玻璃樣纖維瘤病綜合征(hyaline fibromatosis syndrome,HFS)是一種罕見的隱性遺傳病,由炭疽毒素受體2(anthrax toxin receptor-2,ANTXR2)基因,亦稱毛細(xì)血管形態(tài)發(fā)生蛋白基因2(capillary morphogenesis protein gene-2,CMG2)的突變引起[1-2]。HFS 是嬰兒全身性透明變性(infantile systemic hyalinosis,ISH)和幼年透明纖維瘤?。╦uvenile hyaline fibromatosis,JHF)的統(tǒng)一術(shù)語,ISH 和JHF 是HFS 因嚴(yán)重程度不同而進(jìn)行的命名。ISH是指全身受累和早期致死的患者,而JHF用于病情較良性的患者。目前,中文文獻(xiàn)關(guān)于該病基因檢測的報道僅2例[3-4]。本文分析1例HFS患兒的臨床及遺傳學(xué)特點。
患兒女,7歲5個月,因頭皮、雙耳、雙手、骶尾部多發(fā)皮膚缺損,伴四肢多關(guān)節(jié)曲屈攣縮7年余,于2017年3月就診于我院醫(yī)學(xué)遺傳研究所?;純合档?胎,第3產(chǎn),足月順產(chǎn),身高、體重低于正常同齡兒,智力發(fā)育正常。患兒經(jīng)常有輕度腹瀉。其2個姐姐分別于2歲、1歲時夭折,原因不明。家族中無類似患者,父母非近親結(jié)婚,母親無流產(chǎn)史。
體檢:身高98 cm,體重18 kg,無法端坐及平躺,神志清,精神欠佳。皮膚科檢查:頂枕部和骶尾部皮膚分別見5.4 cm×6.2 cm、7.7 cm×8.2 cm皮膚缺損,皮損高出正常皮膚,凹凸不平,質(zhì)硬,紅色,壓之不褪色,表面有潰破、滲液和結(jié)痂。耳廓及手指、足趾關(guān)節(jié)見多發(fā)直徑0.2 ~0.5 cm紅色結(jié)節(jié),質(zhì)硬。牙齦腫脹,雙唇無法閉合。四肢呈曲屈攣縮畸形,活動障礙。見圖1。
實驗室檢查:血生化(包括血氨、乳酸、丙酮酸)、糞常規(guī)、細(xì)胞免疫、腫瘤標(biāo)志物、抗核抗體、抗雙鏈DNA、抗心磷脂抗體未見異常。雙下肢X 攝片:膝關(guān)節(jié)外側(cè)間隙變窄。心臟、腹部彩超及頭顱、脊椎磁共振檢查無異常。腦電圖、肌電圖未見異常?;純罕O(jiān)護(hù)人拒絕皮損組織病理檢查。
基因檢測:抽取患兒及父母外周血,通過高通量測序發(fā)現(xiàn),患兒ANTXR2 基因(NM_058172.5)13 號外顯子存在第1073位堿基胞嘧啶的缺失(c.1073delC)及1073位堿基胞嘧啶插入的(c.1073dupC)復(fù)合雜合突變。c.1073delC 導(dǎo)致其編碼的氨基酸閱讀框在第359位由丙氨酸突變?yōu)榱涟彼岵l(fā)生位移,提前在位移后的第51 個氨基酸出現(xiàn)終止密碼子,發(fā)生截斷(A359Lfs*51)。c.1073dupC 導(dǎo)致其編碼的氨基酸閱讀框在第359位由丙氨酸突變?yōu)榘腚装彼岵l(fā)生位移,在位移后的第13 個氨基酸提前出現(xiàn)終止密碼子,發(fā)生截斷(A359Cfs*13)。采用Sanger測序驗證,發(fā)現(xiàn)患兒母親、父親該基因分別為c.1073delC、c.1073dupC 雜合突變(圖2),該患兒的2個突變分別遺傳自其雙親。
診斷:玻璃樣纖維瘤病綜合征。
治療:經(jīng)過多學(xué)科會診,建議雙歧桿菌調(diào)節(jié)腸道菌群,蒙脫石散止瀉,頭孢類藥物抗感染等對癥治療;手術(shù)切除增生的牙齦和骶尾部瘢痕,但患兒家長拒絕手術(shù),放棄治療。半年后電話隨訪,患兒偶有輕度腹瀉,其他癥狀無明顯進(jìn)展。
HFS 是由位于染色體4q21 的ANTXR2/CMG2 基因突變引起的常染色體隱性遺傳病。該基因由17個外顯子組成,編碼一個相對分子質(zhì)量約55 000的跨膜蛋白。該蛋白由信號肽、vWA 結(jié)構(gòu)域、免疫球蛋白樣結(jié)構(gòu)域、跨膜結(jié)構(gòu)域和胞質(zhì)尾部組成[5-6]。ANTXR2 基因廣泛表達(dá)于全身各種組織(腦除外),是炭疽桿菌的受體,其生理功能仍未完全闡明。Bürgi 等[7]報道HFS 結(jié)節(jié)中含有Ⅵ型膠原,ANTXR2 可能是Ⅵ型膠原的受體,介導(dǎo)其轉(zhuǎn)運(yùn)至溶酶體內(nèi)降解,ANTXR2 功能喪失將導(dǎo)致Ⅵ型膠原在細(xì)胞外基質(zhì)中積累。
圖2 玻璃樣纖維瘤病綜合征患兒及其父母ANTXR2 基因突變分析 患兒ANTXR2 基因13 號外顯子存在第1073 位堿基胞嘧啶的缺失(c.1073delC)及1073 位堿基胞嘧啶的插入(c.1073dupC)復(fù)合雜合突變,患兒母親、父親分別為c.1073delC、c.1073dupC雜合突變
HFS 臨床表現(xiàn)多有關(guān)節(jié)攣縮、牙齦肥大、皮下結(jié)節(jié)等,彌散性皮膚增厚僅在少數(shù)病例中報道。大多數(shù)患者會同時出現(xiàn)皮下結(jié)節(jié)和牙齦增生,因此一般認(rèn)為這2個表現(xiàn)是HFS的特征性表型。由于透明物質(zhì)逐漸積累形成皮下結(jié)節(jié)和牙齦增生需要一定的時間,所以在疾病發(fā)作初期,會表現(xiàn)為牙本質(zhì)感染和進(jìn)食障礙。HFS病變組織病理可見真皮細(xì)胞外和血管周圍嗜酸性和希夫試劑陽性的均質(zhì)性物質(zhì)沉積,伴有梭形細(xì)胞增殖,可伴少量的炎性細(xì)胞。因此典型的臨床表現(xiàn)結(jié)合皮膚組織病理可明確診斷該病。
基因檢測結(jié)果顯示,本例患兒ANTXR2 外顯13 存在c.1073delC 以及c.1073dupC 雜合突變,c.1073delC 遺傳自父親,c.1073dupC來自母親,為復(fù)合雜合突變。c.1073dupC突變導(dǎo)致編碼氨基酸的閱讀框發(fā)生位移,提前出現(xiàn)終止密碼子,形成胞質(zhì)尾部僅有29 個氨基酸殘基(野生型蛋白胞質(zhì)尾部有146個氨基酸殘基)的截短蛋白,該蛋白可能觸發(fā)無義介導(dǎo)的mRNA降解途徑,導(dǎo)致蛋白表達(dá)減少,影響蛋白質(zhì)的正常功能[8]。關(guān)于c.1073delC突變,僅有1篇中文文獻(xiàn)報道了1 例患兒攜帶該突變[9]。我們發(fā)現(xiàn),該突變與c.1073_1074inCC突變產(chǎn)生了相同的截短蛋白,即胞質(zhì)尾部僅有66個氨基酸殘基的截短蛋白(圖3)。研究表明[8],c.1073_1074inCC 編碼的截短蛋白可啟動內(nèi)質(zhì)網(wǎng)相關(guān)蛋白降解途徑,導(dǎo)致突變蛋白被降解,從而無法發(fā)揮正常功能。因此我們推測,c.1073delC 可能也通過相同的降解機(jī)制被降解,影響蛋白功能。
圖3 ANTXR2正常基因及13號外顯子突變引起的氨基酸序列的變化 c.1073_1074insCC、c.1074delT、c.1073_1074insC為熱點突變,導(dǎo)致第359位氨基酸改變,本例患者的c.1073 delC突變與c.1073_1074inCC突變產(chǎn)生了相同的截短蛋白
2012 年Denadai 等[10]按照臨床表現(xiàn)對HFS 進(jìn)行分級。1 級或輕度級別即皮膚和/或牙齦受累;2級或中度級別即關(guān)節(jié)和/或骨受累;3 級或重度即內(nèi)臟受累;4 級即危及生命。根據(jù)特征性表型,雖然未做皮膚病理活檢,依然可作出HFS的臨床診斷,其臨床分級為2 級。目前,已報道的關(guān)于ANTXR2基因突變的患者中,25例患者有c.1073dupC突變,其中c.1073dupC的純合變異有11例,含有c.1073dupC的復(fù)合雜合突變14 例,該突變被認(rèn)為是熱點突變。Deuquet等[11]將HFS的ANTXR2基因致病突變分為4大類:位于vWA結(jié)構(gòu)域中的錯義突變?yōu)棰耦?;位于外顯子1 ~11 中錯義突變?yōu)棰蝾?;?dǎo)致過早出現(xiàn)終止密碼子的移碼或剪接位點的突變?yōu)棰箢?;位于胞質(zhì)內(nèi)蛋白尾部的錯義突變?yōu)棰纛?。大多?shù)患者為ANTXR2基因純合突變。Ⅲ類突變是最常見的突變類型,會導(dǎo)致終止密碼過早出現(xiàn),有可能誘導(dǎo)不穩(wěn)定mRNA的形成并被快速降解。
本例患兒臨床分級為2級,其ANTXR2基因的突變類型為Ⅲ類突變。根據(jù)文獻(xiàn)報道的表型-基因型的關(guān)系,Ⅲ類突變通常引起較重的臨床表現(xiàn),多為3 或4 級,這與本例分級不同,也與大多數(shù)國內(nèi)外報道的病例不相符。我們推測,中國HFS 患兒可能在表型-基因型的相關(guān)性方面存在種族差異,但還需更多的臨床病例加以支持。另外,本研究尚需對ANTXR2 基因c.1073delC 及c.1073dupC 突變后其編碼蛋白結(jié)構(gòu)及功能進(jìn)一步研究,為揭示其致病機(jī)制提供實驗依據(jù)。
HFS目前尚無特殊有效的治療方法,致死性腹瀉、反復(fù)感染、多器官衰竭是導(dǎo)致死亡的主要原因。臨床上使用D青霉胺、甲氨蝶呤和糖皮質(zhì)激素(全身和皮內(nèi))改善患者的生活質(zhì)量;利用手術(shù)治療皮下結(jié)節(jié)及牙齦肥大。今后藥物研發(fā)的方向可能主要針對內(nèi)質(zhì)網(wǎng)蛋白質(zhì)折疊及轉(zhuǎn)運(yùn)的相關(guān)組成成分,如蛋白酶體抑制劑MG132、硼替佐米(bortezomib),進(jìn)行靶向治療[12]。由于患兒父母拒絕手術(shù)、住院治療,遂給予對癥治療。半年后電話隨訪,患兒偶有輕度腹瀉,其他癥狀無明顯進(jìn)展。
利益沖突 所有作者均聲明不存在利益沖突