【佳學(xué)基因檢測】德托尼-卡菲病基因解碼、基因檢測案例De Toni-Caffey disease
遺傳病、罕見病基因檢測導(dǎo)讀:
德托尼-卡菲病基因檢測是對英文疾病名稱為De Toni-Caffey disease的疾病所進行的根據(jù)基因序列變化而做出診斷的一種醫(yī)學(xué)疾病檢測方法。德托尼-卡菲病的英文形式還有:Caffey-Silverman syndrome、De Toni-Caffey disease、Infantile cortical hyperostosis。 卡菲病是一種罕見的自限性疾病,其特征是皮質(zhì)骨質(zhì)增生伴有鄰近筋膜和肌肉的炎癥。 它通常出現(xiàn)在嬰兒期,臨床特征包括過度易激惹、伴有上覆軟組織腫脹的急性炎癥和骨膜下新骨形成。 意識到這種罕見病的存在及其典型的臨床和放射學(xué)特征將避免不必要的檢查和治療,并有助于醫(yī)生向受影響兒童的父母解釋其良好的預(yù)后。
德托尼-卡菲病病例介紹
一名 9 周大的男嬰因右臂腫脹在數(shù)周內(nèi)逐漸出現(xiàn)就診。 未發(fā)現(xiàn)發(fā)熱或全身性皮疹。 近期沒有外傷史或虐待兒童史。 患者是近親父母(一級表親)的先進個孩子。 由于胎兒窘迫,他通過剖腹產(chǎn)足月出生。 未查到相關(guān)家族病史。
就診時患者沒有發(fā)熱。 體格檢查顯示右臂腫脹牢固,質(zhì)地堅硬,沒有局部紅斑或發(fā)熱。 橈動脈搏動可觸及。 引出了微弱的右手抓握反射。 值得注意的實驗室結(jié)果是白細胞增多 20 × 103/ml(年齡正常范圍:5-19× 103/ml),堿性磷酸酶 401 IU/l(年齡正常范圍:145-320IU/l),紅細胞升高 沉降速率為 70mm/h(年齡正常范圍:3-13mm/h),C 反應(yīng)蛋白水平為 150mg/L(年齡正常范圍:0-5mg/l)。 基本凝血曲線在正常范圍內(nèi)。
對右臂進行 X 光檢查,顯示沿右肱骨的整個骨干骨膜反應(yīng)旺盛(圖 1a)。 進一步評估包括 X 線骨骼檢查,顯示一側(cè)肩胛骨、一根腓骨、下頜骨和許多肋骨有明顯的骨膜反應(yīng)(圖 1b)。 根據(jù)臨床和放射學(xué)檢查結(jié)果,診斷為 ICH。 盡管德托尼-卡菲病可能具有短暫性,但開始使用吲哚美辛(每天 5mg/kg)治療,并且病變在幾個月內(nèi)有效消失,正如后續(xù)放射學(xué)檢查所證明的那樣(圖 1c)。 經(jīng)過 1 年的隨訪,患者有效康復(fù),沒有骨骼畸形和/或升高的炎癥標(biāo)志物。 他仍在服用低劑量的消炎痛(每天 1mg/kg)。
患者的射線照相檢查。 a 沿右肱骨整個軸的骨膜反應(yīng)。 b 沿左鎖骨、肋骨和下頜骨的骨膜反應(yīng)。 c 沿腓骨的骨膜反應(yīng)。 d 肱骨骨膜有效消退
基因解碼基因檢測
作為主要的遺傳候選者,COL1A14 外顯子 41 中的 c.3040C>T (p.R1014C) 突變使用從患者和父母雙方外周血樣本中獲得的基因組 DNA 進行測序。 該突變既未在患者身上也未在其父母身上發(fā)現(xiàn)。 因此,對患者的 gDNA 進行了 WES。 測序在隱性分析中產(chǎn)生了 59,598 個變異,這些變異會影響蛋白質(zhì)序列。 通過過濾掉內(nèi)部外顯子組中≥0.01 的變異和 GnomAD 數(shù)據(jù)庫中次要等位基因頻率 (MAF) ≥0.01 的變異,該變異列表隨后減少到 638 個稀有變異。 隱性分析將患者的變異列表減少到 20 個候選基因(表 1)。 這些候選者中賊可能影響骨重塑和/或鈣化的變異是 AHSG 基因編碼蛋白 fetuin-A (c.4A>T; p.K2X) 賴氨酸 2 的無義突變。 通過 Sanger 測序確認突變并驗證分離(圖 2)。
染色體 | 基因信息GPS定位 | 基因名稱 | 基因片段解碼 | 參照序列/突變序列 | 突變類型 | 突變頻率 | 表征與突變序旬相關(guān)性分析 |
---|---|---|---|---|---|---|---|
1 | 192780677 | RGS2 | Regulator of G-protein signaling 2 | A/G | 錯義突變 | 0.00015 | N |
1 | 196801005 | CFHR1 | Complement factor H related 1 | T/C | 錯義突變 | 0.00003 | N |
1 | 196801023 | CFHR1 | Complement factor H related 1 | C/T | 錯義突變 | 0.00003 | N |
2 | 118578823 | DDX18 | Dead box-helicase 18 | A/G | 錯義突變 | 0.00003 | N |
3 | 179462989 | USP13 | Ubiquitin-specific peptidase 13 | A/G | 錯義突變 | 0 | N |
3 | 186330934 | AHSG | Alpha 2-HS glycoprotein | A/T | Stop | 0 | Y |
5 | 156750984 | CYFIP2 | Cytoplasmic FMR1 interacting protein 2 | A/G | 錯義突變 | 0 | N |
5 | 158743108 | IL12B | Interleukin 12B | G/A | 接頭區(qū)域 | 0.021 | N |
5 | 158743788 | IL12B | Interleukin 12B | G/T | 錯義突變 | 0.021 | N |
5 | 159776690 | C1QTNF2 | C1q and TNF related 2 | G/A | 錯義突變 | 0.00029 | N |
5 | 161277824 | GABRA1 | Gamma aminobutyric acid type A receptor alpha1 subunit | A/G | 錯義突變 | 0 | N |
9 | 139235336 | GPSM1 | G protein signaling modulator 1 | C/T | 錯義突變 | 0.0001 | N |
10 | 20019640 | MALRD1 | MAM and LDL receptor class A domain containing 1 | C/T | 錯義突變 | 0 | N |
10 | 21806568 | SKIDA1 | SKI/DACH domain containing 1 | G/A | 錯義突變 | 0 | N |
10 | 23290952 | ARMC3 | Armadillo repeat containing 3 | C/G | 錯義突變 | 0.00001 | N |
12 | 675281 | NINJ2 | Ninjurin2 | G/A | 錯義突變 | 0.00013 | N |
20 | 34800191 | EPB41L1 | Erythrocyte membrane protein band 4.1 like 1 | C/T | 接頭區(qū)域 | 0.00001 | N |
20 | 46277813 | NCOA3 | Nuclear receptor coactivator 3 | C/T | 錯義突變 | 0.00003 | N |
X | 84561276 | POF1B | Premature ovarian failure, 1B | C/A | 錯義突變 | 0 | N |
Y | 21751449 | TXLNG2P | Taxilin gamma pseudogene, Y-linked | T/G | 接頭區(qū)域 | 0 | N |
圖 2:驗證 AHSG 突變。 Sanger 測序色譜圖證實了患者及其父母體內(nèi)已鑒定的 AHSG 序列變異的分離。 編碼的 fetuin-A 蛋白的先進個 ATG 密碼子和產(chǎn)生的 TAG 終止密碼子用紅色框起來。 突變的核苷酸用藍色箭頭標(biāo)記
自從 AHSG 敲除小鼠 (Ahsg−/−) 模型問世以來,研究人員在體內(nèi)檢查了胎球蛋白 A 在骨代謝中的作用。 在幾項研究中,AHSG 缺陷小鼠表現(xiàn)出嚴(yán)重的腎臟、心臟和肺骨外鈣化,強調(diào)了胎球蛋白 A 作為異位礦化抑制劑的作用。在其他基因解碼過程中,AHSG 缺陷小鼠表現(xiàn)出 長骨和生長板等礦化生理部位的各種病理表現(xiàn):AHSG 缺陷小鼠的股骨皮質(zhì)厚度增加,生長板軟骨基質(zhì)中的礦物質(zhì)含量增加,這是一個部位劇烈的生理礦化。 將人類天然 BMP 植入小鼠的后肢肌肉中,結(jié)果表明,與 WT 相比,Ahsg-/- 小鼠的皮質(zhì)骨與松質(zhì)骨的比例高兩倍以上,并且還表現(xiàn)出更高的未成熟骨島發(fā)生率( “衛(wèi)星骨化”)。 缺乏 ASHG 蛋白的小鼠表現(xiàn)出生長板缺陷、骨形成增加(包括皮質(zhì)增厚)和細胞因子依賴性成骨增強。 所有這些在小鼠身上的發(fā)現(xiàn)都高度表明 AHSG 缺乏可能在 Caffey 病的病理生理學(xué)中發(fā)揮作用,Caffey 病的特征是骨膜下骨質(zhì)增生。
在臨床上,胎球蛋白 A 血清水平升高被發(fā)現(xiàn)與輕度成骨不全癥相關(guān),而胎球蛋白 A 水平降低則在骨轉(zhuǎn)換增加的情況下觀察到,例如佩吉特氏病。
有趣的是,在佳學(xué)基因檢測收集的具有嬰兒卡菲病典型特征的病例中,發(fā)現(xiàn)了 AHSG 基因的一種新的純合終止密碼子突變。 正如 ELISA 測試所檢測到的,這導(dǎo)致患者體內(nèi)沒有產(chǎn)生胎球蛋白 A。 考慮到胎球蛋白 A 在骨代謝中的重要性,佳學(xué)基因解碼高度懷疑這種 AHSG 基因缺陷是患者德托尼-卡菲病表型的原因。 這些發(fā)現(xiàn)也支持德托尼-卡菲病可以以常染色體隱性方式遺傳的理論。 佳學(xué)基因解碼的病例提高了德托尼-卡菲病潛在治療方法的可能性。 例如,在患有彈性假黃瘤(一種由 ABCC6 基因的已知突變引起的軟結(jié)締組織異位礦化的遺傳性疾?。┑幕颊咧校l(fā)現(xiàn)循環(huán)胎球蛋白-A 減少。建議血清胎球蛋白正常化 -A,無論是通過基因治療還是通過將蛋白質(zhì)直接輸送到循環(huán)系統(tǒng),都可用于治療該疾病。胎球蛋白-A 也應(yīng)被視為德托尼-卡菲病的治療方法。
研究 AHSG 敲除小鼠的研究顯示骨質(zhì)增生和皮質(zhì)增厚類似于德托尼-卡菲病表現(xiàn)。 佳學(xué)基因病例描述的新型終止密碼子突變導(dǎo)致 fetuin-A 的產(chǎn)量為零。 也就是說,相當(dāng)于敲除AHSG基因。 因此,基因解碼認為這種突變是患者腦出血的原因。 因此,建議對其他具有非 COL1A1 缺陷的 Caffey 病患者進行 fetuin-A 缺陷評估。 可以說,佳學(xué)基因的患者可能患有“Caffey 樣”疾病,其表現(xiàn)模仿文獻中描述的經(jīng)典嬰兒 Caffey 病。 然而,患者的典型表現(xiàn),包括實驗室和影像學(xué)檢查結(jié)果,以及癥狀的迅速緩解,都與德托尼-卡菲病一致,因此佳學(xué)基因強烈建議對其他具有非 COL1A1 缺陷的德托尼-卡菲病患者進行胎球蛋白評估—— 一個缺陷。
總之,德托尼-卡菲病是一種未被充分診斷的嬰兒期膠原病; 因此,一般臨床醫(yī)生,尤其是兒科醫(yī)生應(yīng)該了解其獨特的表現(xiàn)和適當(dāng)?shù)墓芾?。德托?卡菲病具有很強的遺傳基礎(chǔ); 雖然先前報道了 COL1A1 基因中的常染色體顯性突變,但是佳學(xué)基因病案集收集了一個報告 AHSG 基因中新的常染色體隱性突變與德托尼-卡菲病之間存在關(guān)聯(lián)的人。 AHSG 編碼蛋白 (c.4A>T; p.K2X) 賴氨酸 2 的純合無義突變導(dǎo)致胎球蛋白 A 的無效產(chǎn)生,揭示了該蛋白在德托尼-卡菲病發(fā)病機制中的重要性。 應(yīng)考慮并進一步研究提高德托尼-卡菲病患者胎球蛋白 A 水平的治療方法。
(責(zé)任編輯:基因檢測)