下頜發(fā)育不良及問號(hào)耳畸形患者的致病基因突變遺傳分析

樊若溪，黎冬梅，章錦曼，朱寶生

(1.云南省第一人民醫(yī)院 兒科，云南 昆明 650032；2.國(guó)家衛(wèi)生健康委員會(huì)西部?jī)?yōu)生重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，云南 昆明 650032；3.云南中醫(yī)藥大學(xué) 中藥學(xué)院，云南 昆明 650500)

0 引 言

耳髁突綜合征(Auriculocondylar Syndrome，ACS；OMIM #614669, #602483, #615706)是一類以小下頜畸形和外耳廓畸形為主要特征的罕見的先天性顱面部出生缺陷.其典型的臨床特征包括小頜畸形，下頜骨髁發(fā)育不全和特定外耳畸形[1-6].其中特定外耳畸形又被單獨(dú)稱為“問號(hào)耳畸形”(Question Mark Ears，QME)[7]，該畸形位于耳垂和耳輪的交界處，表現(xiàn)度從兩者之間的切跡到分離為完整的裂隙不等.ACS非常罕見，目前在SCI數(shù)據(jù)庫(kù)中收錄的研究報(bào)道病例僅約為50例(包含單純的問號(hào)耳畸形，Isolated Question Mark Ears，IQME，OMIM#612798)[8].ACS在不同家系的患者或同一家系中的不同成員之間，常常表現(xiàn)出高度的表型差異，臨床表型非常多變[8-9].例如：同一家系有些成員只表現(xiàn)出單純的問號(hào)耳畸形，或單純的小頜畸形，此類情況有時(shí)也被診斷為Pierre Robin序列征(PRS，OMIM#261800)[8, 10-11].這些患者與家系中典型的ACS患者之間具有緊密的遺傳相關(guān)性，因此，在分子遺傳學(xué)研究中，一般將家系中的患者均歸類為ACS不同程度的表型[12-13].近10余年來研究報(bào)道所收集的病例匯總統(tǒng)計(jì)，ACS患者除具有典型的特征外，常常還會(huì)伴有一些其他特征：ACS典型的圓臉臉頰，面頰突出，小口畸形，腭板畸形，舌后墜，咬合不正，牙列擁擠，聽力損傷，呼吸困難，喂養(yǎng)困難等等[1, 6, 8, 14-16].

ACS于1978年首次報(bào)道并描述該疾病，該報(bào)道的家系患者具有雙側(cè)外耳發(fā)育不良及小頜畸形，研究提出該疾病為“一種新的綜合征”[17].隨后的一系列研究將該疾病定義為“耳髁突綜合征”，并通過各家系患者的遺傳模式分析，認(rèn)為耳髁突綜合征為常染色體顯性遺傳病[1, 10-11, 13, 18]，致病區(qū)域主要為染色體1p21.1-q23.3[10-11].2012年后，隨著ACS在分子遺傳學(xué)研究中取得進(jìn)展和突破，逐漸確定了一條EDN1-EDNRA-DLX信號(hào)通路，該信號(hào)通路對(duì)于脊椎動(dòng)物的咽弓發(fā)育和下頜骨分化起到至關(guān)重要的作用[19-23]，并發(fā)現(xiàn)除了常染色體顯性的遺傳模式，ACS同時(shí)還具有基因-表型對(duì)應(yīng)的多種遺傳模式并存的現(xiàn)象[8-9].

在EDN1-EDNRA-DLX信號(hào)通路中，內(nèi)皮素1(EDN1)信號(hào)通過內(nèi)皮素A受體(EDNRA)，調(diào)控Distalless homebox(DLX)轉(zhuǎn)錄因子在咽弓的表達(dá)，進(jìn)而調(diào)控和影響脊椎動(dòng)物的下頜骨分化發(fā)育[14, 20-23]；在一些ACS病例以及相關(guān)疾病動(dòng)物模型中，發(fā)現(xiàn)EDN1-EDNRA-DLX信號(hào)通路的傳導(dǎo)均遭到不同程度的破壞，EDN1以及作用于EDNRA下游的PLCB4，GNAI3均會(huì)影響該信號(hào)通路的傳導(dǎo)[24-26].因此，ACS患者很可能是EDNRA介導(dǎo)的信號(hào)通路出現(xiàn)了問題[9]，該通路的保守性對(duì)于脊椎動(dòng)物下頜的分化和發(fā)育起到至關(guān)重要的作用.

根據(jù)多個(gè)家系遺傳模式的研究報(bào)道，EDN1的編碼基因EDN1(Endothelin 1，OMIM#131240)，作用于EDNRA下游的PLCB4(Phospholipase C, β-4，OMIM#600810)和GNAI3(G protein, α-inhibiting 3，OMIM#139370).目前被認(rèn)為是導(dǎo)致ACS表型的重要基因[9]，編碼內(nèi)皮素A受體EDNRA的EDNRA基因(Endothelin receptor type A，OMIM#131243)為“伴脫發(fā)的下頜面骨發(fā)育不全綜合征(Mandibulofacial dysostosis with alopecia，MFDA，OMIM#616367)”的致病基因.目前發(fā)現(xiàn)，PLCB4基因通過常染色體顯性或常染色體隱性的遺傳模式均可導(dǎo)致ACS；GNAI3基因通過常染色體顯性的遺傳模式導(dǎo)致ACS[8]；EDN1基因通過常染色體隱形的模式導(dǎo)致ACS，或以常染色體顯性的模式導(dǎo)致IQME，而EDNRA基因則以常染色體顯性的遺傳模式導(dǎo)致MFDA.由這些基因變異所導(dǎo)致的ACS患者之間表現(xiàn)出不完全外顯率以及高度表型分化[8-9]，這一現(xiàn)象與臨床發(fā)現(xiàn)的不同ACS患者具有不同程度的臨床癥狀是相吻合的[10-11, 27]，可能與各種突變模式對(duì)信號(hào)傳導(dǎo)造成不同的影響相關(guān).

目前，由EDN1-EDNRA-DLX信號(hào)通路傳導(dǎo)所導(dǎo)致的ACS致病機(jī)制研究尚淺，對(duì)于不同表型差異的遺傳學(xué)背景仍需要更多病例和功能研究.

本研究對(duì)兩組無親緣關(guān)系且具有典型ACS特征的患者家系進(jìn)行遺傳學(xué)分析，結(jié)合已有的研究報(bào)道探索與患者致病相關(guān)的遺傳學(xué)變異，為ACS的遺傳學(xué)研究和臨床診斷提供了重要的遺傳學(xué)依據(jù).

1 對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象

1.1.1 家系A(chǔ)病例資料

患者Ⅱ:3，女，24歲，白族，因“下頜發(fā)育不良”到醫(yī)院接受遺傳咨詢，就診者為Ⅱ:3本人，拒絕家系其他人接受檢查(見圖1)，拒絕公開相關(guān)影像資料.Ⅱ:3面貌呈現(xiàn)非常典型的ACS特征：下頜嚴(yán)重發(fā)育不良，小口畸形，圓臉臉頰，雙側(cè)耳廓與耳輪之間有明顯切跡，呈“問號(hào)耳”特征.全景顱骨影像檢查提示：受檢者上下頜中線不齊，頦部右偏，右髁突形態(tài)較左側(cè)欠規(guī)則，上頜前突，下頜發(fā)育不足，雙側(cè)生支短小，前牙覆蓋較大.Ⅱ:3自訴平時(shí)睡覺打鼾嚴(yán)重，平素體健，無煙酒等不良嗜好，聽力，智力正常，否認(rèn)毒物放射性物質(zhì)接觸史，否認(rèn)傳染病、性病史、無手術(shù)及外傷史，否認(rèn)近親婚配及家族遺傳病史，家族其他成員表型正常.

1.1.2 家系B病例資料

就診家系成員包括患者Ⅱ:1，成員Ⅱ:2，患兒Ⅲ:1(見圖2)，拒絕家系其他人接受檢查，拒絕公開相關(guān)影像資料.先證者患兒Ⅲ:1，女，9月齡，漢族，因“下頜發(fā)育不良”到醫(yī)院接受遺傳咨詢.Ⅲ:1容貌具有典型的ACS特征：下頜發(fā)育不良，小口畸形，圓臉臉頰，雙側(cè)耳廓與耳輪之間有明顯切跡，呈“問號(hào)耳”特征，合并有心臟房間隔缺損.家屬描述患兒Ⅲ:1平日喂養(yǎng)困難，吃奶時(shí)有嗆奶，呼吸有不暢，喉間有“呼嚕聲”，平躺入睡偶有憋醒，側(cè)臥和俯臥位能緩解.Ⅲ:1于3月齡時(shí)到外院就診并以“皮-羅綜合征”收治入院，行專科檢查結(jié)果：輕度營(yíng)養(yǎng)不良，皮下脂肪菲薄，下頜發(fā)育小且后縮，呈鳥嘴狀，上顎部懸雍垂及軟顎部裂開，最寬約1.0cm，未及硬腭及牙槽裂，舌系帶短.行“頭顱+面部、氣管及支氣管CT掃描”提示：小下頜畸形，下頜骨短小，內(nèi)收，雙側(cè)顳下頜關(guān)節(jié)在位，軟硬腭均可見，舌根后墜，局部氣道略窄；顱內(nèi)CT平掃未見明顯異常；兩肺紋理增多、增粗；氣管支氣管重建未見明顯異常.行心臟彩超檢查提示房間隔缺損及二尖瓣、三尖瓣收縮期各見少量返流.住院行“下頜延長(zhǎng)器置入術(shù)+異體骨置入術(shù)”手術(shù)，手術(shù)順利并于25天后出院.

患者Ⅱ:1，37歲，漢族，容貌特征表現(xiàn)為輕微的下頜骨后縮，下頜發(fā)育比常人略小略短(短頜)，耳輪和耳垂間有輕微切跡，臨床表型有輕微ACS特征.自述其母親Ⅰ:2具有與Ⅱ:1本人相似的短頜表型，二人均未進(jìn)行過?？漆t(yī)學(xué)檢查.平素體健，無不良嗜好，否認(rèn)毒物放射性物質(zhì)接觸史、傳染病、性病史，手術(shù)及外傷史，否認(rèn)其他家族遺傳病史.

圖1 ACS患者家系A(chǔ)示意圖Fig.1 Patient family A with auriculocondylar syndrome (ACS)

圖2 ACS患者家系B示意圖Fig.2 Patient family B with auriculocondylar syndrome (ACS)

1.2 研究方法

對(duì)受檢者進(jìn)行染色體，CNV片段到基因位點(diǎn)突變?nèi)齻€(gè)層面的遺傳學(xué)檢測(cè)，結(jié)合已有的研究報(bào)道，分析檢測(cè)數(shù)據(jù).家系A(chǔ)患者Ⅱ:3經(jīng)本人知情同意，接受染色體核型分析，高通量測(cè)序染色體拷貝數(shù)變異檢測(cè)(Copy Number Variations，CNVs)和全外顯子組檢測(cè).家系B三人(Ⅱ:1，Ⅱ:2，Ⅲ:1)經(jīng)本人和家屬知情同意，Ⅲ:1接受染色體核型分析、CNVs檢測(cè)，并對(duì)三人都進(jìn)行了家系全外顯子組檢測(cè).本研究遵循的程序符合本院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)所制定的倫理學(xué)標(biāo)準(zhǔn)，得到了該委員會(huì)批準(zhǔn)，同時(shí)征得受檢者本人或家屬的知情同意，并與之簽署了臨床研究知情同意書.受檢者愿意提供相關(guān)的臨床檢查資料，但拒絕公開相關(guān)的影像資料.

1.2.1 標(biāo)本的采集及處理

抽取每位受檢者3～5 mL 外周血，用于提取DNA待用.DNA的提取采用QIAamp DNA Mini Kit試劑盒(QIAgen，Germany)進(jìn)行，實(shí)驗(yàn)操作嚴(yán)格執(zhí)行試劑盒說明書操作流程，提取的DNA經(jīng)質(zhì)檢合格，定量后于 4 ℃ 待用或 -20 ℃ 保存

1.2.2 染色體核型分析

染色體核型分析依照本實(shí)驗(yàn)室常規(guī)流程完成，分析使用全自動(dòng)染色體圖像分析儀(英國(guó)AI Cytovision公司產(chǎn)品)顯微照相，按照人類細(xì)胞遺傳學(xué)命名國(guó)際體系(ISCN，2005)對(duì)受檢者染色體核型進(jìn)行分析和命名.

1.2.3 高通量測(cè)序染色體拷貝數(shù)變異檢測(cè)(Copy Number Variations，CNVs)

高通量測(cè)序染色體拷貝數(shù)變異檢測(cè)(CNVs)依照本實(shí)驗(yàn)室常規(guī)流程完成，檢測(cè)使用DA8600測(cè)序儀(中山大學(xué)達(dá)安基因股份有限公司)，采用新一代高通量測(cè)序技術(shù)，結(jié)合生物信息學(xué)分析，檢測(cè)全基因組范圍內(nèi)微小片段拷貝數(shù)變化，是一種快速、高效的分子核型分析技術(shù).

1.2.4 全外顯子組測(cè)序(Whole Exome Sequencing, WES)

將每位受檢者總量約 2 μg 的總DNA樣品運(yùn)送至北京安諾優(yōu)達(dá)公司進(jìn)行全外顯子組測(cè)序，采用Agilent Sure Select Human All Exon V6 外顯子靶向序列富集系統(tǒng)進(jìn)行外顯子序列捕獲，經(jīng)過DNA樣品質(zhì)檢和Exon文庫(kù)制備等標(biāo)準(zhǔn)流程后，通過Illumina HiSeq測(cè)序平臺(tái)上進(jìn)行測(cè)序.測(cè)序信息經(jīng)過信息分析，數(shù)據(jù)處理、比對(duì)、質(zhì)控、變異檢測(cè)注釋后，提交樣本的變異位點(diǎn)、SNP、InDel、SV、CNV以及融合基因數(shù)據(jù).參考基因組以UCSC hg19作為參考序列，平均測(cè)序深度約100×.

1.2.5 候選突變位點(diǎn)的Sanger測(cè)序驗(yàn)證

對(duì)候選基因的突變位點(diǎn)進(jìn)行Sanger雙向測(cè)序驗(yàn)證，以保證變異位點(diǎn)信息的準(zhǔn)確性.位點(diǎn)驗(yàn)證按本實(shí)驗(yàn)室常規(guī)流程完成，依據(jù)UCSC hg19參考序列設(shè)計(jì)PCR擴(kuò)增引物及測(cè)序引物后，通過PCR擴(kuò)增、回收及純化，使用Bigdye試劑盒完成測(cè)序反應(yīng)，經(jīng)ABI 3730 DNA Analyzer DNA 測(cè)序儀完成Sanger測(cè)序，并進(jìn)行位點(diǎn)檢測(cè).

圖3 PLCB4基因純合錯(cuò)義突變c.991T>C(p.Y331H)測(cè)序結(jié)果Fig.3 Identification of homozygous missense mutation c.991T>C (p.Y331H) in PLCB4

2 結(jié) 果

2.1 家系A(chǔ)患者Ⅱ:3遺傳檢測(cè)結(jié)果

2.1.1 家系A(chǔ)患者Ⅱ:3染色體核型分析及CNVs檢測(cè)結(jié)果

患者Ⅱ:3染色體核型分析結(jié)果未檢出G帶染色體組型400條帶水平明顯異常.CNVs檢測(cè)檢出受檢者5q21.1(chr5: 99,250,401-99,600,024)區(qū)域微缺失；Xq27.2(chrX: 140,349,890-140,700,319)區(qū)域微重復(fù).通過DECIPHER數(shù)據(jù)庫(kù)檢索，該區(qū)域并未查找到有明確已知或疑似致病相關(guān)的報(bào)道.

2.1.2 患者Ⅱ:3全外顯子組檢測(cè)結(jié)果和驗(yàn)證

經(jīng)過對(duì)Ⅱ:3全外顯子組測(cè)序數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，結(jié)合已有的研究報(bào)道，篩選并尋找到PLCB4基因上發(fā)生純合錯(cuò)義突變(Chr20: 9364985; NM_000933; exon11; c.991T>C; p.Y331H)，突變位點(diǎn)經(jīng)過Sanger雙向測(cè)序驗(yàn)證無誤(見圖3).PLCB4基因經(jīng)報(bào)道為ACS的致病基因(OMIM#600810)，已知可通過常染色體顯性和常染色體隱形遺傳模式致病，尚未檢索到與c.991T>C/p.Y331H位點(diǎn)相關(guān)的報(bào)道.

2.2 家系B遺傳檢測(cè)結(jié)果

2.2.1 患兒Ⅲ:1染色體核型分析及CNVs檢測(cè)結(jié)果

Ⅲ:1染色體核型分析未檢出G帶染色體組型400條帶水平有明顯異常.CNVs分析檢測(cè)未檢出染色體非整倍體異常和已知的、致病性明確的 100 Kb 以上的微缺失/微重復(fù)變異.

患者Ⅱ:1，攜帶雜合移碼突變c.811_812insT(p.T271fs)； 正常成員Ⅱ:2，未檢測(cè)到突變c.811_812insT(p.T271fs)； 患者Ⅲ:1，攜帶雜合移碼突變c.811_812insT(p.T271fs)圖4 EDNRA基因雜合移碼突變測(cè)序結(jié)果 Fig.4 Identification of heterozygous frameshift mutation c.811_812insT (p.T271fs) in EDNRA The variant was identified in patients II: 1 and III: 1, and was not detected in other member II: 2

2.2.2 家系B受檢者全外顯子組檢測(cè)結(jié)果

對(duì)家系B的三位受檢者全外顯子組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，結(jié)合已有的研究報(bào)道，在患者Ⅲ:1及Ⅱ:1中發(fā)現(xiàn)EDNRA基因發(fā)生雜合單堿基插入所造成的移碼突變(Chr4: 148457092; NM_001957; exon5; c.811_812insT; p.T271fs)，突變位點(diǎn)經(jīng)Sanger雙向測(cè)序驗(yàn)證無誤(見圖4)，Ⅱ:2未檢測(cè)到疑似致病相關(guān)的變異.EDNRA基因(OMIM#131243)經(jīng)報(bào)道為“伴脫發(fā)的下頜面骨發(fā)育不全綜合征(Mandibulofacial dysostosis with alopecia，MFDA，OMIM#616367)”的致病基因；通過常染色體顯性遺傳，尚未有c.811_812insT/p.T271fs位點(diǎn)相關(guān)的研究報(bào)道.該家系在已關(guān)聯(lián)ACS的基因(PLCB4、GNAI3和EDN1)上未找到符合遺傳規(guī)律且有致病傾向的變異位點(diǎn).

3 討 論

3.1 家系A(chǔ)患者Ⅱ:3的突變分析

家系A(chǔ)患者Ⅱ:3臨床癥狀與ACS表型高度相符，包括典型的小頜畸形，下頜骨髁發(fā)育不全和問號(hào)耳畸形，同時(shí)還包括小口畸形，上下頜中線不齊，頦部右偏，以及ACS典型的圓臉臉頰等.

Ⅱ:3在PLCB4基因上找到純合錯(cuò)義突變(Chr20: 9364985; NM_000933; exon11; c.991T>C; p.Y331H).Y331H突變通過1000 Genomes、ExAC、dbSNP、OMIM等常見重要的公共數(shù)據(jù)庫(kù)注釋后，未發(fā)現(xiàn)該突變?cè)谌巳褐械耐蛔兟实认嚓P(guān)數(shù)據(jù)和研究報(bào)道，該突變不屬于人類群體中的多態(tài)性位點(diǎn).由于未能對(duì)患者父母進(jìn)行驗(yàn)證，未證實(shí)該突變?yōu)榛颊叩男掳l(fā)突變還是由源自父母攜帶的突變.

PLCB4基因位于人類20號(hào)染色體，編碼 1 194 個(gè)氨基酸，包含36個(gè)外顯子，3個(gè)蛋白功能域，在細(xì)胞中定位于細(xì)胞質(zhì)、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)及細(xì)胞核.PLCB4基因編碼1-磷脂酰肌醇4，5-二磷酸酯酶，可催化肌醇-4，5-二磷酸與水生成二?；视?DAG)和肌醇-1，4，5-三磷酸(IP3)，DAG和IP3是細(xì)胞內(nèi)重要的第二信使分子，通過激活特異的磷脂酰肌醇磷脂酶C來發(fā)揮功能，在細(xì)胞內(nèi)脂代謝調(diào)控中發(fā)揮重要作用[28].

Y331H突變發(fā)生于PLCB4基因第11個(gè)外顯子，第一個(gè)PI-PLC X-box結(jié)構(gòu)域，導(dǎo)致酪氨酸替換為組氨酸.使用dbNSFP數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行非同義突變注釋，評(píng)估氨基酸的保守性以及致病性，該突變的SIFT、Polyphen2_HDIV及Polyphen2_HVAR的評(píng)估預(yù)測(cè)分類均提示為“有害突變”.該突變很可能改變蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)域功能，破壞產(chǎn)物的活性.

據(jù)前文所述，PLCB4和GNAI3基因編碼的產(chǎn)物作用于EDNRA下游，該基因上發(fā)生的致病突變會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)物功能喪失造成單倍型劑量不足，或是錯(cuò)義突變的合成產(chǎn)物會(huì)抑制或阻斷野生型蛋白質(zhì)正常的合成和功能行使，從而在發(fā)育過程中對(duì)該通路的信號(hào)傳導(dǎo)產(chǎn)生負(fù)效應(yīng)，導(dǎo)致ACS表型發(fā)生[8, 9, 24].本病例所攜帶的突變的致病性評(píng)估與ACS的相關(guān)報(bào)道相符.PLCB4基因(Chr20: 9364985; NM_000933; exon11; c.991T>C; p.Y331H)突變極有可能為該患者ACS表型的致病突變.

3.2 家系B患者的的突變分析

患兒Ⅲ:1的臨床癥狀與ACS表型高度相符，具有ACS典型的小頜畸形，下頜發(fā)育不全，雙側(cè)耳廓與耳輪之間有明顯切跡，呈現(xiàn)“問號(hào)耳”特征，同時(shí)還包括小口畸形，舌后墜以及圓臉臉頰.其父Ⅱ:1容貌表現(xiàn)為較輕微的下頜骨內(nèi)收，下頜比常人略短(短頜)，耳輪和耳垂間有輕微切跡，有輕微的ACS特征.

家系B三人通過全外顯子組檢測(cè)，在Ⅲ:1與Ⅱ:1的EDNRA基因中均找到雜合單堿基插入造成的移碼突變(Chr4: 148457092; NM_001957; exon5; c.811_812insT; p.T271fs).經(jīng)過1000 Genomes、ExAC、dbSNP、OMIM等常見重要的公共數(shù)據(jù)庫(kù)注釋，未發(fā)現(xiàn)T271fs在人群中突變率等相關(guān)數(shù)據(jù)和研究報(bào)道，該突變不屬于人群多態(tài)性位點(diǎn).Ⅲ:1的突變來源于其父Ⅱ:1，未能對(duì)Ⅱ:1的父母(Ⅰ:1,Ⅰ:2)進(jìn)行驗(yàn)證.

EDNRA基因(內(nèi)皮素A受體，Endothelin Receptor Type A)位于4號(hào)染色體，包含8個(gè)外顯子，編碼427個(gè)氨基酸，是一種細(xì)胞定位于細(xì)胞膜上，具有七次跨膜結(jié)構(gòu)的G蛋白偶聯(lián)受體，EDNRA在EDN1-EDNRA-DLX信號(hào)通路中與配體EDN1結(jié)合，通過在第一咽弓的表達(dá)[19, 29]，對(duì)第一二咽弓的發(fā)育起到至關(guān)重要的作用，進(jìn)而影響上頜和下頜的正常發(fā)育[13].

T271fs突變是位于EDNRA基因第5外顯子區(qū)的單堿基雜合插入，該插入位于EDNRA轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物的第5跨膜區(qū)，并導(dǎo)致轉(zhuǎn)錄在第281個(gè)氨基酸處提前終止，使得編碼蛋白質(zhì)提前終止，其后的兩個(gè)跨膜結(jié)構(gòu)無法形成，可能極大地影響了EDNRA受體的功能，并導(dǎo)致內(nèi)皮素受體-配體結(jié)合的親和性發(fā)生改變，對(duì)EDN1-EDNRA-DLX的信號(hào)傳導(dǎo)產(chǎn)生負(fù)效應(yīng)，從而致使患者發(fā)病.

已有的研究報(bào)道在“伴脫發(fā)的下頜面骨發(fā)育不全綜合征(Mandibulofacial dysostosis with alopecia，MFDA，OMIM#616367)”的患者中發(fā)現(xiàn)EDNRA基因的錯(cuò)義突變，并證實(shí)EDNRA為該疾病的致病基因，常染色體顯性遺傳模式[30].該疾病的主要特征主要表現(xiàn)為顴骨和下頜發(fā)育不全，伴隨有眼瞼和耳朵發(fā)育異常，并伴有脫發(fā)癥狀.該研究雖然未將MFDA直接歸類到ACS，但是其核心的臨床表型與ACS的臨床表型具有高度的相似性(下頜發(fā)育不良及外耳畸形)，且致病基因EDNRA在EDN1-EDNRA-DLX信號(hào)通路的傳導(dǎo)中起到至關(guān)重要的作用，對(duì)表型的影響指向與人類的下頜骨發(fā)育與耳廓畸形緊密相關(guān).

在本研究中，患者Ⅲ:1與Ⅱ:1雖未表現(xiàn)出脫發(fā)癥狀，然而家系祖孫三代(Ⅰ:2，Ⅱ:1和Ⅲ:1)均具有不同程度的下頜發(fā)育不良及外耳畸形，呈現(xiàn)出典型的遺傳病傾向和ACS特征.該家系在已報(bào)道的ACS致病基因(PLCB4、GNAI3和EDN1)中未發(fā)現(xiàn)有符合遺傳規(guī)律且有致病傾向的變異位點(diǎn).因此，EDNRA基因的T271fs雜合突變極有可能導(dǎo)致了家系B臨床表型缺陷，其個(gè)體表型的差異符合ACS患者表型的不完全外顯以及高度臨床表型分化的特點(diǎn).這一結(jié)果提示EDNRA基因缺陷可能不止導(dǎo)致MFDA發(fā)生，同樣可能與ACS的致病性具有高度相關(guān)性，其作用機(jī)制需要進(jìn)一步的功能試驗(yàn)進(jìn)行深入分析.本家系病例進(jìn)一步證明了EDNRA在信號(hào)通路傳導(dǎo)中的精準(zhǔn)調(diào)控對(duì)于人類顱面發(fā)育的重要性，內(nèi)皮素受體-配體的特異性修飾在脊椎動(dòng)物頜骨發(fā)育過程中具有至關(guān)重要的作用.

4 結(jié) 論

以ACS為代表的下頜發(fā)育不良及問號(hào)耳畸形是一類有較強(qiáng)表型相關(guān)性的遺傳綜合征.該類疾病發(fā)病率低，個(gè)體臨床表型差異大，遺傳模式復(fù)雜多樣，目前SCI僅收錄約50例ACS研究病例，病例數(shù)目和研究重視程度都遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足.雖然已有的研究已經(jīng)通過斑馬魚等動(dòng)物模型數(shù)據(jù)證實(shí)了EDN1-EDNRA-DLX信號(hào)通路相關(guān)基因?qū)τ贏CS致病具有重要的影響，然而尚未能發(fā)現(xiàn)致病基因的基因型與表型特征和表現(xiàn)度的關(guān)聯(lián)性.該信號(hào)通路各個(gè)基因所具有的不同的遺傳模式，以及家系內(nèi)或無親緣關(guān)系的成員之間高度的表型差異，其作用機(jī)制研究尚不清晰，仍需要通過更多病例及更深入的功能實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探索.本研究通過對(duì)兩個(gè)具有ACS臨床表型的家系進(jìn)行全外顯子組高通量測(cè)序，分別在兩個(gè)相關(guān)基因中發(fā)現(xiàn)了未報(bào)道過的疑似致病突變PLCB4(Chr20: 9364985; NM_000933; exon11; c.991T>C; p.Y331H)及EDNRA(Chr4: 148457092; NM_001957; exon5; c.811_812insT; p.T271fs)，提示EDNRA基因缺陷同樣可能與ACS的臨床特征相關(guān).該研究為探索人類下頜骨發(fā)育的致病因素和作用機(jī)制提供了重要的病例和遺傳學(xué)數(shù)據(jù)，進(jìn)一步證明了EDN1-EDNRA-DLX信號(hào)通路在人類下頜骨發(fā)育過程中的重要作用，同時(shí)為兩個(gè)家系疾病的明確診斷提供了重要的遺傳學(xué)依據(jù).