一例掌跖角化-牙周破壞綜合征病例分析

徐文靖 田廣杰 胡晗 王永蘭

作者單位：300134 天津市兒童醫(yī)院（天津大學(xué)兒童醫(yī)院）口腔科（徐文靖）；天津醫(yī)科大學(xué)口腔醫(yī)院牙周科（田廣杰、胡晗、王永蘭）

Papillon-Lefèvre綜 合 征（Papillon-Lefèvre syndrome,PLS）是一種罕見的常染色體隱性遺傳性疾病，由法國醫(yī)生Papillon和Lefèvre于1924年首次報(bào)道[1]。以掌足底皮膚過度角化及早期快速嚴(yán)重的牙周破壞為特征，故因此得名。本病較為罕見，人群中患病率約為百萬分之一至百萬分之四，目前對(duì)該病的病因研究尚不清晰，研究表明組織蛋白酶C（cathepsin C,CTSC）基因變異可能是PLS的致病基礎(chǔ)，但其具體致病機(jī)制尚不明確[2]。有研究報(bào)道侵襲性牙周炎患者也存在CTSC基因變異[3]。本文對(duì)一例CTSC基因新變異掌跖角化-牙周破壞綜合征兒童進(jìn)行報(bào)道。

一、病例資料

患者，女，5歲，漢族。因兩年來牙齒松動(dòng)脫落就診于我院口腔科。家長訴兩年前口腔內(nèi)突發(fā)全口牙齦紅腫，破潰。隨后乳牙逐漸出現(xiàn)松動(dòng)脫落，從前牙開始向后牙逐漸延伸，曾在外院就診，口服抗生素?zé)o效。自出生6個(gè)月后發(fā)現(xiàn)膝蓋及腳跟處皮膚粗糙皸裂脫屑，涂護(hù)膚霜無改善，且逐漸加重。

1.既往史：既往體健，否認(rèn)外傷、感染或其他系統(tǒng)性疾病病史及治療史?；颊呦礕2P1，足月順產(chǎn)，出生體重3.2 kg，無生后窒息史，母親孕產(chǎn)史無特殊異常。

2.家族史：父母均體健，非近親結(jié)婚，否認(rèn)家族類似疾病史或遺傳病史。患者父母及妹妹口腔、皮膚查體情況如下：母親口腔衛(wèi)生狀況良好，牙齦色粉，形態(tài)菲薄，質(zhì)地堅(jiān)韌，牙齒排列整齊，無松動(dòng)；父親口腔衛(wèi)生狀況較差，牙齦色稍紅，部分齦緣肥厚，質(zhì)地稍軟，口內(nèi)可見少量牙石，牙齒排列整齊，無松動(dòng)；妹妹G2P2，1歲，牙齒萌出正常，口腔查體無明顯異常?；颊吒改讣懊妹闷つw粘膜均未見異常。

3.全身檢查：體溫36.6℃，脈搏89次/分，呼吸19次/分，血壓90/60 mmHg，身高112 cm，體重18.2 kg，智力正常，發(fā)育適齡，營養(yǎng)良好。無眼距增寬、連眉、鼻梁低平、耳位低等特殊面容，耳廓無畸形，口角無歪斜。無蹼頸，胸廓無畸形，心、肺、腹部查體未見特殊異常；骨骼運(yùn)動(dòng)正常，步態(tài)無異常，雙側(cè)輕度肘外翻，下肢無畸形，未見扁平足。神經(jīng)系統(tǒng)查體：腹壁反射正常，雙側(cè)肱二、三頭肌反射存在且對(duì)稱，雙側(cè)膝腱、跟腱反射存在且對(duì)稱；病理反射雙側(cè)Babinski征、Gordon征、Hoffmann征等陰性；腦膜刺激征陰性。

4.皮膚檢查：全身皮膚粘膜無破潰、色素沉著、黃染等異常，無特殊斑痣，毛發(fā)無色素脫失但光澤稍差。雙手皮膚柔軟有彈性，十指趾指甲光滑有光澤。雙側(cè)膝部角化性丘疹，表面粗糙，雙足跖、雙側(cè)趾內(nèi)側(cè)帶狀角化過度，皮膚增厚明顯（圖1）。

圖1 患者腳掌、膝蓋皮膚過度角化、脫屑，手部皮膚無明顯異常

5.口腔檢查：頜面牙弓對(duì)稱無偏斜，腭弓形狀正常無高拱。2022年1月第一次就診時(shí)口腔內(nèi)可見53、63、65、75、83、85六顆乳牙，均為Ⅲ度松動(dòng)?？谇恍l(wèi)生較差，牙齦顏色暗紅色，質(zhì)地松軟。牙齦退縮4～5 mm，牙周袋深5～6 mm，探診有出血及溢膿。無牙處牙齦黏膜正常無紅腫破潰。2022年5月復(fù)診口腔內(nèi)可見53、63、75、85四顆乳牙，Ⅲ度松動(dòng)。離體乳牙可見根尖完整，牙根外側(cè)光滑，內(nèi)側(cè)表面粗糙。牙齦退縮4～5 mm，牙周袋深5～6 mm，探診有出血及溢膿。全口曲面體層X線片顯示全口牙槽骨廣泛型水平型骨吸收，恒牙胚發(fā)育未見明顯異常，乳牙骨吸收至根尖，累及第一恒磨牙（圖2）。

圖2 患者口內(nèi)彩照及曲面斷層片

6.輔助檢查：患者行血生化、甲狀腺功能、性激素以及染色體核型分析等輔助檢查。結(jié)果見25-羥維生素D3值偏低，余均無明顯異常，染色體核型分析：46，XX。具體輔助檢查項(xiàng)目及結(jié)果見表1。

表1 輔助檢查項(xiàng)目及結(jié)果

7.遺傳學(xué)檢查：全外顯子組測序發(fā)現(xiàn)患者CTSC基因（NM_001814）上存在1組復(fù)合雜合變異：①第2號(hào)外顯子上c.189dupA雜合變異，導(dǎo)致氨基酸發(fā)生移碼（p.V64Sfs*13）。根據(jù)美國醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)與基因組學(xué)學(xué)會(huì)制定的遺傳變異分類標(biāo)準(zhǔn)與指南，該變異可判定為可疑致病變異；蛋白功能預(yù)測軟件REVEL預(yù)測為未知。Sanger測序結(jié)果顯示患者母親雜合攜帶該變異，其父親及妹妹不攜帶該變異（圖3），因此患者CTSC基因上的雜合變異c.189dupA遺傳自其母親。②第7號(hào)外顯子上c.1379T＞A雜合變異，導(dǎo)致第460號(hào)氨基酸由異亮氨酸變?yōu)樘於０罚╬.I460N），該變異經(jīng)蛋白功能預(yù)測軟件REVEL預(yù)測為潛在有害。Sanger測序結(jié)果提示先證者父親、母親及妹妹均不攜帶該變異（圖4），因此患者CTSC基因上的雜合變異c.1379T＞A為新發(fā)變異。

圖3 CTSC基因變異位點(diǎn)（c.189）Sanger測序結(jié)果

圖4 CTSC基因變異位點(diǎn)（c.1379）Sanger測序結(jié)果

綜上所述，CTSC基因上由移碼變異c.189dupA和錯(cuò)義變異c.189dupA構(gòu)成的復(fù)合雜合變異為患者的遺傳學(xué)病因。

8.生物信息學(xué)分析：變異c.189dupA（p.V64Sfs*13）為移碼變異，并可導(dǎo)致蛋白翻譯提前終止。為探究變異c.1379T＞A（p.I460N）對(duì)CTSC蛋白結(jié)構(gòu)和功能的影響，我們進(jìn)行了生物信息學(xué)分析。

CTSC蛋白具有二肽基肽酶活性，對(duì)由極性和疏水性氨基酸組成的各種二肽底物具有活性。首先通過SWISS MODEL軟件模擬了CTSC蛋白的3D結(jié)構(gòu)（圖5）。

圖5 SWISS MODEL軟件模擬CTSC蛋白3D結(jié)構(gòu)

我們對(duì)該變異可能對(duì)CTSC蛋白功能產(chǎn)生的影響進(jìn)行探究，基于UNIPROT的記載CTSC蛋白的功能區(qū)域主要有兩個(gè)：①活性位點(diǎn)為Cys258，His405以及Asn427；②結(jié)合位點(diǎn)為Phe302,Tyr304以及Tyr347。變異位置（p.I460N）和功能區(qū)域的分布情況見圖6。

圖6 變異位置（p.I460N）和功能區(qū)域分布

通過對(duì)比可以看出，變異p.I460N相對(duì)而言距離CSTC蛋白的結(jié)合區(qū)域更近。CSTC蛋白的功能是結(jié)合極性多肽或者疏水性多肽，而該變異導(dǎo)致第460號(hào)氨基酸由異亮氨酸變?yōu)樘於０罚簿褪怯墒杷园被嶙儺悶橛H水性氨基酸。因此通過蛋白3D結(jié)構(gòu)模擬比對(duì)分析，預(yù)測變異后會(huì)影響CSTC蛋白與其他多肽的結(jié)合能力。

進(jìn)一步探究變異對(duì)CTSC蛋白結(jié)構(gòu)的影響，通過SWISS MODEL軟件預(yù)測變異前后的CSTC蛋白結(jié)構(gòu)。變異后，Ile460區(qū)域的蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)由原來的β折疊變成了無規(guī)則卷曲，見圖7。

圖7 Ile460區(qū)域蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)由β折疊變成無規(guī)則卷曲

因此通過蛋白3D結(jié)構(gòu)模擬比對(duì)分析，可推測變異c.1379T＞A（p.I460N）對(duì)CTSC蛋白的結(jié)構(gòu)和功能都產(chǎn)生了影響，這可能是該變異的致病作用機(jī)制。

二、診斷

患者有典型牙齒過早脫落、嚴(yán)重牙周炎、牙齦退縮等口腔異常表現(xiàn)，以及雙側(cè)腳掌、膝蓋皮膚過度角化、脫屑的皮膚異常，結(jié)合遺傳學(xué)檢查結(jié)果（CTSC基因上復(fù)合雜合變異），可明確診斷為掌跖角化-牙周破壞綜合征。

三、治療

牙周基礎(chǔ)治療，包括潔治、沖洗、上藥。基礎(chǔ)治療后囑每周復(fù)診1次，觀察治療效果及炎癥控制情況，期間囑患者家長做好日常口腔清潔護(hù)理。計(jì)劃拔除松動(dòng)明顯不能保留的乳牙，降低病原菌數(shù)量，減緩炎癥的進(jìn)展，必要時(shí)臨時(shí)義齒修復(fù)。因特殊原因患者未能按時(shí)復(fù)診，患牙自行脫落?，F(xiàn)恒牙已逐漸萌出，觀察治療中。期間注意患者口腔衛(wèi)生及牙齦炎癥情況，必要時(shí)行牙周基礎(chǔ)治療，每月1次牙周支持治療，恒牙根尖孔愈合后尤為重要。

四、討論

1.Papillon-Lefèvre綜合征及其發(fā)病機(jī)制：PLS是一種罕見的常染色體隱性遺傳性疾病，以掌足底、肘部、膝蓋等部位皮膚過度角化、皸裂、脫屑等，及早期出現(xiàn)的快速、嚴(yán)重的牙周破壞為特征，常導(dǎo)致乳恒牙早失，對(duì)成長中兒童的心理和生活質(zhì)量都有一定的影響[4，5]。除了這些基本特征外，PLS患者還可能出現(xiàn)輕度智力低下、顱內(nèi)鈣化、指甲營養(yǎng)不良等。約20%～25%的PLS患者增加了對(duì)微生物感染的易感性，如皮膚膿腫、腎膿腫或肝膿腫[6，7]。本病較為罕見，人群中患病率約為1/1000000-4/1000000，由于父母近親結(jié)婚占本病例50%以上[8]。

PLS的病因和發(fā)病機(jī)制非常復(fù)雜，最新研究其與CTSC基因異常有直接關(guān)系[9]。CTSC蛋白又稱作二肽基肽酶I（DPPI），是半胱氨酸組織蛋白酶家族的成員之一，位于染色體11q14-q21上[10，11]，在介導(dǎo)細(xì)胞毒性、吞噬破壞細(xì)菌、細(xì)胞因子的局部活化或失活方面具有重要作用[12]。到目前為止，在不同種族的人群中已經(jīng)報(bào)告了110多個(gè)CTSC變異。其中，絕大多數(shù)CTSC變異都與PLS密切相關(guān)[13，14]。目前尚不清楚不同的變異是否會(huì)導(dǎo)致不同疾病的嚴(yán)重程度或中性粒細(xì)胞功能改變[15]。

牙周炎是一種慢性感染性疾病，以牙菌斑為始動(dòng)因子，多種因素共同作用下導(dǎo)致牙齒支持組織的破壞。它的進(jìn)展是宿主炎癥-免疫反應(yīng)異常的結(jié)果，其特征是慢性炎癥被放大且無法消除，并導(dǎo)致牙齒支持組織的破壞[16]。目前研究表明，CTSC異?？蓪?dǎo)致中性粒細(xì)胞抗菌素LL-37肽缺乏，從而損害宿主的免疫能力[17]。還有人提出，在牙周組織中，過度活躍/反應(yīng)的中性粒細(xì)胞的募集會(huì)導(dǎo)致促炎因子更高水平的釋放，合并中性粒細(xì)胞的抗菌能力降低，可能導(dǎo)致局部破壞性的慢性炎癥循環(huán)加劇，導(dǎo)致牙周組織的嚴(yán)重破壞[18]。另有研究表明，CTSC缺乏可導(dǎo)致細(xì)胞過度增殖，上皮細(xì)胞分化異常，可能影響牙周組織與牙面的粘連，導(dǎo)致牙周組織對(duì)病原體的機(jī)械屏障喪失，進(jìn)而導(dǎo)致牙周炎和牙齒脫落[7]。

2.Papillon-Lefèvre綜合征的診斷及鑒別診斷：目前PLS的診斷主要依據(jù)患者口腔、皮膚的臨床表現(xiàn)以及基因檢測結(jié)果確定。PLS患者的口腔臨床癥狀包括菌斑堆積、多發(fā)性齲齒和嚴(yán)重牙周炎癥等，2～3歲時(shí)明顯。乳牙萌出完成后，牙周袋形成并出現(xiàn)進(jìn)展迅速的牙周破壞，可伴有牙周膿腫。而無牙區(qū)的牙齦組織表現(xiàn)健康?？稍?～5歲時(shí)出現(xiàn)乳牙早失。乳牙脫落后，牙周炎癥消失，口腔粘膜呈現(xiàn)健康外觀[19]。恒牙列的口腔表現(xiàn)與乳牙列相似。有文獻(xiàn)報(bào)道，恒牙在發(fā)育過程中不受影響，在牙根發(fā)育完成后，牙齦炎癥明顯，牙周袋形成并伴有牙槽骨破壞?？捎醒乐芤缒?，口臭，牙齒松動(dòng)、脫落和錯(cuò)牙合畸形。影像學(xué)可表現(xiàn)為牙槽骨嚴(yán)重吸收，牙齒脫落、移位，一般不伴有牙根吸收[14]。PLS患者的皮膚病損表現(xiàn)為腳掌及手掌皮膚大面積的過度角化，可延伸到膝部、肘部、背部和手指，部分嚴(yán)重患者腳掌處可見黃色脫皮，病損處可見嚴(yán)重的細(xì)菌感染伴有惡臭。約20%的PLS患者因免疫功能紊亂伴有其他的機(jī)體異常，如皮膚、肝臟、腎臟和腦部的膿腫及硬腦膜鈣化[20]。

PLS其他臨床癥狀可能與肢端痛（Pinek’s病、Swift’s?。?、低堿性磷酸酶血癥、組織細(xì)胞增生癥、周期性和先天性中性粒細(xì)胞減少癥、Chediaki-Higashi綜合征、Thost-Uny病和Meleda病（掌跖角化?。┑认嗨芠21]。PLS最常見的鑒別診斷是Haim-Munk綜合征（Haim-Munk syndromes，HMS）和低堿性磷酸酶癥（Hypophosphatasia，HPP）。HMS是一種罕見的常染色體隱性遺傳病，也以掌跖角化及快速進(jìn)展的牙周破壞為主要臨床特征，但HMS多伴有指甲彎曲變厚、蜘蛛腳樣指、肢端骨質(zhì)溶解和扁平足。絕大部分HMS患者可發(fā)現(xiàn)CTSC基因的變異，現(xiàn)研究認(rèn)為，HMS和PLS均由CTSC基因變異所致，但兩種疾病臨床表現(xiàn)差異的確切原因尚不可知。HPP是一種罕見的代謝性疾病，主要致病機(jī)制是肝／骨／腎型堿性磷酸酶基因變異導(dǎo)致不同程度的酶缺失。HPP臨床除了表現(xiàn)為掌跖角化和進(jìn)展性牙周炎，患者均表現(xiàn)為堿性磷酸酶的缺乏，可作為重要的鑒別診斷依據(jù)[22]。

3.Papillon-Lefèvre綜合征的治療措施：PLS患者的治療措施較為復(fù)雜且預(yù)后較差，早期診斷并進(jìn)行治療對(duì)患者牙齒的保留、皮膚病損及身心健康至關(guān)重要。PLS患者口腔表現(xiàn)的早期管理包括消除致病微生物，使用常規(guī)牙周基礎(chǔ)治療、口腔衛(wèi)生指導(dǎo)、漱口水和全身抗生素治療；在生長發(fā)育期，必要時(shí)聯(lián)合正畸和修復(fù)治療[23]。皮膚病損的治療常用抗炎潤膚劑、角質(zhì)溶解藥物、水楊酸衍生物和類固醇[21]。研究表明口服維生素A類化合物可同時(shí)改善牙周組織的破壞[24]。為了減緩牙周破壞的迅速進(jìn)展，應(yīng)建議患者保持良好的口腔衛(wèi)生，同時(shí)使用洗必泰含漱液。無法保留的乳牙或恒牙建議拔除，可使用傳統(tǒng)可摘義齒修復(fù)，或種植修復(fù)，有時(shí)需結(jié)合生物材料的應(yīng)用。成功的牙周管理是改善牙列預(yù)后、預(yù)防或延緩乳牙和恒牙早失的關(guān)鍵。強(qiáng)烈呼吁口腔專業(yè)人員熟悉并意識(shí)到此類疾病以及其早期診斷和治療的重要性[23]。

在本研究中，結(jié)合典型臨床表現(xiàn)及遺傳學(xué)檢查結(jié)果，該患者可明確診斷為PLS，CTSC基因上的復(fù)合雜合變異為其遺傳學(xué)病因。通過生信預(yù)測分析變異c.1379T＞A（p.I460N）對(duì)CTSC蛋白的影響，結(jié)果提示Ile460區(qū)域的蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)由β折疊變成了無規(guī)則卷曲，即對(duì)CTSC蛋白的結(jié)構(gòu)和功能都產(chǎn)生了影響，這可能是該變異的致病作用機(jī)制，但尚需實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步進(jìn)行驗(yàn)證。