3M綜合征家系報道及臨床分析

張亞男，皮亞雷，閻 雪，李玉倩，齊占江，張會豐

(河北醫科大學第二醫院兒科，河北 石家莊 050000)

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·研究快報·

3M綜合征家系報道及臨床分析

張亞男，皮亞雷，閻 雪*，李玉倩，齊占江，張會豐

(河北醫科大學第二醫院兒科，河北 石家莊 050000)

3M綜合征；胎兒生長遲緩；診斷

1975年Miller等[1]首次報道了3M綜合征(OMIM#273750)這一罕見的常染色體隱性遺傳病，其主要臨床表現為嚴重宮內和出生后生長遲緩。患兒出生后主要表現為身材矮小，面部畸形，管狀骨細長和脊椎骨椎體較高，不伴有智力異常和其他臟器的損害。致病基因包括CUL7(Cullin7)、OBSL1(Obscurin-Like 1)和CCDC8[2](Coiled-coil domain containing 8，CCDC8，也稱為P90)，其中CUL7基因突變導致的3M綜合征占84%[3]。迄今國內未見此類病例報道。本研究初步探討了一個家系中3例3M綜合征患兒的臨床特征及致病基因特點，報告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 首診患兒，女性，14歲，為先證者，河北省邢臺市人，就診原因是身高落后于同齡兒童；患兒足月順產，其母孕期無異常，生后無窒息，出生體質量1.5 kg，出生身長較小(具體不詳)。自幼生長緩慢，生長速度為3～5 cm/年，頭圍較大，與身高不成比例，伴有面部畸形，鼻梁扁平，鼻孔向上，嘴唇厚，下頜寬。10歲乳房發育，12歲月經初潮，無明顯身高突增。無智力運動發育異常。就診時身高130.0 cm(-5.0 SD)，體質量36 kg。父母非近親結婚，父親身高170.2 cm，母親身高158.0 cm。患兒有同胞妹妹1個，同胞弟弟1個，均有生長遲緩。患兒妹妹，10歲，身高110.0 cm(-4.816 SD)，雙側乳房開始發育。患兒弟弟，9歲，身高105.8 cm(-5.1SD)，體質量18 kg，尚未出現第二性征發育。

1.2 輔助檢查 先證者:肝功能正常；甲狀腺功能正常；骨齡15歲。婦科盆腔超聲顯示：子宮前位，大小約3.78 cm×4.14 cm×3.48 cm，子宮內膜厚度約1.29 cm；左側卵巢2.61 cm×1.47 cm×1.8 cm，右側卵巢3.46 cm×2.29 cm×2.34 cm，內可見黃體回聲。

先證者胞弟：肝腎功能正常；生長激素激發試驗顯示生長激素峰值為17.2 μg/L；胰島素樣生長因子1(insulin-like growth factor 1，IGF-1)為740 ng/L；甲狀腺功能正常；垂體MRI顯示未見異常。

先證者胞妹：拒絕接受檢查。

1.3 方法

1.3.1 基因芯片捕獲及高通量測序 取患者全血2 mL，用DNA Extraction kit按照說明提取外周血淋巴細胞DNA，并使用Nanodrop 2000將DNA隨機打斷成350～450 bp的隨機片段。DNA的制備按照Illumina 標準化流程進行。 用GenCap custom enrichment kit(Mygenostics，Beijing)對144個與骨骼發育相關基因的外顯子及其側翼序列進行捕獲，制備成DNA文庫。提取先證者的DNA，與GenCap probe(Mygenostics，Beijing)混合，PCR擴增，然后進行雜交。DNA庫在Illumina HiSeq 2000測序平臺上使用高保真DNA聚合酶進行擴增并進行高通量測序。應用SOAPsnp程序進行單核苷酸序列多態性分析；用GATK軟件進行插入缺失分析；最后對生物多態性的信息進行收集，并通過應用Four algorithms、PolyPhen、SIFT、Mutationtaster 和 PMut預測其致病性。

1.3.2 Sanger法驗證 對發現的致病突變在其所在片段上、下游設計引物進行PCR擴增，對產物作Sanger測序，從而驗證基因芯片捕獲和高通量測序的結果。對患者父母也采用Sanger法進行目標基因突變驗證。

以上檢測過程由北京麥基諾臨床檢驗中心完成。本研究獲得河北醫科大學第二醫院醫學倫理委員會的審批并經患兒家屬的知情同意。

2 結 果

2.1 臨床資料 患者主要表現為宮內和生后生長遲緩，身材矮小，頭圍與身長不成比例，伴有面部畸形，鼻梁扁平，鼻孔向上，嘴唇厚，下頜寬。生長激素激發試驗和IGF-1水平正常。甲狀腺功能正常。智力發育和第二性征發育正常。

2.2 基因分析 先證者的CUL7基因第15外顯子發現了1個c.3232 C>T(p.Q1078X)終止突變和第4外顯子發現c.1219-1238缺失導致的移碼突變(p.S407fs)，這2個基因突變分別來自父親和母親。這2個基因位點的突變未見臨床致病性報道。另外，對先證者的妹妹和弟弟也進行了基因分析，發現其妹妹、弟弟的基因變異類型與先證者相同。見圖1。

2.3 家系患病情況 先證者的父母均健康。先證者的妹妹和弟弟均患病。家系圖見圖2。

圖1 基因分析

圖2 家系患病情況

3 討 論

3M綜合征是一種罕見的骨骼發育異常疾病，為常染色體隱性遺傳，其特征是宮內發育遲緩和嚴重的生后生長遲緩，表現為四肢管狀骨細長和椎體較高，常常還伴有面部畸形，包括三角臉、前額突出、鼻梁扁平、鼻孔向上、嘴唇豐滿、下頜寬，但是患兒智力正常，且沒有其他重要臟器受累[1-3]。

該家族的3例同胞姐弟均表現為宮內和生后生長遲緩，年生長速度<5 cm，頭圍較大，與身高不成比例，兩側肢體對稱，無腰椎前突，智力發育正常。先證者及其胞弟甲狀腺功能均正常，IGF-1也在正常范圍，左手正位片顯示管狀骨細長。垂體的MRI正常。先證者胞弟生長激素激發試驗的生長激素峰值高達17.2 μg/L。Hanson等[4]研究顯示，大部分3M綜合征患兒生長激素激發試驗的峰值正常，IGF-1處于正常或者偏低的水平，而胰島素樣生長因子結合蛋白，特別是胰島素樣生長因子結合蛋白3的水平顯著降低。先證者胞弟生長激素激發試驗正常，IGF-1水平正常。Hanson等[4]通過對3M綜合征患兒皮膚成纖維細胞株研究發現，CUL7-/-細胞IGF-1信號傳導途徑、CCDC8-/-細胞生長激素信號傳導途徑、OBSL1-/-細胞的生長激素信號傳導途徑和IGF-1信號傳導途徑均受損。提示3M綜合征患兒不存在生長激素分泌異常，預示生長激素治療效果欠佳。

先證者已有月經初潮且月經規律，子宮和卵巢的超聲均正常。先證者妹妹，10歲，已開始乳房發育。先證者弟弟，9歲，未出現第二性征發育。表明3M綜合征患兒青春期啟動和過程正常。Meazza等[5]對1例男性3M綜合征患者進行了18年的追蹤調查，發現患者有正常的青春期發育，最終睪丸的容積能達到正常人成年男性水平，性激素水平也正常。

本研究的3例3M綜合征患兒基因檢測結果顯示，CUL7基因第15外顯子發現了1個c.3232 C>T終止突變(p.Q1078X)和第4外顯子發現c.1219-1238缺失導致的移碼突變(p.S407fs)。這2個基因突變分別來自父親和母親。CUL7基因位于在6p21.1 區，含有26個外顯子，編碼形成含有1 698個氨基酸的CUL7蛋白[6]。CUL7是Cullin家族中的一員，它與SKP1-FBX29(FBXW8)和ROC1構成泛素連接酶E3，其中CUL7起骨架作用。CUL7基因的無義或者錯義突變使CUL7蛋白不能招募ROC1，從而使底物不能泛素化，無法降解，在體內堆積[7]。CUL7基因敲除小鼠胚胎出現胰島素受體底物1堆積，它的堆積導致下游底物Akt和MEK/ERK激活增加,從而導致生長遲緩[8]。另外，CUL7蛋白可以與p53結合，抑制p53的轉錄激活效應，從而促進細胞增殖[9]。而CUL7-/-小鼠出現宮內生長遲緩，其胚胎的成纖維細胞的p53的活性顯著增加[10]。患3M綜合征的胎兒脛骨生長板的組織形態學表現為：靜止帶和增殖帶的軟骨細胞的體積增大、密度增加；細胞外基質的合成受損；前肥大細胞帶和肥大細胞帶未見明顯異常。表明CUL7參與了軟骨細胞的生長和增殖[11]。

CUL7基因突變導致了3M綜合征的發病，為探求兒童生長遲緩的病因提供了新的思路。另外，對于存在宮內和生后生長遲緩、頭圍與身高不成比例的身材矮小患兒，應進行基因的檢測，明確致病基因和遺傳方式，對指導優生優育有重要意義。

[1] Miller JD, McKusick VA, Malvaux P, et al.The 3M syndrome:a heritable low birthweight dwarfism[J]. Birth Defects Orig Artic Ser,1975，11(5):39-47.

[2] Harson D，Steven A，Phillip GM,et al.Identifying biological pathway that underlie primordial short stature using network analysis[J]. J Mol Endocrinol，2014，52(3):333-334.

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2016-03-03；

2016-03-23

張亞男(1984-)，女，河北正定人，河北醫科大學第二醫院主治醫師，醫學碩士，從事兒科內分泌遺傳代謝研究。

*通訊作者。E-mail:ywcyx752@163.com

10.3969/j.issn.1007-3205.2016.04.025

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1007-3205(2016)04-0464-03

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