3M綜合征家系報(bào)道及臨床分析

張亞男，皮亞雷，閻 雪，李玉倩，齊占江，張會(huì)豐

(河北醫(yī)科大學(xué)第二醫(yī)院兒科，河北 石家莊 050000)

?

·研究快報(bào)·

3M綜合征家系報(bào)道及臨床分析

張亞男，皮亞雷，閻 雪*，李玉倩，齊占江，張會(huì)豐

(河北醫(yī)科大學(xué)第二醫(yī)院兒科，河北 石家莊 050000)

3M綜合征；胎兒生長(zhǎng)遲緩；診斷

1975年Miller等[1]首次報(bào)道了3M綜合征(OMIM#273750)這一罕見(jiàn)的常染色體隱性遺傳病，其主要臨床表現(xiàn)為嚴(yán)重宮內(nèi)和出生后生長(zhǎng)遲緩。患兒出生后主要表現(xiàn)為身材矮小，面部畸形，管狀骨細(xì)長(zhǎng)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(chēng)為P90)，其中CUL7基因突變導(dǎo)致的3M綜合征占84%[3]。迄今國(guó)內(nèi)未見(jiàn)此類(lèi)病例報(bào)道。本研究初步探討了一個(gè)家系中3例3M綜合征患兒的臨床特征及致病基因特點(diǎn)，報(bào)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(tái)市人，就診原因是身高落后于同齡兒童；患兒足月順產(chǎn)，其母孕期無(wú)異常，生后無(wú)窒息，出生體質(zhì)量1.5 kg，出生身長(zhǎng)較小(具體不詳)。自幼生長(zhǎng)緩慢，生長(zhǎng)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(fā)育，12歲月經(jīng)初潮，無(wú)明顯身高突增。無(wú)智力運(yùn)動(dòng)發(fā)育異常。就診時(shí)身高130.0 cm(-5.0 SD)，體質(zhì)量36 kg。父母非近親結(jié)婚，父親身高170.2 cm，母親身高158.0 cm。患兒有同胞妹妹1個(gè)，同胞弟弟1個(gè)，均有生長(zhǎng)遲緩。患兒妹妹，10歲，身高110.0 cm(-4.816 SD)，雙側(cè)乳房開(kāi)始發(fā)育。患兒弟弟，9歲，身高105.8 cm(-5.1SD)，體質(zhì)量18 kg，尚未出現(xiàn)第二性征發(fā)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(nèi)膜厚度約1.29 cm；左側(cè)卵巢2.61 cm×1.47 cm×1.8 cm，右側(cè)卵巢3.46 cm×2.29 cm×2.34 cm，內(nèi)可見(jiàn)黃體回聲。

先證者胞弟：肝腎功能正常；生長(zhǎng)激素激發(fā)試驗(yàn)顯示生長(zhǎng)激素峰值為17.2 μg/L；胰島素樣生長(zhǎng)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(jiàn)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(cè)序 取患者全血2 mL，用DNA Extraction kit按照說(shuō)明提取外周血淋巴細(xì)胞DNA，并使用Nanodrop 2000將DNA隨機(jī)打斷成350～450 bp的隨機(jī)片段。DNA的制備按照Illumina 標(biāo)準(zhǔn)化流程進(jìn)行。 用GenCap custom enrichment kit(Mygenostics，Beijing)對(duì)144個(gè)與骨骼發(fā)育相關(guān)基因的外顯子及其側(cè)翼序列進(jìn)行捕獲，制備成DNA文庫(kù)。提取先證者的DNA，與GenCap probe(Mygenostics，Beijing)混合，PCR擴(kuò)增，然后進(jìn)行雜交。DNA庫(kù)在Illumina HiSeq 2000測(cè)序平臺(tái)上使用高保真DNA聚合酶進(jìn)行擴(kuò)增并進(jìn)行高通量測(cè)序。應(yīng)用SOAPsnp程序進(jìn)行單核苷酸序列多態(tài)性分析；用GATK軟件進(jìn)行插入缺失分析；最后對(duì)生物多態(tài)性的信息進(jìn)行收集，并通過(guò)應(yīng)用Four algorithms、PolyPhen、SIFT、Mutationtaster 和 PMut預(yù)測(cè)其致病性。

1.3.2 Sanger法驗(yàn)證 對(duì)發(fā)現(xiàn)的致病突變?cè)谄渌谄紊稀⑾掠卧O(shè)計(jì)引物進(jìn)行PCR擴(kuò)增，對(duì)產(chǎn)物作Sanger測(cè)序，從而驗(yàn)證基因芯片捕獲和高通量測(cè)序的結(jié)果。對(duì)患者父母也采用Sanger法進(jìn)行目標(biāo)基因突變驗(yàn)證。

以上檢測(cè)過(guò)程由北京麥基諾臨床檢驗(yàn)中心完成。本研究獲得河北醫(yī)科大學(xué)第二醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)的審批并經(jīng)患兒家屬的知情同意。

2 結(jié) 果

2.1 臨床資料 患者主要表現(xiàn)為宮內(nèi)和生后生長(zhǎng)遲緩，身材矮小，頭圍與身長(zhǎng)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(zhǎng)激素激發(fā)試驗(yàn)和IGF-1水平正常。甲狀腺功能正常。智力發(fā)育和第二性征發(fā)育正常。

2.2 基因分析 先證者的CUL7基因第15外顯子發(fā)現(xiàn)了1個(gè)c.3232 C>T(p.Q1078X)終止突變和第4外顯子發(fā)現(xiàn)c.1219-1238缺失導(dǎo)致的移碼突變(p.S407fs)，這2個(gè)基因突變分別來(lái)自父親和母親。這2個(gè)基因位點(diǎn)的突變未見(jiàn)臨床致病性報(bào)道。另外，對(duì)先證者的妹妹和弟弟也進(jìn)行了基因分析，發(fā)現(xiàn)其妹妹、弟弟的基因變異類(lèi)型與先證者相同。見(jiàn)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(jiàn)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(jiàn)的骨骼發(fā)育異常疾病，為常染色體隱性遺傳，其特征是宮內(nèi)發(fā)育遲緩和嚴(yán)重的生后生長(zhǎng)遲緩，表現(xiàn)為四肢管狀骨細(xì)長(zhǎng)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(méi)有其他重要臟器受累[1-3]。

該家族的3例同胞姐弟均表現(xiàn)為宮內(nèi)和生后生長(zhǎng)遲緩，年生長(zhǎng)速度<5 cm，頭圍較大，與身高不成比例，兩側(cè)肢體對(duì)稱(chēng)，無(wú)腰椎前突，智力發(fā)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(xì)長(zhǎng)。垂體的MRI正常。先證者胞弟生長(zhǎng)激素激發(fā)試驗(yàn)的生長(zhǎng)激素峰值高達(dá)17.2 μg/L。Hanson等[4]研究顯示，大部分3M綜合征患兒生長(zhǎng)激素激發(fā)試驗(yàn)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(zhǎng)因子結(jié)合蛋白，特別是胰島素樣生長(zhǎng)因子結(jié)合蛋白3的水平顯著降低。先證者胞弟生長(zhǎng)激素激發(fā)試驗(yàn)正常，IGF-1水平正常。Hanson等[4]通過(guò)對(duì)3M綜合征患兒皮膚成纖維細(xì)胞株研究發(fā)現(xiàn)，CUL7-/-細(xì)胞IGF-1信號(hào)傳導(dǎo)途徑、CCDC8-/-細(xì)胞生長(zhǎng)激素信號(hào)傳導(dǎo)途徑、OBSL1-/-細(xì)胞的生長(zhǎng)激素信號(hào)傳導(dǎo)途徑和IGF-1信號(hào)傳導(dǎo)途徑均受損。提示3M綜合征患兒不存在生長(zhǎng)激素分泌異常，預(yù)示生長(zhǎng)激素治療效果欠佳。

先證者已有月經(jīng)初潮且月經(jīng)規(guī)律，子宮和卵巢的超聲均正常。先證者妹妹，10歲，已開(kāi)始乳房發(fā)育。先證者弟弟，9歲，未出現(xiàn)第二性征發(fā)育。表明3M綜合征患兒青春期啟動(dòng)和過(guò)程正常。Meazza等[5]對(duì)1例男性3M綜合征患者進(jìn)行了18年的追蹤調(diào)查，發(fā)現(xiàn)患者有正常的青春期發(fā)育，最終睪丸的容積能達(dá)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(cè)結(jié)果顯示，CUL7基因第15外顯子發(fā)現(xiàn)了1個(gè)c.3232 C>T終止突變(p.Q1078X)和第4外顯子發(fā)現(xiàn)c.1219-1238缺失導(dǎo)致的移碼突變(p.S407fs)。這2個(gè)基因突變分別來(lái)自父親和母親。CUL7基因位于在6p21.1 區(qū)，含有26個(gè)外顯子，編碼形成含有1 698個(gè)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(gòu)成泛素連接酶E3，其中CUL7起骨架作用。CUL7基因的無(wú)義或者錯(cuò)義突變使CUL7蛋白不能招募ROC1，從而使底物不能泛素化，無(wú)法降解，在體內(nèi)堆積[7]。CUL7基因敲除小鼠胚胎出現(xiàn)胰島素受體底物1堆積，它的堆積導(dǎo)致下游底物Akt和MEK/ERK激活增加,從而導(dǎo)致生長(zhǎng)遲緩[8]。另外，CUL7蛋白可以與p53結(jié)合，抑制p53的轉(zhuǎn)錄激活效應(yīng)，從而促進(jìn)細(xì)胞增殖[9]。而CUL7-/-小鼠出現(xiàn)宮內(nèi)生長(zhǎng)遲緩，其胚胎的成纖維細(xì)胞的p53的活性顯著增加[10]。患3M綜合征的胎兒脛骨生長(zhǎng)板的組織形態(tài)學(xué)表現(xiàn)為：靜止帶和增殖帶的軟骨細(xì)胞的體積增大、密度增加；細(xì)胞外基質(zhì)的合成受損；前肥大細(xì)胞帶和肥大細(xì)胞帶未見(jiàn)明顯異常。表明CUL7參與了軟骨細(xì)胞的生長(zhǎng)和增殖[11]。

CUL7基因突變導(dǎo)致了3M綜合征的發(fā)病，為探求兒童生長(zhǎng)遲緩的病因提供了新的思路。另外，對(duì)于存在宮內(nèi)和生后生長(zhǎng)遲緩、頭圍與身高不成比例的身材矮小患兒，應(yīng)進(jìn)行基因的檢測(cè)，明確致病基因和遺傳方式，對(duì)指導(dǎo)優(yōu)生優(yōu)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.

[3] Huber C, Dias-Santagata D, Glaser A,et al. Identification of mutations in CUL7 in 3-M syndrome[J]. Nat Genet,2005,37:1119-1124.

[4] Harson D,Murray PG,Coulson T,et al.Mutation in CUL7,OBSL1 and CCDC8 in 3-M syndrome lead to disordered growth factor signaling[J]. J Mol Endocrinol，2012，49(3):267-275.

[5] Meazza C,Lausch E, Pagani S,et al. 3-M syndrome associated with growth hormone deficiency:18 year follow-up of a patient[J]. Ital J Pediatr,2013，39:21.

[6] Dias DC, Dolios G,Wang R,et al. CUL7:A DOC domain-containing cullin selectively binds Skp1.Fbx29 to form an SCF-like complex[J]. Proc Natl Acad Sci USA，2002，99(26):16601-16606.

[7] Huber C, Dias-Santagata D, Glaser A et al.Identification of mutations in CUL7 in 3-M syndrome[J]. Nat Genet，2005，37(10):1119-1124.

[8] Xu X,Sarikas A,Dias-Santagata DC,et al. The CUL7 E3 ubiquitin ligase targets insulin receptor substrate 1 for ubiquitin-dependent degradation[J]. Mol Cell,2008,30(4):403-414

[9] Andrews P, He YJ, Xiong Y. Cytoplasmic localized ubiquitin ligase cullin 7 binds to p53 and promotes cell growth by antagonizingp53 function[J]. Oncogene，2006，25(33):4534-4548.

[10] Arai T, Kasper JS, Skaar JR, et al. Targeted disruption of p185/Cul7 gene results in abnormal vascular morphogenesis[J]. Proc Natl Acad Sci USA，2003，100(17):9855-9860.

[11] Huber C,Delezoide AL,Guimiot F,et al.A large-scale mutation search reveals genetic heterogeneity in 3M syndrome[J]. Eur J Hum Genet，2009，17(3):395-400.

2016-03-03；

2016-03-23

張亞男(1984-)，女，河北正定人，河北醫(yī)科大學(xué)第二醫(yī)院主治醫(yī)師，醫(yī)學(xué)碩士，從事兒科內(nèi)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

R596

B

1007-3205(2016)04-0464-03

劉斯靜)