PYCR1相關(guān)常染色體隱性皮膚松弛癥患兒臨床表現(xiàn)及遺傳學(xué)特征分析

吳文涌， 上官華坤， 陳瑞敏

（1.福建醫(yī)科大學(xué)臨床醫(yī)學(xué)部，福建 福州 350004；2.福建醫(yī)科大學(xué)附屬福州兒童醫(yī)院內(nèi)分泌遺傳代謝科，福建 福州 350005）

皮膚松弛癥又稱彈性組織溶解癥或早老癥，是一種罕見的結(jié)締組織疾病，主要臨床表現(xiàn)為早老外觀（皮膚松弛、皺紋），根據(jù)遺傳方式分為常染色體顯性皮膚松弛癥（autosomal dominant cutis laxa，ADCL）、常染色體隱性皮膚松弛癥（autosomal recessive cutis laxa，ARCL）和X連鎖皮膚松弛癥（X-linked cutis laxa，XLCL）[1]。其中，ARCL發(fā)病時間最早，常在嬰幼兒期甚至胎兒期出現(xiàn)皮膚受累，除皮膚外觀外，還表現(xiàn)出宮內(nèi)生長遲緩、特殊面容、智力障礙、全面發(fā)育遲緩、多臟器結(jié)構(gòu)異常[1-2]。目前，已明確FBLN5、EFEMP2、LTBP4、ATP6V0A2、PYCR1、ATP6V1E1、ATP6V1A1、ALDH18A1為ARCL相關(guān)致病基因；根據(jù)致病基因的不同，進(jìn)一步將ARCL分類為Ⅰ型（ⅠA、ⅠB、ⅠC）、Ⅱ型（ⅡA、ⅡB、ⅡC、ⅡD）、Ⅲ型（ⅢA、ⅢB）[3-4]。ARCLⅡB/ⅢB型由PYCR1基因變異導(dǎo)致，被稱為PYCR1相關(guān)ARCL。PYCR1相關(guān)ARCL在我國罕見報道[5]。本研究對1例由PYCR1基因復(fù)合雜合變異導(dǎo)致的ARCL及相關(guān)文獻(xiàn)報道114例PYCR1基因相關(guān)ARCL患兒的臨床表現(xiàn)、分子遺傳學(xué)特征進(jìn)行分析。

1 材料和方法

1.1 研究對象

先證者為男童，2歲2個月，因“生長發(fā)育遲緩2年”于2019年8月至福建醫(yī)科大學(xué)附屬福州兒童醫(yī)院內(nèi)分泌遺傳代謝專科門診就診。患兒自幼生長較同齡兒遲緩，具體生長速率不詳，7個月抬頭，1歲3個月獨(dú)坐，現(xiàn)可扶走，僅能發(fā)單音。系第1胎第1產(chǎn)，足月順產(chǎn)，出生身長不詳，體質(zhì)量1.9 kg[低于同年齡、同性別、同地區(qū)新生兒平均體質(zhì)量3個標(biāo)準(zhǔn)差（＜-3s）]，就診前13 d因“雙側(cè)腹股溝斜疝、雙側(cè)隱睪”于福建醫(yī)科大學(xué)附屬福州兒童醫(yī)院普通外科行“雙側(cè)疝囊高位結(jié)扎術(shù)+雙側(cè)睪丸下降固定術(shù)”。父母身體健康，否認(rèn)近親結(jié)婚。

1.2 方法

經(jīng)患兒父母知情同意后，采集患兒及其父母外周血各2 mL，乙二胺四乙酸抗凝，4 ℃保存待測。采用核酸抽提試劑盒（北京康為世紀(jì)生物科技有限公司，批號為CW2087M）抽提所有樣本的基因組DNA。采用SureSelect Human All Exon V6試劑盒（美國Aligent 公司）構(gòu)建基因組DNA的測序文庫，采用NovaSeq 6000高通量測序平臺（美國Illumina 公司）進(jìn)行測序。基因檢測由中科基因醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)所完成。采用SIFT軟件、Mutation Taster軟件、PolyPhen2軟件和美國醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)和基因組學(xué)學(xué)會（American College of Medical Genetics and Genomics，ACMG）/美國分子病理學(xué)學(xué)會（the Association for Molecular Pathology，AMP）指南[6]進(jìn)行基因致病性分析。采用Sanger測序法對患兒及其父母的變異位點(diǎn)進(jìn)行驗(yàn)證。

1.3 文獻(xiàn)檢索

以“PYCR1 AND 常染色體隱性皮膚松弛癥”為關(guān)鍵詞在萬方數(shù)據(jù)庫、維普網(wǎng)及中國知網(wǎng)中檢索。以“PYCR1 AND [Autosomal recessive cutis laxa OR ARCL]”為關(guān)鍵詞在PubMed數(shù)據(jù)庫檢索，檢索時間為2009年7月—2020年1月，排除非臨床病例報道及臨床資料不全的文獻(xiàn)。

2 結(jié)果

2.1 ARCL患兒的臨床資料

患兒，男，2歲2個月，身高81.7 cm[低于同年齡、同性別、同地區(qū)兒童平均身高2.48個標(biāo)準(zhǔn)差（-2.48s）]，體質(zhì)量8.0 kg[低于同年齡、同性別、同地區(qū)兒童平均體質(zhì)量2.68個標(biāo)準(zhǔn)差（-2.68s）]，上下部量比例正常，反應(yīng)遲鈍，不能理解語言，無法交流與對答，頭發(fā)稀疏，特殊面容（三角臉，前額隆起、皺紋，鼻翼窄，下頜前突，招風(fēng)耳），斜頸，胸腹壁靜脈顯露，軀體皮膚松弛、皺紋明顯。心（-），肺（-），腹軟。患兒勻稱性矮小，排除骨骼發(fā)育異常疾病；血常規(guī)、尿常規(guī)、糞便常規(guī)及生化項(xiàng)目、胸片、心臟彩色多普勒超聲檢查、腹部電子計算機(jī)斷層掃描未見明顯異常，不支持慢性肝臟疾病或慢性腎臟疾病。建議行甲狀腺、胰島素樣生長因子1等激素檢測，家屬拒絕。鑒于患兒身材矮小，合并早老外觀、特殊面容及全面發(fā)育遲緩，考慮早老癥，予基因檢測。

2.2 ARCL患兒基因檢測結(jié)果及其致病性分析

患兒PYCR1基因（NM_006907）存在2個雜合變異，包含1個移碼變異c.345delC（p.Arg115Glyfs*7）和1個錯義變異 c.413G＞A（p.Gly138Asp）。Sanger測序驗(yàn)證顯示c.345delC來自父親，c.413G＞A來自母親，構(gòu)成復(fù)合雜合，見圖1。其中p.Arg115Glyfs*7人群頻率為0.0004（rs758601634），為已報道過的致病變異（PVS1+PS3+PM2+PP3+PP4）[7-8]；p.Gly138Asp變異為未報道的新變異，人群頻率為0，SIFT、Mutation Taster和PolyPhen2軟件預(yù)測為“有害性變異”，根據(jù)ACMG/AMP指南，該變異位點(diǎn)為“可能致病性變異（PM1+PM2+PM3+PP3+PP4）”。

圖1 PYCR1基因Sanger測序圖

2.3 文獻(xiàn)復(fù)習(xí)

共檢索到16篇文獻(xiàn)，其中中文1篇、英文15篇，結(jié)合本研究的1例患兒，共計115例PYCR1相關(guān)ARCL患者，其主要臨床表現(xiàn)見圖2。

圖2 115例PYCR1基因相關(guān)ARCL患者的臨床表現(xiàn)匯總

115例患者中有98例為純合變異，有17例為復(fù)合雜合變異；共包括42個不同變異位點(diǎn)，其中錯義變異27個、剪接位點(diǎn)變異6個、移碼變異6個、無義變異2個、內(nèi)含子變異1個。突變類型與臨床表現(xiàn)無明顯相關(guān)性。

3 討論

PYCR1基因相關(guān)ARCL由GUERNSEY等[9]于2009年首次報道，主要臨床表現(xiàn)為早老外觀、特殊面容（三角臉、小頭畸形）、智力障礙、全面發(fā)育遲緩、關(guān)節(jié)松弛和身材矮小等。本例患兒出現(xiàn)特殊面容（三角臉，前額隆起、皺紋，鼻翼窄，下頜前突，招風(fēng)耳）、全面發(fā)育遲緩、身材矮小、斜頸、胸腹壁靜脈顯露、軀體皮膚松弛、皺紋明顯、雙側(cè)隱睪、腹股溝斜疝，符合ARCL的臨床表現(xiàn)。基因檢測顯示存在p.Arg115Glyfs*7和p.Gly138Asp復(fù)合雜合變異，根據(jù)ACMG/AMP指南，變異位點(diǎn)的致病性明確，結(jié)合其典型臨床表現(xiàn)，可明確診斷為PYCR1相關(guān)ARCL。

本研究檢索到114例PYCR1相關(guān)ARCL，加上本研究的1例，共115例，其臨床表現(xiàn)主要為：（1）早老外觀，皮膚松弛、皺紋明顯；（2）智力障礙，全面發(fā)育遲緩；（3）骨關(guān)節(jié)異常，關(guān)節(jié)松弛，骨密度減少，拇指內(nèi)收畸形，髖關(guān)節(jié)脫位；（4）特殊面容，三角臉，小頭畸形；（5）身材矮小。因PYCR1相關(guān)ARCL的臨床表現(xiàn)與一些皮膚和骨骼疾病相似，需要與以下疾病鑒別：（1）Geroderma osteodysplasticum，由GORAB基因變異所致，嬰幼兒期發(fā)病，皮膚表現(xiàn)限于背、腹及手足，胸部以上受累少見，且智力正常[10]；（2）Arterial tortuosity綜合征（Arterial tortuosity syndrome，ATS），由SLC2A10基因變異所致，有早老外觀表現(xiàn)，但以大動脈病變?yōu)樘卣鞅憩F(xiàn)[11]；（3）ADCL和XLCL，ADCL由ELN基因變異所致，其皮膚改變常在成年期出現(xiàn)，罕見出現(xiàn)肺動脈狹窄、主動脈瘤、支氣管擴(kuò)張和肺氣腫等皮膚外器官受累[12]，而ARCL患者發(fā)生器官受累時常出現(xiàn)心臟、肺臟結(jié)構(gòu)改變；XLCL由ATP7A基因變異所致，除皮膚表現(xiàn)外，可出現(xiàn)特征性的骨骼異常“枕角”[13]。

ARCL各型都有早老外觀（皮膚松弛、皺紋明顯）這一共同特征，臨床上難以區(qū)分，但在器官受累和嚴(yán)重程度上具有一定的異質(zhì)性，其預(yù)后與呼吸、循環(huán)等系統(tǒng)受累程度有關(guān)。ARCLⅠ型常有多臟器受累，可危及生命，可見顱骨發(fā)育異常、囟門閉合延遲、關(guān)節(jié)松弛、髖關(guān)節(jié)脫位等骨關(guān)節(jié)異常和腹股溝疝[2，14]。ARCLⅡ型除皮膚松弛外，可出現(xiàn)特殊面容（前額隆起、弓形眉、眼瞼外側(cè)下斜、齲齒），生長發(fā)育遲緩和骨關(guān)節(jié)異常[14-15]。ARCLⅢ型又稱為De Barsy綜合征，除了早老外觀、智力障礙、全面發(fā)育遲緩?fù)猓€會出現(xiàn)眼部受累，如白內(nèi)障或角膜渾濁[16]。PYCR1變異患者通常被診斷為ARCLⅡB型，小部分眼部嚴(yán)重受累患者被診斷為ARCLⅢB型。各型ARCL由于臨床表現(xiàn)重疊，難以直接鑒別，需要進(jìn)行基因檢測以明確診斷。

PYCR1基因位于17號染色體長臂（17q25.3），編碼吡咯啉-5-羧酸還原酶1（delta-1-pyrroline-5-carboxylate reductas，PYCR1）。PYCR1是一種線粒體酶，參與L-脯氨酸生物合成過程，在結(jié)締組織的發(fā)育中起重要作用[17]。早老外觀是ARCL最重要的表現(xiàn)，所有患者均表現(xiàn)出皮膚松弛或皺紋。有研究結(jié)果顯示，PYCR1基因活躍表達(dá)于人體皮膚及骨關(guān)節(jié)系統(tǒng)，如發(fā)生變異可導(dǎo)致成纖維細(xì)胞病變，對氧化應(yīng)激的耐受能力下降，細(xì)胞凋亡率增加，最終引起皮膚表現(xiàn)[18]。除此之外，PYCR1基因變異還可導(dǎo)致骨關(guān)節(jié)異常、身材矮小、智力障礙、全面發(fā)育遲緩等。有研究結(jié)果顯示，PYCR1基因敲除斑馬魚模型出現(xiàn)脯氨酸合成酶缺乏，無法合成足夠的脯氨酸和羥基脯氨酸，結(jié)締組織減少，導(dǎo)致運(yùn)動功能低下、身長不足、體質(zhì)量不足和早衰[19]。

目前，ARCL尚無有效治療或預(yù)防疾病進(jìn)展的方法，因此對癥治療十分重要。對于骨密度降低患者，應(yīng)用雙膦酸鹽治療24個月后可有效糾正患者骨密度，預(yù)防自發(fā)性骨折繼續(xù)發(fā)生，明顯改善患者生活質(zhì)量[20]。整形手術(shù)也可對皮膚外觀起到改善作用。長期、定期隨訪有助于早期發(fā)現(xiàn)患者消化、呼吸、循環(huán)等系統(tǒng)的并發(fā)癥，及時治療，改善患者預(yù)后[1]。

綜上所述，ARCL表型、分型復(fù)雜多樣。當(dāng)患者出現(xiàn)早老外觀，合并表現(xiàn)為關(guān)節(jié)松弛、特殊面容、智力障礙、全面發(fā)育遲緩和身材矮小時應(yīng)考慮PYCR1相關(guān)ARCL，基因檢測有助于最終確診，長期隨訪有助于及時對癥治療，改善患者預(yù)后。