PUF60基因变异致Verheij综合征一例的临床及分子遗传学分析并文献复习

作者：梁雁 叶娟 魏虹 叶枫 罗小平 

中华儿科杂志, 2018,56(8)

摘要

目的

总结Verheij综合征的临床及遗传学分析特点。

方法

对2017年5月华中科技大学同济医学院附属同济医院儿科收治的1例Verheij综合征患儿的临床资料及基因检测结果进行总结分析，并以'Verheij syndrome''PUF60'和'Verheij综合征''PUF60基因'为检索词，分别检索2018年1月前的PubMed、人类基因组突变数据库（HGMD）、在线人类孟德尔遗传数据库（OMIM）、中国知网数据库（CNKI）和万方数据库，对Verheij综合征病例进行文献复习。

结果

患儿男，14岁3月龄，因'生长落后13年'就诊。出生体重2.9 kg，3岁时在外院行'房间隔缺损修补术'，4岁时发现'先天性弱视及远视'。身高142.5 cm，标准差积分－3.26。精神运动发育迟缓，学习成绩不佳。颈蹼，眼距宽、双侧外眼角下斜，人中长，腭弓高，后发际低；右手通贯掌。骨龄落后于实际年龄；垂体内分泌功能检测结果提示部分性生长激素（GH）缺乏（GH峰值6.63 μg/L），血胰岛素样生长因子1（IGF1）（73.20 μg/L）及胰岛素样生长因子结合蛋白3（IGFBP3）（2 500 μg/L）低于正常；肾脏B超左肾8.5 cm×3.3 cm，右肾8.4 cm×4.3 cm；染色体核型46,XY；垂体磁共振成像提示垂体高度约4 mm，存在部分空蝶鞍。内分泌基因Panel（与Noonan综合征相关的10个基因）分析，均未发现基因变异或缺失。全外显子基因检测发现患儿存在PUF60基因杂合变异（c.931_934del，p. p.T311Qfs*47）。患儿父母该位点均无变异。经Sanger测序进行验证及父母来源分析，提示为新发突变。根据2015年美国医学遗传学与基因组学学会指南，该移码突变为致病突变，且在上述数据库中尚未见报道。

结论

首次报道中国人群PUF60基因变异导致的Verheij综合征。患儿有严重的生长发育落后、精神运动发育迟缓、特殊面部特征、先天性心脏病、肾脏发育不良等，临床与Noonan综合征难以鉴别。对具有上述临床表现的患儿除注意Noonan综合征相关基因检测外，还应注意PUF60基因分析，以免漏诊。

Verheij综合征（OMIM 615583）又称8q24.3缺失综合征，为常染色体显性遗传病。其临床特征为：生长落后、精神运动发育迟缓，具有特殊的面部特征，骨骼特别是脊椎异常以及眼组织缺损、肾脏畸形、心脏异常。本综合征2009年由Verheij等^[1]首报，2013年Dauber等^[2]研究发现，位于8q24.3的聚U结合剪接因子60（poly U binding splicing factor 60，PUF60）基因杂合变异是Verheij综合征的致病原因。目前世界范围内已报道的Verheij综合征不足30例^[3,4,5,6,7]，尚未有中国人PUF60基因变异导致Verheij综合征的报道。现将华中科技大学同济医学院附属同济医院儿科2017年5月收治的1例PUF60基因新发杂合变异患儿的临床资料及基因分析结果报道如下，并进行相关文献复习。

病例资料

一、本例资料

1．临床资料：

患儿，男，14岁3月龄。因'生长落后13年'就诊。患儿系母亲的第1胎第1产，足月剖宫产出生，出生体重2.9 kg。母乳喂养至11月龄，婴幼儿时期无明显喂养困难。6月龄头可竖稳，1岁会叫人，1岁3月龄会走。现上初中一年级，学习成绩较差（语文40~50分，数学20~30分）。患儿3岁时，在外院行'房间隔缺损修补术'。4岁时发现有'先天性弱视、远视'。父母非近亲婚配。患儿父亲身高174 cm，母亲身高165 cm，患儿遗传靶身高（175.5±4.0）cm。否认遗传代谢病家族史。

体格检查：身高142.5 cm（低于同年龄、同性别正常儿童生长曲线的第3百分位数，标准差积分－3.26）。体重44 kg（位于同年龄、同性别正常儿童体重的第10~25百分位数），血压：109/87 mmHg（1 mmHg=0.133 kPa）。颈蹼，眼距宽、双侧外眼角下斜，人中长，腭弓高，后发际低。心音有力，律齐，未闻及病理性杂音。腹软，肝脾肋下未及。右手通贯掌。双睾3 ml。

辅助检查：血常规、肝肾功能、电解质、血气分析均正常；空腹血糖、胰岛素、甲状腺功能及肾上腺皮质功能正常；骨龄10岁，落后于实际年龄；垂体内分泌功能检测结果提示部分性生长激素（GH）缺乏（GH峰值6.63 μg/L）；血胰岛素样生长因子1（IGF1）73.20 μg/L [正常范围(519±168) μg/L]，胰岛素样生长因子结合蛋白3（IGFBP3）2 500 μg/L [正常范围(4 354±1 204) μg/L]；肾脏B超：双肾体积偏小。双肾切面形态正常，左肾8.5 cm×3.3 cm，右肾8.4 cm×4.3 cm。肾小管功能蛋白（尿微量蛋白、尿视黄醇结合蛋白、N-乙酰-β-D-氨基葡萄糖苷酶、β2-微量球蛋白）正常。染色体核型分析正常（46,XY）。垂体磁共振成像：脑垂体高度约4 mm，显示有部分空蝶鞍，未见明显异常强化灶，垂体柄居中，鞍旁及视交叉未见明显异常。

2．基因分析：

本研究经本院伦理委员会讨论通过（批准文号:TJ-IRB20180703），并获得患儿及父母知情同意。采集患儿及其父母外周静脉血3 ml，以乙二胺四乙酸(ethylene diamine tetraacetic acid，EDTA)抗凝，送北京迈基诺医学检验所进行内分泌Panel-1（含目前已报道与Noonan综合征相关的10个基因：PTPN11, RASA2, SOS1, KRAS, RAF1, NRAS, SHOC2, BRAF, RIT1, A2ML1）的检测；结果未见异常，随后行全外显子基因分析。

全外显子基因分析发现患儿存在PUF60基因杂合变异（c.931_934del，p.Thr311Glnfs*47），该变异为移码突变（图1）。患儿父母该位点均无变异。经Sanger测序进行验证及父母来源分析，提示为新发突变。根据2015年美国医学遗传学与基因组学学会（ACMG）指南，该移码突变为致病突变。

二、文献检索结果

以'Verheij syndrome''PUF60''Verheij综合征''PUF60基因'为检索词，分别检索2018年1月20日前的PubMed、人类基因组突变数据库（HGMD）、在线人类孟德尔遗传数据库（OMIM）、中国知网数据库（CNKI）和万方数据库。共6篇文献报道本征，均为国外文献，国内未见报道^[2,3,4,5,6]。本例PUF60基因杂合变异（c.931_934del，p.Thr311Glnfs*47）在上述数据库中尚未见报道。目前文献已报道的Verherj综合征患儿PUF60基因新发变异见表1。

讨论

8q缺失非常罕见。2009年，Verheij等^[1]对2例伴发多种先天畸形的生长落后、精神运动发育迟缓、髋脱位的荷兰儿童进行细胞遗传学研究，发现8q24有新发的、大片、杂合中间缺失，经比较基因组杂交分析显示缺失范围分别为15.1 Mb和23.5 Mb。2例患儿的共同缺失区域为8.35 Mb，含有22个基因。随后，2013年Dauber等^[2]报道的5例患者，均有眼组织缺损、小头畸形、发育迟缓、生长发育落后，具有特殊的面部特征（包括长人中、鼻孔前倾、鼻短、鼻梁低平、上唇薄、小下颌、颈短、耳前凹、双颞窄等）以及心脏、肾脏缺陷。其中3例有小头畸形，4例出现发育迟缓，4例有肾脏畸形（单侧肾不发育、肾发育不全、多囊肾、异位肾融合），4例有关节松弛、髋脱位，3例有脊椎异常（骶骨发育异常、尾骨不发育、脊柱融合、半椎体），2例有心室缺陷。在5例患者中发现了5种不同的8q24.3的新发、杂合、中间缺失。缺失范围为78 kb~1 Mb，但无相同的断裂点。最小的共同缺失区包含3个基因：SCRIB、NRBP2、PUF60。进一步的斑马鱼基因敲除试验提示：SCRIB和PUF60基因单倍剂量不足与此征有关，而NRBP2缺失与临床特征无关。敲除Scrib和Puf60的任一基因均可导致身材矮小、小头畸形、小下颌；单独敲除Scrib基因可导致眼组织缺损和肾脏畸形，而单独敲除Puf60基因可导致心脏结构缺陷；同时敲除Scrib和Puf60基因对眼组织缺损、心脏、头围、肾脏、下颌的外显率和表现度无变化，但加重了身材矮小的表型。目前为止，尚没有发现任何人类遗传病有SCRIB和NRBP2的单个核苷酸变异^[2,3]。在上述研究的基础上，Dauber等^[2]又报道了第6例患者，有严重的生长发育落后、精神运动发育迟缓、小头畸形、特殊的面部特征、抽搐、室间隔缺损、髋关节脱位、半椎体以及脊柱侧凸，但无视野缺损和肾脏异常，外显子测序提示PUF60基因杂合变异（c.505 C>T，p.His169Tyr）。

此后，不断有关于PUF60基因杂合变异导致Verheij综合征的新的报道^[2,3,4,5,6]。2017年Low等^[4]报道了12例PUF60基因变异，其中4例为移码突变，3例错义突变（聚集在PUF60 RNA识别区），5例剪接位点突变。患者的共同特征为发育迟缓和身材矮小，但表型的变异性非常显著。共同的面部特征为：长人中、上唇薄、小下颌、睑裂小（窄的杏仁眼）。El Chehadeh等^[5]报道了5例PUF60基因新发杂合变异，1例为移码突变，1例错义突变、1例剪接位点突变、2例无义突变。

PUF60属于RRM half pint家族，包括3个RRM结构域。PUF60编码DNA和RNA结合蛋白，在前体RNA剪接和转录调节过程中发挥作用。在前体RNA剪接过程中，PUF60与U2AF2相互作用，促进内含子在弱的3'剪接位点的剪接有选择性剪接的作用^[4,7,8]。PUF60杂合功能丧失突变，可致RNA加工、剪接体功能异常而引起人类发育异常，出现以下表型：生长发育迟缓和颅面部、心脏、肾脏、眼部、骨骼畸形^[3,5]。

斑马鱼功能试验显示，PUF60单倍剂量不足与Verheij综合征的其他表型有关，与眼睛的发育缺陷却无直接关系。但在已报道的8例带有de novo点突变的患者中，有3例患者有虹膜-视网膜缺损^[3]。Santos-Simarro等^[6]报道的3例患者中有2例有突出的眼睛问题。基因变异为c.439C>T（p. Glu147）和c.1144+1G>A，可影响共识剪接位点。Graziano等^[3]报道的1例患者眼睛的问题比较突出，PUF60的变异为c.541 G>A，p.Glu181Lys。作者认为眼睛发育缺陷特别是眼组织缺损在PUF60相关异常疾病中较为常见，眼组织缺损和持续性胎儿血管综合征的联合缺陷也见于PUF60变异的个体，建议把PUF60加入眼睛发育缺陷的筛查基因panel中^[3]。

本例患儿以生长落后就诊，有先天性心脏病史，智力发育欠佳，面部特征表现为：眼距宽、双侧外眼角下斜，染色体核型分析46，XY。最初临床考虑Noonan综合征的可能性大，但Noonan综合征的相关基因panel（PTPN11, SOS1, RASA2, KRAS, RAF1, NRAS, SHOC2, BRAF, RIT1, A2ML1）检测结果均阴性，后行全外显子基因测序发现患儿存在PUF60基因杂合变异（c.931_934del，p.Thr311Glnfs*47），该变异为移码突变，不属于多态性位点，在人群中发生频率低，在HGMD专业版数据库中未见报道。经家系验证分析，患者父母该位点无变异性。患者的PUF60变异为新发突变，根据2015年ACMG指南，该变异符合PVS1(无功能变异——移码突变)，PS2(患者的新发变异，且无家族史，亲子关系确定)，PM2(ESP数据库、千人数据库、EXAC数据库中正常对照人群中未发现的变异)，考虑为致病性变异。

目前已报道的Verheij综合征患者临床主要表现为：（1）身材矮小。（2）精神运动发育迟缓。（3）具有特殊的面容特征，如：斜头或小头畸形，前额突出；眼内眦赘皮；鼻短、鼻梁低平、鼻翼发育不良、鼻孔前倾、鼻尖显著；人中长；小下颌；上唇薄；腭弓高；颈短；部分有耳前瘘管，耳位轻度低。（4）伴发各种先天畸形：①肾脏：单侧肾不发育、肾发育不全、多囊肾、异位肾融合。②心脏：房间隔缺损、室间隔缺损。③眼睛：双侧虹膜、视网膜、脉络膜缺损。（5）骨骼发育异常：主要表现脊椎异常（半椎体、脊柱侧凸）、髋关节脱位、并指，关节松弛。部分Verheij综合征患者有抽搐、婴幼儿期喂养困难等。其临床与Noonan综合征不易鉴别。二者均有身材矮小、精神运动发育迟缓、具有特殊面部特征、伴发心脏、肾脏等先天性发育异常等。区别在于：Noonan综合征典型的面部特征为眼裂水平或下斜（95%），且该表型随年龄出现变化，患者年龄越大，面部特征越不典型。因此年龄大的患者鉴别诊断困难，易造成漏诊或误诊^[9,10,11]。其次，Noonan综合征骨骼的异常主要表现为鸡胸、漏斗胸、脊柱异常^[9,10,11]。而Verheij综合征患者较易出现肾脏发育不全、眼发育缺陷，骨骼异常主要为脊椎异常如半椎体、脊柱侧凸等。另外，Noonan综合征具有明显的遗传异质性，其遗传方式为常染色体显性遗传、常染色体隐性遗传以及由基因突变导致的散发病例^[9,10,11]。2001年Tartaglia等^[12]报道Noonan综合征的致病基因PTPN11，位于染色体12 q24. 1，并发现约50%的患者为PTPN11突变所致。目前为止已先后发现RAS/RAF/MAPK信号通路中的其他分子相应基因的突变（SOS1、RAF1、RIT1、KRAS、NRAS、BRAF、MAP2K1、MEK1、MEK2、SHOC2等）与Noonan综合征相关^{[13,14,15,16]}。

本例是中国人群首次报道的PUF60基因变异导致的Verheij综合征。患者具有严重的生长发育落后、精神运动发育迟缓、先天性心脏病（房间隔缺损）、双肾小等，临床与Noonan综合征难以鉴别，提示我们对具有上述临床表现的患者除注意Noonan综合征相关基因检测外，还应注意PUF60基因分析，以免漏诊。