首页 > 论文范文 > 医药卫生论文 > 皮肤性病科论文 > 皮肤病论文 > 应用全外显子测序诊断毛发、鼻、指(趾)综合征基因突变分析

应用全外显子测序诊断毛发、鼻、指(趾)综合征基因突变分析

2024-08-08 7 上传者：管理员

摘要：先证者男，14岁，出生后即出现毛发稀疏，生长缓慢。体格检查：耳大，眼距宽，梨形鼻，鼻唇沟宽而长，上唇薄，牙列不齐。头发、眉毛、睫毛稀疏，腋毛稍少，阴毛正常，皮肤肥厚。双手指弯曲、指间关节肿胀，大拇指短粗。家族史：家系中3代10人，共有5名成员受累，分别为先证者及其外公、舅舅、母亲、妹妹。基因检测：全外显子测序显示先证者及其母亲在8号染色体上的TRPS1基因4号外显子上发生c.2066＿2067del(p.Q689fs)杂合突变，其父亲未检测到突变。结合患者病史、临床表现及基因检测结果，诊断为毛发、鼻、指(趾)综合征。

关键词：
TRPS
TRPS1基因
全外显子测序
基因突变
毛发、鼻、指(趾)综合征
加入收藏

毛发、鼻、指(趾)综合征(Tricho-Rhino-Phalangeal Syndrome, TRPS)是一种少见的常染色体显性遗传病，患病率约为0.2/100 000～1.0/100 000,临床表现为头面部及骨骼异常[1]。头面部特点包括头发生长缓慢、眉毛外侧缘稀少、耳大、眼距宽、鼻尖松软呈球茎状(梨形鼻)、人中突起、上唇薄等。骨骼异常表现为发育迟缓、身材短小、指/趾骨异常、髋关节发育不良、关节肿胀、指/趾甲薄等。本文分析了1例毛发缺失、手指粗短的TRPS患者，并对该家系进行了研究。

1、资料与方法

1.1 临床资料

先证者男，14岁，出生后即出现头发、眉毛、睫毛稀疏，生长缓慢，出汗较多，无癫痫。体格检查：身高150 cm, 体重35 kg。语言无障碍，智力、听力正常。耳大，眼距宽，梨形鼻，鼻唇沟宽而长，上唇薄，牙列不齐。头发、眉毛、睫毛稀疏，腋毛稍少，阴毛正常，皮肤肥厚。双手指弯曲、指间关节肿胀，大拇指短粗，见图1。

图1 TRPS家系临床表现

先证者父母非近亲结婚，其母亲和妹妹与先证者有类似的疾病表现和发展过程，表现眼、耳、鼻、皮肤、毛发、关节的异常(图1),其余家庭成员未见类似症状。

家族史：家系中3代10人，共有5名成员受累，男性3例，女性2例(图2),分别为先证者极其外公、舅舅、母亲、妹妹。均于出生后不久出现毛发异常、生长缓慢及特征性面容。其余家系成员均正常，呈常染色体显性遗传。

图2 毛发、鼻、指(趾)综合征家系图

根据患者的病史、临床表现及家族史，诊断为毛发、鼻、指(趾)综合征(TRPS)。

1.2 方法

1.2.1外周血采集

研究经医院伦理委员会审批通过(批件号LL-KY-2023156-01)。取得患者及家属知情同意后，用EDTA抗凝管分别取患儿及父母外周血2 mL,4 ℃保存。

1.2.2 全外显子组测序

①采用DNA提取试剂盒提取基因组全外显子组，经紫外分光光度仪器进行纯度及浓度检测，符合全外显子组高通量测序质检要求；②将基因组DNA打断后制备文库。外显子捕获，经PCR线性扩增后进行文库质检，合格即可利用Illumina HiSeq 4000 PE150测序，平均测序深度为119.80,20X覆盖度97.28%;③获得原始测序序列后，去除低质量的数据集，对检测到的变异进行注释，注释数据库主要包括人口数据库，如gnomAD 、1000基因组计划、Berrybig data人口数据库、dbSNP 等；预测基因致病性的数据库，如SIFT、FATHMM、MutationAssessor、CADD、SPIDEX等；疾病和表型数据库，如OMIM、ClinVar、HGMD、HPO等。

1.2.3 Sanger测序验证

根据需要测序的DNA片段合成引物，正向引物： 5-AAGTCATTGGAATCACTCTC,反向引物：5-TGAAAGTGTGCATGAGTCCC用聚合酶链式反应(polymerase chain reaction, PCR)法进行扩增。PCR反应体系为25 uL,包括 12.5 uLmix, 10 umol/L 上、下游引物各1 uL,ddH2O 9.5 uL。反应条件：95℃10min; 95℃ 30s, 60℃30s, 72℃30s, 共35个循环；72℃10min。1.5%的琼脂糖凝胶电泳检查PCR产物。PCR产物进行切胶纯化后，用ABI3730xl测序仪(美国Applied Biosystems公司)以Sanger测序法进行测序，测序结果采用Snap Gene Viewer软件与Ensemble网站公布的DNA序列对比。

2、结果

2.1 WES测序结果分析和Sanger测序验证

患者TRPS1基因4号外显子上发生c.2066_2067del(NM_014112.4,对应GRCh 37参考基因组物理位置：chr8:116616129-116616130)杂合突变，导致第689位谷氨酰胺开始发生移码突变(p.Q689fs)。患者母亲发生该位点的杂合突变，父亲未突变。该基因突变多次被报道导致TRPS,但TRPS1 c.2066_2067del突变既往未见报道，致病性评级为“疑似致病”。Sanger测序结果与WES检测结果一致(图3)。

图3 Sanger 测序验证结果

2.2 变异致病性分析

根据美国医学遗传学与基因组学学会(ACMG)指南[2],提示基因TRPS1的c.2066_2067del突变为一个疑似致病突变位点。具体证据为：该缺失突变造成阅读框发生改变，导致蛋白质功能改变；该突变在神州基因组数据库、人类外显子数据库(ExAC)、参考人群千人基因组(1000G)和人群基因组突变频率数据库(gnomAD)中没有发现。

3、讨论

毛发、鼻、指(趾)综合征(TRPS)由Giedion首次于1966年报道，两性均可受累，临床罕见[3]。其临床表现包括：身材矮小、伴或不伴智力发育异常；毛发稀疏、生长缓慢，耳大、眼距宽、鼻尖松软呈球茎状(梨形鼻)、人中突起、上唇薄、下颌过小、偶有口腔畸形；骨骼不同程度发育迟缓、指/趾骨异常、关节肿胀、指/趾甲薄等[4]。

TRPS1(transcriptional repressor GATA binding 1)基因已被证明对TRPS 的发病至关重要[1],已有超过130个TRPS1基因的致病变异被报道可以导致TRPS的发生[4],主要是错义、无义突变及基因编码部分小缺失和插入。本研究通过全外显子测序揭示TRPS1基因4号外显子上发生c.2066_2067del杂合突变是该家系的致病突变。检索国内外数据库未发现该位点的报道，本发现扩展了TRPS1基因突变类型。

TRPS1蛋白是GATA蛋白家族的非典型成员，具有2个C端锌指结构域，并包含Ikaros样结构域和1个GATA结合基序，其两侧是2个核定位信号[5]。TRPS1作为一种转录抑制因子，通过特异性结合靶基因启动子上的 GATA 序列(例如 PTHRP、GLI3、BGLAP 和 RUNX1)来抑制靶基因的转录，从而参与发育过程[6]。c.2066_2067del突变为一种移码突变，导致第689位谷氨酰胺发生改变，生成一个新的错误氨基酸序列，并在755位氨基酸处生成新的终止密码子，导致编码提前终止。因此，该家系TRPS1基因的移码突变可能会导致生成一个截短、无功能或异常功能的TRPS1蛋白，因缺失C端的重要功能性区域从而无法正常结合DNA或有效调控基因表达。截短的TRPS1蛋白质会通过无义介导的mRNA降解机制，进一步加剧了基因功能的丧失，最终引发TRPS综合征。

根据基因异常及临床表现将TRPS分为3型：TRPS I型是由TRPS1基因的缺失和无义突变引起的，临床上可见典型的毛发、鼻、骨骼改变[7];TRPS Ⅱ型即 Langer-Giedion综合征，与EXT1、RAD21和TRPS1 基因的缺失有关，除具Ⅰ型的特征外，还伴智力发育迟缓和多发性外生骨疣[8];TRPS Ⅲ型即 Sugio-Kajii综合征，除有I型的特征外，通常表现为更严重的骨骼异常，以显著的身材矮小和短指(趾)为特点[9-10],并且是由TRPS1 基因的 GATA 结构域或 Ikaros 型锌指结构域中的点突变或错义突变引起。此例患儿的特点包括身材矮小，头发、眉毛、睫毛均稀疏，眼距宽，耳大，梨形鼻，鼻唇沟宽而长，牙列不齐，指、趾骨异常，双手指弯曲、肿胀，大拇指短粗；无智力发育异常，无严重短指畸形，无多发性外生骨疣。根据临床表现和基因检测，符合TRPS I型诊断。

TRPS以对症支持治疗为主。脱发症状一般对患者提供毛发护理指导，5%米诺地尔可以作为一种治疗手段[11],严重患者建议佩戴假发。多生牙建议拔除。对于身材矮小且已证实生长激素缺乏的患者，可以考虑人类生长激素治疗，该疗法对患者的身高增长有一定益处，但仍需要大样本量的研究[12-13]。针对患者关节问题，有病例报道提示采用膝关节内韧带重建及胫骨结节截骨术治疗胫骨脱位[14]。使用非甾体抗炎药或其他非阿片类药是治疗关节疼痛的主要方法。物理治疗可能有助于提高活动能力，因此鼓励患者进行适当锻炼。对于髋关节发育不良伴有疼痛的患者，应考虑物理治疗、激素局部封闭和植入假体髋关节[15]。对于患有 TRPS I 和骨脆性的个体，可以考虑使用双磷酸盐。患TRPS II伴外生骨疣的患者，如果出现疼痛、活动范围受限或神经受压等临床问题，应考虑切除外生骨疣。

TRPS作为一种罕见的遗传疾病，详尽的家族史遗传分析可以预测子代的发病风险，为遗传咨询提供依据。靶向测序联合Sanger测序进行基因检测是帮助临床诊断的有效手段；通过羊水穿刺进行产前诊断，明确染色体缺失范围和断裂位点，有利于优生优育和胎儿预后评估。此外，全面的辅助检查是为不同表现型的患者提供针对性治疗的基础。

基金资助:国家自然科学基金项目(82203941); 深圳市科创委面上项目(JCYJ20220530151815035);

文章来源:苏日娜,董文武,姜阳阳,等.应用全外显子测序诊断毛发､鼻､指(趾)综合征基因突变分析[J].皮肤科学通报,2024,41(04):436-440.