北京哪个专家治疗白癜风好 https://m-mip.39.net/nk/mipso_4786908.html背景介绍胎儿运动不能或运动功能减退可导致一系列临床表现，包括：胎儿运动不能序列征（FADS）、先天性多关节挛缩症（AMC）、远端关节挛缩（DA）、先天性致命性关节挛缩综合征（LCCS）和多发性翼状胬肉综合征（MPS）。这些疾病有一些共同的特征，如关节挛缩、翼状胬肉、胎儿水肿、肺发育不全和畸形特征等。虽然胎儿运动不能在宫内比较容易诊断，但有很多病例仅表现为超声或孕妇描述的胎动减少，直到出生时出现挛缩和相关并发症才得以诊断。本文中“胎儿运动不能”这一术语被用于对上述所有临床描述的概括。胎儿运动不能可由基因缺陷、母体或外部因素引起。近年来越来越多的研究表明，编码关键神经肌肉系统蛋白的基因变异是导致胎儿运动不能的原因。目前已发现的可导致胎儿运动不能的基因已超过70个。同其他罕见病一样，许多新发现的表型被归因于已知致病基因的变异，这对胎儿运动不能也同样适用。以前与常染色体显性神经肌肉疾病相关的基因现在发现与胎儿运动不能也有关，例如CACNA1S,DNM2,RYR1,SCN4A,TOR1A和TTN相关疾病。在本研究中，我们对例表现为胎儿运动不能的先证者进行了大规模平行测序，对其中81例进行了准确的基因诊断，鉴定了2个新的疾病基因，描述了50个新的变异，并扩展了与已知神经肌肉疾病基因相关的表型。结果与讨论诊断率我们通过诊断性测试和/或研究性测试（包括定制的靶向神经遗传病基因panel和WES），调查了例初步诊断为关节挛缩、胎儿运动不能或多发性翼状胬肉综合征的澳大拉西亚病例。在这个病例中，有81例获得了基因诊断（42.6%的诊断率，表1，在线补充表2）。此外，我们还鉴定了50个先前与疾病无关的变异（在线补充表2）TTN是最常见的致病基因（n＝8）。在8例TTN病例中，2例表现出显著的肌发育不全，这是以前在先天性组织病中被描述过的特征。5例患者含有TTN三碱基重复区变异，该区域的外显子测序质量通常很差。本研究队列中最常见的致病变异是CHRNG基因的单碱基重复（rs），存在于5个等位基因上（等位基因频率0.）。该变异在gnomAD中的等位基因频率为0.（个等位基因中有97个）。基因型-表型扩展BICD2：有6个病例携带了BICD2基因新发变异。这包括先前在文献或ClinVar中未报道的三种新变异（c.CA,p.HisAsn;c.TC,p.LeuPro;c.GA,p.GluLys）。一名携带p.HisAsn新发变异的患者表现为先天性多发性关节挛缩症，与携带复发性新发变异p.ArgCys的病例表现相同。在以前的一些论文中首次描述了具有SMA-LED表型的家族中的杂合BICD2变异，但现在越来越多的病例报道BICD2变异也可以解释具有轻度亚临床特征(肌痛MRI)和致命性关节挛缩等表型。因此，至少在澳大利亚人中，与首次描述SMALED表型相比，BICD2变异似乎更容易引起关节挛缩。CACNA1S：在表现为复发性胎儿运动不能的高加索家系（图1A）的先证者（II：4）中，通过panel测序鉴定了CACNA1S基因的两个VUS错义变异（c.TA,p.MetLys和c.CT,p.ArgCys）。Sanger测序验证了这些变异，并显示c.TA变异遗传自父亲，c.CT变异遗传自母亲。受影响的同胞（II：1）是这两个变异的复合杂合，而两个健康的兄弟姐妹都只携带一个遗传自母亲的变异。该变异为罕见变异，且预测有害。在既往的报道中，CACNA1S基因的杂合变异可引起恶性高热、低钾性周期性麻痹和敏感性甲亢型周期性麻痹。最近，Schartner等发现了与先天性肌病相关的显性和隐性CACNA1S变异，眼肌麻痹、上睑下垂和高腭在该队列中很常见。肌肉活检可见中央核、核及肌纤维大小变化。Hunter等人也描述了一个患有眼肌麻痹的先天性肌病的病例，该患者具有CACNA1S双等位基因变异。在我们研究的家系中，先证者（II：4）是一个胎儿。超声检查显示羊水过多、头皮水肿、腕关节挛缩和足畸形，母亲陈述胎动减少，遂于妊娠26周终止妊娠。胎儿尸检发现轻度面部畸形特征，包括低前发际线，轻度远端功能亢进和中度后颌。肌肉活检未发现萎缩或肌纤维紊乱。一名先前受影响的手足（II：1）在第32/40周时因胎盘早剥而紧急剖腹产，并在10日龄时死亡。遗憾的是，细胞系和/或肌肉活检材料均无法提供用于鉴定CACNA1S变异。CHRNB1：我们在一个具有复发性致死性多发性翼状胬肉综合征的混合欧洲血统的非血亲家系中（图2A），通过孟德尔基因组学研究中心的WES和gCNV方法鉴定了CHRNB1基因8号外显子的新的纯合缺失变异（图2B）。父母都被证明是携带者。通过MLPA证实验证了该变异。CHRNB1变异是常染色体显性先天性慢通道肌无力综合征（OMIM:）的罕见病因，并且在另一个已报到的隐性遗传CMS（OMIM:）家系中，被认为是致病基因。该家系中的个体携带CHRNB1基因复合杂合变异：一个9bp的框内缺失和另一等位基因的8号外显子跳跃。外显子8的跳跃导致五聚体乙酰胆碱受体（AChR）的表达几乎完全丧失。框内缺失导致约70%的AChR表达降低。6年，丹麦一个研究小组发表了在患有多发性关节挛缩的红奶牛中鉴定出CHRNB1外显子1纯合1bp缺失，3头相关的死胎犊牛表现出严重的嵴柱和四肢关节广泛性挛缩。在CHRNB1相关CMS患者中，存在一些残留的AChR表达，然而在犊牛中，CHRNB1的完全丢失导致致命的表型。这些数据支持我们研究家系中纯合外显子8缺失所导致的严重表型。FLNC：先证者（图3）出生时表现为髋关节脱位，双手紧握，拇指内收，小口，高腭及耳后旋。经检查，她有轻度关节挛缩，肩部活动减少，肘部酒窝和嵴柱侧弯。我们通过Trio-WES鉴定了FLNC基因的错义变异（c.CT,p.AlaVal）。FLNC变异与肌纤维肌病和远端肌病有关，并有越来越多研究发现与心肌病也有关。最近，Kiselev等描述了4例早发限制性心肌病（RCM）和先天性肌病。其中3例具有我们家系中鉴定的相同的新发变异，其中2例在出生时也表现为关节挛缩。RCM发病年龄为6个月～15岁，中位发病年龄～2岁。先证者5岁超声心动图随访显示左房轻度扩张，其余心脏结构和功能正常。在这些病例中的心脏监测是重要的，这项工作强调了准确的基因诊断对最佳临床护理的重要性。GMPPB：我们在两个家系中均检测到了GMPPB双等位基因变异。其中例为新生儿重症监护病房出生的有胎儿运动减少史的病例，鉴定了已知的GMPPB双等位基因变异（c.CT,p.Arg74*和c.GA,p.AspAsn）。而另一个家系，18周时超声检测显示积水、翼状胬肉和畸形足，遂在孕20周时终止妊娠。胎儿尸检报告显示面部畸形，宽眼，两侧低耳，后颌和宽嘴。软腭和硬腭有一个裂口。注意到多发翼状胬肉，包括肘、肩、膝和髋；还有严重的双侧畸形足。手掌和手指皱纹消失。四肢肌肉和腰大肌均较薄。CNS检查显示大脑整体较小，小脑发育不良，提示脑沟延迟。生殖器显示模糊。比较基因组杂交（CGH）阵列显示为正常女性核型。在GMPPB中鉴定出双等位基因错义变异（c.95CT,p.Pro32Leu和c.GA,p.ValIle）。GMPPB的隐性变异最初在先天性和肢带型肌营养不良患者中被描述。此后，GMPPB双等位基因变异被描述在各种表型的患者中，包括先天性肌无力综合征和孤立性发作性横纹肌溶解症。我们的研究进一步扩展了GMPPB疾病表型谱。SCN4A：本研究队列中有两个家系含有SCN4A的双等位基因变异。其中一个家系在之前SCN4A队列论文中描述过，患者表现为复发性致死性肌发育不全。在第二个家系中，我们在患有远端关节挛缩的胎儿中鉴定了双等位基因新的错义变异(c.CT,p.ArgCys和c.CT,p.SerLeu)。该例患者表型为四肢挛缩，羊水过多，遂于22周时终止妊娠。两种氨基酸替换都改变了高度保守的氨基酸（对黑腹果蝇是保守的，图1C），SIFT及PolyPhen-2预测为有害；CAD评分为32（p.ArgCys）和27.4（p.SerLeu）。p.Ser残基位于第四结构域的S4-5环内，该结构域参与通道失活。先前的工作表明，p.ser被半胱氨酸取代促进了通道失活，即部分功能丧失。可以预见，p.serLeu取代也会使得部分通道失活。基于此，这些变异高度可疑，但仍是ACMG指南的3类变异；需要对这些变异进行功能验证以证实因果关系。最近，SCN4A变异也被假定为引起婴儿猝死综合征的原因。STAC3：我们在具有复发性胎儿运动不能和肢体挛缩病史的近亲家系中（图4A）的先证者病例（II：3）中鉴定了STAC3中的纯合错义变异（外显子3,c.TG,p.AspGlu），父母是携带者。对该家系中第一个受影响胎儿（II：1）的福尔马林固定石蜡包埋组织进行DNA测序，结果显示该病例也是STAC3变异纯合突变。该变异在gnomAD中不存在，并影响高度保守的氨基酸。Alamut的剪接预测工具提示该变异引入了一个隐蔽的供体剪接位点。对RNA（在HEK细胞中产生）的研究表明，该变异导致外显子3的最后22个核苷酸从mRNA跳跃（图4B-C）。该变异（c._del,p.AspGlufs*73）很可能导致STAC3功能丧失。STAC3中的纯合错义变异（p.TrpSer）最初被鉴定为美洲土著肌病的原因。这种变异已在其他人群中发现。Zaharieva等在来自12个家庭的18例先天性肌病患者中鉴定了该变异，这些患者表现为畸形特征和对恶性高热易感。其中17个病例为p.TrpSer纯合变异，另一先证者为该变异和一个关键剪接位点（c.–1GT）的复合杂变异。功能分析显示肌浆网Ca2+释放减少。来自我们队列家系的受影响病例可能是由于STAC3基因缺失所致，因此表现为早期发病且严重的表型。STAC3可能对正常肌肉发育和功能至关重要。因此，对兴奋-收缩偶联至关重要的基因（CACNA1S,SCN4A,STAC3,RYR1）中的双等位基因功能丧失变异可引起致死性早发性疾病。新的人类致病基因变异的鉴定通过WES检测发现有4例患者携带尚未描述的致病基因（GLDN,MYL1,NUP88和SMPD4）变异。GLDN：在一个来自香港的具有复发性胎儿运动不能病史的家系（图5A）中，我们在神经胶质蛋白基因（GLDN）中鉴定了两个VUS变异。第一例受影响的婴儿于36/40周出生，1日龄死亡。她表现为心脏和肺发育不良以及高腭。第二次妊娠，胎儿于18/40周出现胎动减少，22周终止妊娠。第三次妊娠，20/40周报告胎动减少，22周终止妊娠。这个病例有胎儿积水，多发关节挛缩，翼状胬肉和肌肉体积增加。三个受影响的病例都含有GLDN双等位基因变异：母系遗传的错义变异，c.59CT[p.Leu20Pro]和父系遗传的关键剪接位点（ESS）改变，c.+1GA（图5A）。来自第二个病例的肌肉cDNA的分析表明，错义变异在转录水平上是纯合的（图5B）。使用Maluenda等人中定义的mycGLDN报告分析显示，与野生型人GLDN（hGLDN）不同，含有p.Leu20Pro取代的神经胶质蛋白不能定位与HEK细胞表面（图5C）。相比之下，Maluenda等人发现胶质蛋白突变不能定位在细胞表面，也不能与其轴突伴侣neurofascin-结合。因此，在我们家族中鉴定的GLDN变异可能是无效变异。SMPD4：来自墨尔本的一个近亲家系，表现为复发性多发性先天性关节脱位和复杂的脑畸形（图6A）。该家系所有病例均表现为AMC，小于胎龄以及胼胝体发育不全（图6B）。三例中的另外两例出现的其他特征包括：先天性脑病和小头畸形、小脑畸形和发育不全（图6B）和髓鞘形成减少（图6C）。我们用版本3肌肉panel和版本3神经panel对先证者（II：3）进行测序，但没有鉴定出任何致病变异。我们随后进行了trio-WES，并在先证者中鉴定了SMPD4基因的一个新的纯合错义变异（c.CT,p.ProLeu）。父母双方都是杂合子携带者。该变异通过双端Sanger测序证实。我们还显示受影响的同胞（II：1）也是该变异纯合子。SMPD4变异在最近受影响的婴儿（II：4）的临床外显子组中也是纯合的。MutationTaster,SIFTandPolyPhen-2预测工具预测该变异有害，CADD评分为22.8。该变异存在于gnomAD中的3个等位基因上，并改变了一个高度保守的氨基酸（uptoD.rerio,图6D）。SMPD4最近被描述为骨骼发育不良、皮质畸形和癫痫综合征的一个可能的疾病基因。在一项随访研究中，描述了12个具有SMPD4双等位基因变异的家系，表型包括小头畸形、髓鞘形成不足、小脑萎缩、先天性关节屈曲和胎儿/出生后死亡。SMPD4编码中性鞘磷脂酶-3；鞘磷脂酶对细胞膜的性质和跨膜及外周膜蛋白的调控具有重要作用，在神经系统中也高度富集。Magini等人通过过表达研究表明，SMPD4定位于ER和核包膜。免疫沉淀分析显示SMPD4与几种核孔蛋白相互作用，强调了核孔在疾病发病机制中的作用。支持这一观点的是，核孔在人类疾病中的作用正得到越来越多的认识。讨论NGS在关节萎缩和胎儿运动不能中的作用是不可否认的，我们的研究队列中，有42%的病例得到了基因诊断。跨学科团队共同讨论候选基因中VUS变异的解读，并进行功能基因组学研究，对于将VUS变异重新分类为可能致病性或良性变异是至关重要的。选择性剪接似乎是骨骼肌蛋白调控的一个特别重要的机制。因此，剪接缺陷是造成肌肉疾病的重要原因。将变异提交到精心策划的基因数据库（例如，LOVD）对于VUS的重新分类和已知表型-基因型关联的定位也是至关重要的。在具有相似临床表现的两个无关患者中识别相同的罕见VUS将有助于将其重新分类为可能致病性。基于对模式生物的研究，可能还有更多的胎儿运动不能和关节挛缩基因等待发现。外显子组和基因组测序以及RNA-seq将可能鉴定出更多的新致病基因。预览时标签不可点收录于话题#个上一篇下一篇