王運,程云,張帆,楊武
1 蚌埠醫學院研究生院,安徽蚌埠 233030;2 安徽醫科大學附屬六安醫院兒科
小頭畸形骨發育不良原始侏儒癥I 型(MOPDⅠ)或Taybi-Linder綜合征是一種罕見的常染色體隱性遺傳性骨骼發育不良疾病,最早于1967 年被描述。患者表現為嚴重的宮內和出生后發育遲緩、小頭畸形、面部畸形(前額傾斜、眼睛突出和小頜畸形)、稀疏的頭發和干燥的皮膚[1]。放射學表現包括伴有椎弓裂的骨骼發育不良、水平髖臼、短而彎曲的長骨[2]。神經學表現通常包括嚴重的智力發育遲緩、白內障、聽力障礙、中樞神經系統畸形、早發性癲癇和神經內分泌功能障礙[3]。根據人類基因突變數據庫,目前約有12 種不同的RNU4ATAC 基因突變和50 例MOPD1 患者被報道。該病病情通常較嚴重,患者一般不會存活到3歲以上。目前,已報告了部分臨床表型較輕的病例[4]。本病國內罕見,現報道1 例RNU4ATAC 基因突變導致嬰幼兒小頭畸形骨發育不良原始侏儒癥I 型(MOPD1),以期為該病的臨床診治提供參考。
1.1 臨床資料 先證者為男童,1 月27 天,系“發熱、咳嗽2 天,呻吟半天”于安徽醫科大學附屬六安醫院就診,病程中有反復發熱及咳嗽,入院前患兒開始出現呻吟,拒食,精神欠佳,時有震顫,擬“嬰兒支氣管肺炎;小頭畸形”收住兒科。追問病史,患兒母親孕檢結果:NT:3.3 mm,唐篩18-三體臨界風險,羊水穿刺提示樣本的染色體在檢測范圍內未見異常,四維彩超提示胎兒顱骨內結構異常(BLAKE 囊腫待排,胼胝體缺失可疑,左側顱內囊實性回聲,鼻骨發育不良,SD: 4. 1-4. 5),胎盤血竇,胎兒腸管內回聲增強,后復查四維彩超及晚期多次產科彩超均提示結構異常,因孕母不良孕產史(第一胎小頭畸形夭折),妊娠期高血壓、癲癇、胎兒生長受限、羊水過少。足月順產,出生APgar 評分1、5、10 min 分別為8、10、10 分,出生體質量:1 940 g,小于同胎齡兒出生體質量的第10 百分位,頭圍小(29 cm),小頜畸形,耳位低平,皮膚干燥,毛發稀疏,羊水清,臍帶無異常,胎盤血竇,原始反射引出不全。生后不久即出現呻吟癥狀,當時完善頭顱CT 示腦實質體積縮小,腦溝裂增深、增寬,雙側腦室分離,幕上、下腦室系統擴張,中線結構尚居中。
1.2 入院查體及輔助檢查 入院查體示神清,精神萎靡,呼吸稍促,發育落后,小頭畸形,頭圍31 cm,小頜畸形,耳位低平,皮膚干燥,毛發稀疏,全身彌漫性紅色皮疹,前囟近閉,鞏膜黃染,雙眼球突起,左側明顯,雙瞳孔等大等圓,光反射存在,雙上肢搐搦,肌張力增高明顯,雙手握拳,手指短細,雙下肢肌力肌張力尚可,左下肢散在瘀斑,NS(-)。無通貫手,擁抱、吸吮、握持及覓食等原始反射可引出,雙側病理反射陰性。完善電解質檢查,結果示電解質紊亂,凝血功能檢查示APTT 及TT 極高,血氣分析大致正常范圍內;血常規檢查示白細胞升高,中性粒細胞為主;肝功能檢查示轉氨酶及膽紅素增高,甲功七項結果正常。
1.3 診療經過 入院后予中心吸氧改善癥狀,心電監護監測生命體征變化,頭孢哌酮舒巴坦鈉抗感染、維生素C營養心肌、谷胱甘肽保肝、葡萄糖酸鈣糾正低鈣血癥、補液維持水電解質平衡、霧化對癥治療,3 d后患兒熱退,咳嗽好轉,家長要求出院,予以辦理。
1.4 基因檢測 經患兒家長知情同意后,分別留取患兒及父母EDTA抗凝血各2 mL,標本送至上海韋翰斯生物醫藥科技有限公司,對受檢者家系臨床全外顯子組及毗鄰剪接區域進行基因變異分析,發現受檢者攜帶編碼小核RNA(snRNA)基因 RNU4ATAC上的2個雜合變異,即 M1:n.51G>A 和 M2:n.55G>A。測序結果顯示這兩個變異分別遺傳自母親和父親,構成復合雜合變異(家系圖、一代測序峰圖分別見圖1-2)。參照美國醫學遺傳學和基因組學學會(ACMG)相關指南顯示[5],M1和M2均為罕見致病變異,在gnomAD數據庫中,M1在普通東亞人群中的突變頻率為0.05%,M2目前尚未見報道。功能研究發現,這兩種變異在次要內含子的正確剪接中起重要作用。

圖1 患兒家系圖

圖2 一代測序峰圖
小頭畸形骨發育不良原始侏儒癥Ⅰ型或Taybi-Linder綜合征已被證明是由RNU4ATAC基因的雙等位突變引起的,RNU4ATAC 基因位于染色體 2q14.2上CLASP1 基因的內含子2 中,被轉錄成一種非編碼小核(sn)RNA,即U4atac snRNA。U4atac 是一種核糖核蛋白復合物,組成次要剪接體的重要部分,參與U12 型內含子的剪接[6]。目前大約在800 個基因中發現了U12 型內含子,這雖然只占人類基因組中所有內含子的0.5%。但多數含有 U12 型內含子的基因編碼細胞離子通道或參與關鍵的細胞功能,例如 DNA 復制和修復、轉錄、RNA 加工和轉運、翻譯和細胞骨架組織[7],因此,次要內含子能否正確剪接在人類發育中起著重要作用。而功能分析表明,RNU4ATAC 中的突變將U12 依賴性剪接體活性降低了90%[8]。U4atac snRNP(snRNA 核糖核蛋白)通過將U6atac 加載到與U5snRNP 一致的含有U12 的剪接體前復合體上,U4atac 與U6atac 堿基配對的區域,即莖Ⅰ和莖Ⅱ(分別在U4atac的3” 和5” 處)由分子內莖環(5” 莖環)隔開,另一個莖環存在于U4atac 的3” 末端,其后是作為Sm 蛋白結合位點的序列,這對于snRNP 組裝和輸入細胞核很重要。莖Ⅱ、5” 莖環、莖I 和Sm 結合位點都富含高度保守的核苷酸,誘變實驗證明了它們對正確的次要剪接體活性的重要性。后期研究發現,3” 莖環被認為有重要作用,據報道,3” 莖環的完全缺失消除了次要剪接體的體內剪接功能[9-10]。
RNU4ATAC 基因的雙等位突變目前研究發現可以導致三種罕見的隱性發育疾病,即Taybi-Linder/MOPD1、Roifman 綜合征(OMIM 616651)綜合征和Lowry-Wood 綜合征。RFMN 和LWS 均有與TALS重疊的特征(即小頭畸形、生長遲緩、骨骼發育不良、智能障礙)。然而,在后兩種疾病中,未觀察到嚴重的腦結構異常和過早死亡,并且小頭畸形和生長發育遲緩不那么明顯[11]。另一方面,由于RFMN患者的父母首次咨詢通常是因為他們的孩子反復感染,免疫缺陷問題已經在這種綜合征中得到很好的證明,而TALS 和LWS 則不是這樣。迄今為止,已經報道了12 種不同的RNU4ATAC 突變與TALS 相關。這些突變位于 U4atac/U6atac 復合物的U4atac 分子內5” 莖環(g. 30G>A,g. 40C>T, g. 46G>A, g. 50G>A, g.50G>C, g.51G>A、g.53C>G 和 g.55G>A)、莖I結構域(g. 66G>C)、分子內3” 莖環中(g. 111G>A,g. 16_100dup) 和附近的 U4atac Sm 蛋白結合位點(g.124G>A)[12],其中,g.51G>A 突變最常檢測到,盡管沒有明顯的基因型—表型相關性,但與RNU4 ATAC 中其他描述的突變相比,雙等位基因g.51G>A 突變與更短的壽命相關[13]。與其他原發性侏儒綜合征相比,MOPD Ⅰ的預后較差。平均預期壽命約為8.5 個月,從2.5 個月到18 個月不等。早期死亡通常發生在1歲以內,主要由傳染病引起。
在已報道的病例中,患兒主要表現為智力殘疾和多種畸形,包括嚴重的小頭畸形、皮質腦畸形(神經元移行缺陷)、胼胝體發育不全/發育不良、侏儒癥和骨骼異常。報告的患者都存在胼胝體部分或完全缺失,其他的神經系統發育畸形包括額葉和顳葉發育不全、小腦蚓部發育不全、小腦半球相對保留和神經元遷移障礙(包括厚腦回、無腦回畸形、多小腦回和裂腦畸形)[13]。MOPD Ⅰ還可能表現出其他幾個特征,如魚鱗病、先天性心臟異常、小陰莖和隱睪、腎臟異常、聽力障礙、先天性白內障和肝脾腫大[3]。既往Abdel-Salam 描述了5 例MOPD Ⅰ患者出現色素沉著異常:缺乏視網膜色素沉著、白發和皮膚白化病,以及患有腦出血和凍瘡的血管病變患者,認為眼睛、頭發和皮膚的異常色素沉著及血管病變也可能是該綜合征的組成部分。但作者認為目前樣本數量過少,結論真實性有待于進一步考證。
在本例報道中,受檢者RNU4ATAC 基因中發現2個雜合變異,變異M1:n.51G>A 和變異 M2:n.55G>A,分別來自于母親和父親,出生時體質量:1 940 g,小于同胎齡兒出生體質量的第10 百分位,出生頭圍小(29 cm),現1 月27 天,頭圍31 cm,胸圍36 cm,小頭畸形,小頜畸形,耳位低平,皮膚干燥,毛發稀疏,雙眼突出,孕檢NT: 3.3 mm,唐篩18-三體臨界風險,羊水穿刺提示樣本的染色體在檢測范圍內未見異常,四維彩超提示胎兒顱骨內結構異常(BLAKE 囊腫待排?胼胝體缺失?左側顱內囊實性回聲,鼻骨發育不良,SD : 4. 1-4. 5 )。入院后查輔檢頭顱CT 檢查示腦實質體積縮小,腦溝裂增深、增寬,雙側腦室分離,幕上、下腦室系統擴張,中線結構尚居中,為MOPDⅠ典型頭顱畸形,家屬因經濟原因拒絕完善頭顱MRI、脊柱X 線、骨盆正位X 線、雙下肢X線及眼底檢查,未能提供進一步病情評估,但隨訪未再出現病情加重現象。
MOPDⅠ迄今尚無特效治療,本例報道豐富了其臨床表型及基因譜。因RNU4ATAC 基因不是蛋白質編碼基因,因此多數外顯子組產品未能捕獲到。未來隨著全基因組測序過渡到臨床領域,我們可能會看到這些診斷的逐漸增加,通過對RNU4 ATAC 基因突變患者的大量樣本進行表型分析,不僅可更好地了解這種疾病的表型變異性,還可為建立這種罕見疾病的基因型—表型相關性提供進一步信息,有助于為患病家庭提供準確的復發風險指導。