王秋紅,張 淇,王楊陽,盧 倩,敦 碩,鄒麗萍
解放軍醫學院,解放軍總醫院兒科醫學部,北京 100853
富含嘌呤的元件結合蛋白A(purine-rich element-binding protein A,PURA) 基因位于染色體5q31,為編碼高度保守的含有322 個氨基酸的PURA 蛋白Pur-alpha。PURA 結構域包括3 個PUR 序列,分別為PURⅠ、PURⅡ和PURⅢ。Pur-alpha 參與基本的細胞功能,包括復制、轉錄、翻譯和細胞生長,對大腦發育、神經元增殖及突觸形成具有重要作用[1-2]。PURA 基因變異可導致PURA 綜合征(OMIM 600473),主要表現為發育落后、新生兒期肌張力低下/喂養困難/呼吸異常、運動障礙、癲癇、面部畸形特征等;亦可存在頭顱MRI 異常,多為非特異性,主要見于髓鞘形成延遲[3-6]。目前國內僅報道2 例PURA 綜合征。本研究報道了1 例以肌張力減退為主要表現的PURA 綜合征患者,回顧總結了相關文獻,加強臨床醫師對該病的認識,并強調早期遺傳學檢測的重要性。
1 臨床表現 患兒男,2 歲10 月齡,因“肌張力低下2 年余”于2022 年6 月就診于解放軍總醫院,患兒系第2 胎第2 產,胎齡41+5 周,經陰道分娩,出生時體質量3.8 kg,頭圍38 cm,身高53 cm,無出生缺氧窒息史。新生兒期嗜睡多,喂養可,生后42 d 齡于健康體檢時發現肌張力低下,并給予康復治療,高壓氧及神經節苷脂治療。目前患兒存在精神運動發育落后,認知差,反應慢,易驚嚇,流涎多;面部畸形特征:長臉,眼距寬,內眥贅皮,扁平鼻梁,高發際線;語言障礙,只會說兩個字詞語。患兒發育較正常者延遲,出生后追物追聽差,4 月齡逗笑,5 月齡才開始追物追聽、抬頭,7 月齡偶會發“爸爸”音,9 月齡獨坐,10 月齡翻身,1 歲9 月齡會爬及扶站,2 歲5 月齡會走路。患兒無既往病史,無家族陽性史。入院體格檢查:神清,精神可,大頭(頭圍51 cm),雙眼位異常,眼窩深,對光反射正常,下肢肌力Ⅳ級,四肢肌張力低,反射減弱,病理征陰性。頭顱MRI 及腦電圖未見異常,血尿串聯質譜檢測正常。Gesell 發育診斷量表提示發育商為38.58,適應行為(適應性、大動作、精細動作、語言、個人-社交) 綜合評估結果為重度缺陷。
2 遺傳學檢測 全外顯子組的家系檢測結果提示患兒PURA 基因變異,chr5:139494229,exon1,c.463T>C p.Tyr155His (NM_005859.4),錯義變異,經Sanger 測序證實為新生變異(圖1)。該變異位點在千人數據庫、ExAC 等正常對照人群數據庫及ClinVar、HGMD 數據庫均未見報道,為新發現的變異位點。采用生物信息學軟件預測其致病性,Mutation taster 預測結果為Disease causing,PolyPhen-2 提示Probably damaging(1.000),ACMG分級具有可能致病性,致病證據為PS2+PM2 +PP3,診斷為PURA 綜合征。

圖1 本例患兒的PURA 基因變異位點(chr5:139494229,c.463T>C p.Tyr155His)(NM_005859.4)及其父母的Sanger 測序結果Fig.1 PURA gene mutation site (chr5:139 494 229,c.463T>C p.Tyr155his) (NM_005859.4) and Sanger sequencing results of the parents
本文以“PURA”“PURA syndrome”“Pur-alpha”為檢索詞檢索PubMed (https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov)、人類基因組變異數據庫(HGMD,http://www.hgmd.cf.ac.uk)、在線人類孟德爾遺傳數據庫(OMIM,http://omim.org);以“PURA 綜合征”為檢索詞檢索中國知網(CNKI)和萬方數據庫,檢索時間為建庫至2022 年6 月30 日,篩選報道明確診斷為PURA 綜合征患者的文獻,收集其臨床資料并進行總結,包括臨床表型、基因變異位點及影像學檢查結果等。最終共檢索到了26 篇英文文獻[2-27],報道158 例PURA 綜合征患者;2 篇中文文獻[28-29],報道2 例PURA 綜合征患者;總共160 例PURA 綜合征患者,男68 例,女92 例;患者年齡范圍為生后4 d 至48 歲。所有診斷為PURA綜合征的患者均發育落后,包括智力低下、運動落后、語言障礙;131 例存在(81.9%)新生兒期肌張力低下,且肌張力低下可持續至兒童期,甚至成年期;120 例(75%)存在新生兒期喂養困難,嚴重者需要管飼;78 例(48.8%) 存在新生兒期呼吸障礙,包括呼吸窘迫及呼吸暫停等。101 例(64.4%)患者存在面部畸形特征,可見于眼距過寬、內眥贅皮、杏仁狀瞼裂、扁平鼻梁、鼻尖寬且呈三角形、人中長、嘴角下垂、小下頜、長臉、高發際線等。87 例(54.4%) 患者有癲癇發作,其中以肌陣攣發作、全面性強直-陣攣發作及局灶性發作等常見。86 例(53.8%)患者頭顱MRI 異常,可見于髓鞘形成延遲、腦白質發育不良/體積較少、胼胝體發育不良、輕度腦室增寬等,其中最常見的異常表現是髓鞘形成延遲,發生于62 例(38.8%)患者。其詳細臨床表型譜見圖2。

圖2 PURA 綜合征患者的臨床表型譜Fig.2 Clinical profile of patients with PURA syndrome
PURA 基因的變異類型包括錯義變異、移碼變異、無義變異、框內缺失等。文獻復習共報道了117 個不同的氨基酸位點變異,其中,移碼變異51 例(43.6%)、錯義變異36 例(30.8%)、無義變異19 例(16.2%)、框內缺失9 例(7.7%)、缺失插入2 例(1.7%)。所有變異類型中,移碼變異類型最常見。在變異來源明確的相關位點報道中,所有的變異位點均為新生變異,即其父母均為野生型。另外,最常發生的變異位點有c.289A>G p.Lys97Glu、c.697_699del p.Phe233del、c.734G>C p.Arg245Pro、c.812_814del p.Phe271del。
PURA 綜合征是PURA 基因變異導致的單基因常染色體顯性遺傳病,其可導致神經發育障礙,于2014 年首次被報道[27,30]。早期關于小鼠模型的研究提到,PURA 基因敲除小鼠可表現出喂養問題、運動障礙、步態異常及癲癇發作等;組織學分析顯示腦區及其他器官的細胞增殖減少,神經元和樹突的數量減少,這證實了PURA 基因在大腦發育和神經保護功能中的重要作用[31-32]。
PURA 綜合征常見的臨床表現有新生兒期的肌張力低下、喂養困難、嗜睡、呼吸障礙以及發育落后、癲癇、運動障礙等[3-4]。本文通過文獻復習總結國內外不同臨床表型的發生頻率,最終發現PURA 綜合征患者幾乎全部存在精神運動發育落后伴語言障礙;在新生兒期最常表現為肌張力低下、喂養困難、呼吸障礙、嗜睡;新生兒期及新生兒期后其他較常見的臨床表型包括面部畸形、癲癇、運動障礙(包括刻板動作、共濟失調、舞蹈樣動作等)、斜視、病理性驚嚇反應、便秘。其他可見于PURA 綜合征的表現有胎齡大于41周、流涎、吞咽困難、皮膚松弛、非癲癇性的抽動或凝視、內分泌異常(如維生素D 缺乏癥等)[3,6],由于一些報道的病例對這些癥狀的描述不全面,故此處未做系統概述。PURA 綜合征患者可存在頭顱MRI 異常,包括髓鞘形成延遲、腦白質體積減小、胼胝體發育不良等[3-4],本研究通過文獻復習總結出約53.8%患者可存在頭顱MRI 異常,其中以髓鞘形成延遲最常見。本例患兒主要表現為胎齡大于41 周、新生兒期的肌張力低下/嗜睡、流涎、精神運動發育落后伴語言障礙、病理性驚嚇反應,并存在眼距寬、扁平鼻梁等面部畸形特征,其臨床表型符合PURA 綜合征。
PURA 綜合征多在新生兒期即開始發病,但在臨床上,新生兒期存在的肌張力低下、嗜睡、喂養困難等癥狀容易被忽視。在排除產傷、缺血缺氧性腦病等圍生期腦損傷史的情況下,出現上述新生兒期癥狀時,需進一步檢查患者的面部特征,是否存在運動障礙、癲癇等,盡可能完善頭顱MRI 檢測。若頭顱MRI 提示髓鞘形成延遲,臨床醫師需高度警惕PURA 基因變異可能。另外,一半以上的PURA 綜合征患者可發生癲癇,對于癲癇病因不明者,若同時存在明顯的精神運動發育落后,面部畸形特征及髓鞘化延遲時亦需考慮PURA 基因變異可能,尤其是對于表現為肌陣攣發作、全面性強直-陣攣發作及局灶性發作形式者,盡早完善基因檢測以明確診斷。Johannesen 等[3]報道,非截短變異和截短變異均可出現在具有相似表型的患者中,且其在患有和不患有癲癇患者中的分布無顯著差異,本研究總結了117 個不同變異位點,亦未發現明確的基因型-表型相關性。
對于變異類型,我們總結出移碼變異(43.6%)最常見。移碼變異為截短變異,可導致蛋白功能的喪失。另外我們總結了變異頻率較高的4個位點,c.289A>G(p.Lys97Glu)、c.697_699del(p.Phe233del)、c.734G>C(p.Arg245Pro)、c.812_814del(p.Phe271del),明確了其致病性。故對于臨床中發現的PURA 基因變異,若存在以上高頻變異位點,可判別其致病性,并做出相應的臨床診斷。迄今已報道的有遺傳數據來源的患者中,其變異位點均為新生變異,故即使無遺傳病家族史,亦不能排除基因變異這一病因。關于PURA 的基因檢測,主要是通過基因包或全外顯子檢測,其中基因包檢測主要涉及將PURA 基因納入發育障礙和癲癇性腦病基因組[30]。遺傳學檢測至關重要,可進一步幫助明確病因,且下一步的遺傳咨詢有助于減少出生缺陷患兒;故在病因不明確且高度懷疑某種遺傳病時,應盡早完善基因檢測。
Johannesen 等[3]報道在其隊列中,PURA 綜合征患者(雜合變異)的死亡主要與嚴重發育障礙和癲癇有關,而與PURA 變異沒有直接關系。關于純合變異,PURA 純合缺失小鼠顯示出更嚴重的致死性,在出生后28 d 即無法存活[31]。由于缺乏縱向隨訪數據,目前尚無有關病死率的系統描述。目前PURA 綜合征尚無有效的治療方案,主要是對癥和康復治療;另外,研究報道PURA 基因變異相關的癲癇大多為藥物難治性癲癇[3]。故亟須進一步研究PURA 綜合征相關的病理生理機制,探索有效的治療方案。
綜上,PUAR 綜合征的臨床表型以新生兒期癥狀常見,多表現為新生兒期肌張力低下、喂養困難、呼吸困難、嗜睡,其他常見表型包括發育落后、面部畸形特征、癲癇及運動障礙等,頭顱MRI 異常表現以髓鞘形成延遲為主。對于存在以上相關表型且其病因無法解釋者,需警惕PURA基因變異的可能,盡早完善基因檢測。
作者貢獻王秋紅:數據收集和整理,文章撰寫;張淇:數據收集和整理;王楊陽:數據整理;盧倩、敦碩:數據收集;鄒麗萍:提供文章思路,文章修改。
利益沖突所有作者聲明無利益沖突。
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