FGFR2突變位點Ser252Trp與Pro253Arg對Apert綜合征臨床表型影響的差異—基于薈萃分析的證據

彭美芳 吳穎之 陳潔儀 金力 穆雄錚 汪思佳

Apert綜合征（Apert syndrome，AS），又稱尖頭并指綜合征，是一種罕見的常染色體顯性遺傳疾病[1]，約占顱縫早閉的4.5%。該病是最嚴重的綜合征型顱縫早閉癥之一[2]，發病率約為1/65 000[3]，絕大多數為散發病例[4]。其典型的顱面部特征包括顱縫早閉、中面部發育不良、眼距增寬、眼球突出和腭裂等[5-6]，幾乎所有的AS患者都存在不同程度的對稱性并指（趾）。1995年，Wilkie等[7]首次在40例不相關的AS患者中檢測到位于FGFR2基因上第二、三胞外免疫球蛋白結構域連接區的2個致病性突變：Ser252Trp和Pro253Arg。隨后，不少研究闡述超過98%的AS患者是由FGFR2基因上的2個錯義突變造成的[8]，且這2個突變的臨床表型存在差異。但該結論目前尚存在爭議[1，9]。

本研究整理1995年至2017年間的相關文獻，并對此進行統計分析，以期對AS中2個常見突變（Ser252Trp和Pro253Arg）對臨床表型影響的差異進行探討。

1 資料與方法

1.1 資料收集

首先在PubMed數據庫中以關鍵詞 “Apert and FGFR2”[10]進行檢索，得到210篇文獻；然后在限制條件中選擇 “1995～2017 年份”、“Human” 和“English”后剩余160篇，最后通過閱讀文章和4篇相關綜述，篩選出同時描述AS患者的FGFR2突變和詳細臨床表型的26篇文獻。在中國知網數據庫中以“Apert綜合征和FGFR2突變”為主題搜索到3篇相關的中文病例報道。

為確保篩選信息的準確性，文獻搜索與數據提取由兩人分別獨立完成，兩者不一致處由第三者單獨決定。最后共納入29篇文獻進行分析[1，8-35]。

1.2 數據提取

本研究從納入的文獻中提取三大類信息：①遺傳學信息，包括致病基因、堿基改變、氨基酸改變、突變位置（外顯子、內含子）等；②基本信息，包括總樣本量、總突變例數、各突變女性例數、各突變男性例數、患者年齡、父母年齡、妊娠周數，以及出生時體質量、身長和頭圍等；③臨床表型，包括AS相關的FGFR2基因突變，以及涵蓋了顱面部、四肢軀干、中樞神經系統和其他的37種細化臨床表型。

最終提取的數據中包含了230例AS樣本，其中199例檢測到FGFR2基因上的Ser252Trp和Pro253Arg突變，而其他類型的變異僅8例，包括：Pro253Phe、堿基插入、缺失等（表1）。本研究僅針對AS患者中兩個常見變異Ser252Trp和Pro253Arg進行分析。

1.3 統計學分析

本研究用R3.4.1軟件進行統計分析，定量資料用（x±s）表示，定性資料采用率表示。利用獨立樣本t檢驗分析兩組間連續性變量（患者年齡、父母年齡、妊娠周數，以及出生時體質量、身長和頭圍等）的差異。利用卡方檢驗或Fisher精確檢驗比較兩組間臨床表型的分布情況。檢驗水準為：α=0.05，當涉及到多組進行比較（37種臨床表型）時，檢驗水準調整為：α'=0.001（α'=0.05/37）。

2 結果

2.1 研究對象的總體分布

本研究共包含230例被確診為AS的患者。其中，男105例，女104例，另有21例性別不詳，男女約為 1∶1；患者平均年齡為（8.9±9.6）歲；患者出生時體質量、身長和頭圍均值分別為（3 749.0±690.0）g、（54.0±11.9） cm 和（37.0±6.0） cm。 父母平均生育年齡分別為（35.6±5.9）歲和（28.5±5.4）歲，母親平均妊娠周數為（39.0±2.5）周。

本研究證實了AS患者的臨床表型具有多樣性，涉及部位和器官廣泛。并指（趾）是AS患者中最常見的臨床癥狀，分別占95%和97%。73%和60%的患者伴有中面部發育不良和眼球突出，47%患者出現腭裂。此外，還有其他一些發生頻率較低的表型特征，如面部不對稱、智力低下、眶距增寬等。

2.2 不同突變位點的臨床表型發生頻率比較

研究結果顯示，139例（60.4%）AS患者中位于FGFR2基因的252位置上絲氨酸突變為色氨酸，60例（26.1%）患者由253位置上的脯胺酸突變為精氨酸，前者約為后者的2倍。

研究結果表明，在Ser252Trp突變組中有75例（55%）存在腭裂，而Pro253Arg突變中僅12例（24%）伴有腭裂，Ser252Trp突變約為Pro253Arg突變的2.3倍（表2，P=0.000 2）。 而在Pro253Arg突變的患者中，Ⅲ型并指的概率（67%）約為Ser252Trp突變（26%）的 2.6 倍（P=0.000 1）。 雖然在 Pro253Arg突變組中伴隨Ⅰ型并指 （24%）的概率顯著高于Ser252Trp 突變組（4%）（P=0.02），但是沒有達到矯正后的統計學水平 （P<0.001），差異沒有統計學意義。在其他器官系統的異常表現中，沒有發現任何臨床表型在兩個點突變之間存在差異。

表1 納入文獻的基本信息Table 1 The basic information of the selected literatures

3 討論

成纖維細胞生長因子受體2（FGFR2）是一種含有免疫球蛋白樣的胞外結構域、跨膜區和胞內酪氨酸激酶結構域[36]的酪氨酸激酶受體，通過與成纖維細胞生長因子結合，對胚胎發育以及骨骼和軟骨的形成發揮著重要的作用[19]。有研究表明，FGFR2基因上的功能獲得性錯義突變與多種顱縫早閉相關，如Apert、Crouzon、Peiffer等綜合征[37]。AS 的突變譜較窄，且主要集中于2個常見點（Ser252Trp和Pro253Arg），臨床表型多種多樣，累及多種器官。

3.1 Pro253Arg和Ser252Trp的突變檢出率被高估

本研究表明，約87%的AS患者能檢測到2個氨基酸替換突變（Ser252Trp和Pro253Arg），而以往文獻報道超過98%的AS患者能檢測到FGFR2基因上的2個突變。Wilkie等[7]在40例AS患者中都檢測到FGFR2基因上的2個突變，Oldridge等[38]在36例AS患者中發現35例 （97%）存在上述變異。Pro253Arg和Ser252Trp的突變檢出率之所以被高估，一方面可能是因為樣本量較小，另一方面有些文獻僅報告了檢測到突變的樣本 （未檢測到突變的樣本被忽略）[9，21]。本研究綜合了相關文獻后發現，AS中2個常見點突變的發生概率以往可能被高估。此外，Ser252Trp和 Pro253Arg突變分別占 60%和26%，前者約為后者的2倍，與文獻基本一致[35，39]。

3.2 Pro253Arg和Ser252Trp突變之間臨床表型存在差異及其原因

我們對Apert綜合征的基因型與臨床表型之間的相關性進行了分析，發現Ser252Trp突變較易引發腭裂畸形，而Pro253Arg突變更傾向于導致嚴重的并指（Ⅲ型并指），此點亦與以往文獻一致[32]。有研究認為，Apert綜合征中2個常見突變之間的臨床表型沒有顯著的統計學差異[1，14]，認為可能是2個突變在基因上的位置很近（c.755C＞G和c.758C＞G，僅相差3個堿基），且都發生在FGFR2基因上的免疫球蛋白樣結構域Ⅱ和Ⅲ之間的連接區域[1]所致。此外，研究還表明，p.Pro253Arg突變合并智力低下（89%）的可能性是Ser252Trp突變（47%）的1.9倍，合并先天性心臟異常的概率（17%）也高于Pro253Arg突變（4%）[35]，但本研究沒有發現這樣的關聯。

AS中2個點突變之所以會產生顱面部和四肢表型的差異，一方面可能與配體結合過度活化有關，另一方面可能與配體結合特異性損失有關。FGFR2-mRNA的選擇性剪接產生2種能與不同FGFs配體結合的組織特異性亞型，即FGFR2b和FGFR2c[37]，而FGFR2c亞型是造成Apert綜合征的主要病理原因。Andrerson等[40]利用野生型Ser252Trp和Pro253Arg的FGFR2c與FGF配體的受體結合實驗表明，在FGFR2c中Ser252Trp和Pro253Arg突變均增強了FGF2與其他多種成纖維細胞生長因子的結合，但是Ser252Trp突變比Pro253Arg突變在更大程度上增加了受體-配體結合的親和力。Ibrahimi等[37]利用FGFR-FGF相互作用的表面等離子共振體分析表明，突變型FGFR2c能產生病理性的自分泌信號，從而與FGF10配體結合（野生型FGFR2c無法與FGF10結合），然而Pro253Arg突變型FGFR2c與FGF10配體結合的親和力比Ser252Trp突變型FGFR2c的親和力更強。

4 結論

綜上所述，本研究發現Apert中2個常見突變的發生頻率原先可能存在一定程度的高估。Apert患者中2個常見突變之間的臨床表型存在細微差異，Ser252Trp突變常伴發腭裂畸形，而Pro253Arg突變則會多發嚴重并指。