近期刊载的一篇文章讲述了一个表型复杂的儿肾科病例,患儿表现为低分子量尿蛋白(low-molecular-weight proteinuria,LMWP),高钙尿血症,低磷血症和生殖系统发育不良。经家系三人的增强全外(WES+CNVseq)检测发现,患者的一条X染色体为i(Xq),而另一同源X染色体p臂上的CLCN5基因发生了杂合性致病突变。通过临床表型和基因型的综合分析,该患儿最终诊断为Turner综合征合并Dent-1病,这在世界范围尚属首例。浙江省儿童医院毛建华教授团队和智因东方团队为本文共同作者。
疾病背景
登特病-1型(Dent-1)是一种罕见X连锁隐性遗传的肾小管疾病,因此多见于男性患者。近端肾小管轻度结构异常是Dent-1患者发生肾功能障碍的主要病理学特征,而CLCN5基因突变者约占Dent-1患者数的60%。Dent-1患者疾病特征表现为低分子量蛋白尿、高钙尿症、肾钙质沉着、肾结石、肾衰竭及佝偻病,其中LMWP较为常见。曾有日本报导的几例Dent-1患者为无症状LMWP,表明了Dent-1更宽泛的表型异质性,提示临床工作中应提高对LMWP的警觉。
Turner综合征(Turner syndrome,TS)是常见的染色体疾病之一,发病率约1/2500。TS的临床特征很大程度上取决于X染色体上变异类型。几乎一半的特纳患者的核型为典型的45,X(即一条X染色体缺失),典型临床表现包括身材矮小、卵巢功能不全、骨骼发育不良、心脏病、肾结构异常和特殊面容等。此外,ring(X)或i(Xq)、缺失、重复和复杂重排的X染色体部分结构异常,理论上,这种X染色体上部分基因的拷贝数改变可能导致TS的部分表型,但由于异常X染色体往往发生选择性失活,使得这些TS患者实际上只有轻微的TS表型。
本例患者
表 患儿实验室数据
肾脏超声显示双侧正常大小的肾脏,无结石或钙质沉着证据。X片显示骨龄延迟,腹部超声显示子宫与双侧卵巢缺失。
患儿核型分析显示i(X)(q10)-inv(9)(p11q13)。患儿及父母组成核心家系,进行trio-(WES+CNV) 测序分析,trio-CNVseq结果显示患儿在Chr X上出现de novo CNV,表现为几乎整个Xp杂合性缺失的同时,Xq拷贝数有单倍重复。trio-WES发现患儿携带Xp上CLCN5基因一个纯合的、测序低深度的de novo致病变异(c.941C>T,p.S314L),Sanger测序也证实了该突变的存在。
图 CNV-seq检测结果及变异染色体。A. 全基因组拷贝数缺失重复显示Chr X缺失与重复结果;B. ChrX拷贝数显示Xq端杂合性重复和Xp端杂合性缺失;C. 核型分析显示inv(9)(p11q13)和i(X)(q10);D. i(Xp)断裂位置、Xq重组示意图及CLCN5位置。
讨 论
TS是研究Chr X功能的典型敲除模型,在TS患者的核型中常见的是45,X(49.2%),其次是46,X,i(Xq)或i(Xq)嵌合(9.8%),这导致TS患者的临床表型呈现较高异质性。本例患者显著的生长迟缓和卵巢发育异常能够被TS解释,同时,高度偏倚的XCI似乎并没有对本例患者起到更好的“保护”作用。
然而,TS无法解释该患者显著的LMWP表型。对于Dent-1的诊断,先前日本和英国的少数CLCN5突变导致孤立性LMWP的病例提供了临床发现的证据,而该例女性CLCN5特殊的杂合性突变则提供了分子证据。至此,该患者极为罕见的复杂临床表现借助于基因点突变以及染色体变异,两种截然不同变异形式,以及二者之间的相互影响的发现,构成了分子水平上的完整证据。
值得注意的是,Dent-1中的孤立LMWP仍未能得到清晰的解释。尽管日本案例的发现提示,可能存在未知的特定遗传背景、多态性或基因缺陷,但英国案例的报导,尤其是某些Dent-1患者父亲尿β2M(LMWP的一种)水平升高的概率较正常人显著更高,这些罕见的案例提示,影响Dent病临床表现的分子学机制可能包括常染色体的影响因子,而种族间的差异影响较不显著。因此,对于Dent病的诊断,作者认为在人群,尤其是在中国人群中可能存在普遍被低估。
总而言之,该案例积极、高效(基于高通量测序)以及相对完善(涵盖了各种不同变异方式的检测策略)的遗传分子检测,是该患者得以确诊的关键。在应对更多领域的遗传性疾病诊断中,trio-(WES+CNVseq)是弥补WES不足的理想检测策略之一。