晚發(fā)型脊柱骨骺發(fā)育不良伴進(jìn)行性骨關(guān)節(jié)病1家系報(bào)道及基因研究

劉書中，宋 桉，李政垚，李子全，王牧川，王以朋*

(中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院 北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院 北京協(xié)和醫(yī)院 1.骨科；2.內(nèi)分泌科，北京100730)

*通訊作者

晚發(fā)型脊柱骨骺發(fā)育不良伴進(jìn)行性骨關(guān)節(jié)病1家系報(bào)道及基因研究

劉書中1，宋 桉2，李政垚1，李子全1，王牧川1，王以朋1*

(中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院 北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院 北京協(xié)和醫(yī)院 1.骨科；2.內(nèi)分泌科，北京100730)

晚發(fā)型脊柱骨骺發(fā)育不良(spondyloepiphyseal dysplasia，SED)系一組同時(shí)累及脊柱和長(zhǎng)管狀骨骨骺的遺傳性發(fā)育障礙性疾病，臨床上有軀干與肢體不成比例的矮小身材特征。晚發(fā)型SED發(fā)病率低，約為0.1-0.4/10萬(wàn)，是一種較為罕見(jiàn)的骨發(fā)育不良疾病[1]。

1 臨床資料

患者，女，31歲，因間斷性全身多關(guān)節(jié)疼痛25年、加重5年就診。該患者6歲前發(fā)育正常，6歲后無(wú)明顯誘因出現(xiàn)雙側(cè)髖部疼痛，程度逐漸加重，并逐漸出現(xiàn)雙膝、雙肘、雙側(cè)指間關(guān)節(jié)、雙腕、雙肩疼痛及活動(dòng)受限，發(fā)育較同齡人遲緩，病

程中無(wú)晨僵，無(wú)腰背痛、足跟痛，無(wú)腹痛、腹瀉、尿頻、尿急、眼部不適等表現(xiàn)。查體：身高145 cm，智力正常，短頸，肩峰高聳，桶狀胸。脊柱前屈、后伸、左右側(cè)屈均明顯受限，雙髖關(guān)節(jié)內(nèi)旋受限，雙側(cè)肩、肘、腕關(guān)節(jié)活動(dòng)明顯受限，雙肘關(guān)節(jié)屈曲畸形，爪形手，雙側(cè)骶髂關(guān)節(jié)壓痛(+)，雙側(cè)4字試驗(yàn)(+)。實(shí)驗(yàn)室檢查:血尿便常規(guī)、紅細(xì)胞沉降率、C反應(yīng)蛋白、肝腎功、電解質(zhì)、凝血功能均無(wú)顯著異常，免疫球蛋白、補(bǔ)體、RF、ASO、HLA-B27、ACL、ANA、抗CCP抗體均(-)。脊柱正側(cè)位X線：椎體橫徑增大，兩側(cè)緣低平，中央部膨突，見(jiàn)圖1。四肢長(zhǎng)骨X線檢查：長(zhǎng)管狀骨明顯短縮，干骺端擴(kuò)張，結(jié)構(gòu)紊亂，不均勻致密，邊緣呈刺狀突出。骨骺形態(tài)不規(guī)則，邊緣不規(guī)整，部分呈碎裂狀，脛骨兩側(cè)向內(nèi)傾斜，呈“O”形改變。雙手正位：雙側(cè)指間關(guān)節(jié)間隙狹窄，骨性膨大，屈曲畸形。骨盆正位：雙髖關(guān)節(jié)間隙狹窄，股骨頭塌陷變形，見(jiàn)圖2。雙膝X線：雙膝關(guān)節(jié)間隙狹窄，骨質(zhì)增生。家系調(diào)查：家族中無(wú)近親結(jié)婚，母親孕期無(wú)患病或服藥史。進(jìn)一步對(duì)該患者家系進(jìn)行了詳細(xì)調(diào)查，繪制了家系圖譜(見(jiàn)圖3)，該家系3代中2例患者均為女性，先證者為該患者姐姐，發(fā)病年齡均在6-8歲之間。

圖1 先證者脊柱正側(cè)位X線片

圖2 先證者骨盆正位X線片

圖3 患者家系遺傳圖譜

2 對(duì)象和方法

經(jīng)患者及家屬知情同意后，采集家系成員外周血6份(10 ml/人)，同時(shí)抽取30名無(wú)關(guān)志愿者靜脈血液進(jìn)行對(duì)照試驗(yàn)，其中男10名，女20名。之后采用TIANamp Blood DNA Kit提取基因組DNA，記錄DNA濃度后，EP管密封-4℃保存?zhèn)溆?。設(shè)計(jì)引物擴(kuò)增WISP3等363個(gè)基因。擴(kuò)增步驟為：預(yù)變性溫度為94℃ 3分鐘，94℃ 55秒，64℃ 55秒，72℃ 60秒，35個(gè)循環(huán)，最后延伸為72℃ 10分鐘，PCR產(chǎn)物用1.5%瓊脂糖凝膠電泳分離，溴乙錠染色后觀察條帶。使用相同的引物，測(cè)序儀器為ABI PRISM 3730，測(cè)序試劑為BigDye terminator v3.1，由天津華大基因生物公司測(cè)序部對(duì)PCR擴(kuò)增產(chǎn)物進(jìn)行純化及測(cè)序。將突變片段的測(cè)序結(jié)果與GeneBank中363個(gè)基因外顯子DNA序列進(jìn)行比較。

3 結(jié)果

基因檢測(cè)檢出該家系中兩位患者均攜帶WISP3基因的2個(gè)雜合突變c.396T>G(p.Cys132Trp)和c.721T>G(p.Cys241Gly)，c.396T>G(p.Cys132Trp)和c.721T>G(p.Cys241Gly)均未經(jīng)文獻(xiàn)報(bào)道，可分別導(dǎo)致WISP3基因編碼的第132位半胱氨酸突變?yōu)樯彼嵋约暗?41位半胱氨酸突變?yōu)楦拾彼?。在家系中正常個(gè)體及30名對(duì)照無(wú)關(guān)志愿者中未發(fā)現(xiàn)上述兩個(gè)基因突變存在。

圖4 (A)WISP3基因突變c.396T>G(p.Cys132Trp)支持圖。(B)WISP3基因突變c.721T>G(p.Cys241Gly)支持圖

4 討論

SED根據(jù)發(fā)病時(shí)間不同可分為早發(fā)型(先天型)和晚發(fā)型(遲發(fā)型)兩種[2]。早發(fā)型SED系常染色體顯性遺傳病，患兒出生后即見(jiàn)異常。晚發(fā)型SED患者通常在5歲以后出現(xiàn)癥狀，其遺傳方式包括X染色體隱性遺傳(僅男性發(fā)病)或常染色體顯性及隱性遺傳(男女均可發(fā)病)，本型在臨床上主要以短軀干侏儒、腰部與四肢大關(guān)節(jié)疼痛及活動(dòng)受限為特征。本型主要X線特征包括扁平椎、椎間隙狹窄或增寬、脊柱前側(cè)凸、髖內(nèi)翻畸形、股骨遠(yuǎn)端及肱骨近端干骺端變寬而不規(guī)則并可伴有骨贅形成等[3]。隨病變進(jìn)展，全身多關(guān)節(jié)疼痛及活動(dòng)受限逐漸加重，本家系中2例患者臨床特點(diǎn)均與之相符。

臨床上晚發(fā)型SED需與以下疾病進(jìn)行鑒別:①黏多糖病IV型:是常染色體隱性遺傳疾病，發(fā)病常與近親結(jié)婚有關(guān)，此外尚有肝脾腫大、角膜混濁、耳聾、尿黏多糖呈強(qiáng)陽(yáng)性等特異表現(xiàn)，X線中“子彈頭樣椎體”和“飄帶樣肋骨”是其特征性影像學(xué)改變，尿篩查試驗(yàn)及血酶活性測(cè)定可予鑒別[4]。②Scheuermann病(椎體骺板缺血性壞死)：常在10歲左右發(fā)病，可侵犯全部胸腰椎，椎體前緣楔形變窄，典型者呈階梯狀，但無(wú)骨盆及椎間隙狹窄改變[5]。此外，還需要進(jìn)行鑒別的疾病包括成骨不全綜合征、脊柱干骺端發(fā)育不良、多發(fā)性骨骺發(fā)育不良及幼年型類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎等。

診斷方面，晚發(fā)型SED診斷的確立需結(jié)合患者發(fā)病特征、臨床表現(xiàn)、特征影像學(xué)改變以及基因測(cè)序，在疾病問(wèn)診中需特別注意對(duì)家族史的詢問(wèn)。該家系中兩位患者均攜帶WISP3基因的2個(gè)雜合突變c.396T>G(p.Cys132Trp)和c.721T>G(p.Cys241Gly)，二者均未經(jīng)文獻(xiàn)報(bào)道，可分別導(dǎo)致WISP3基因編碼的第132位半胱氨酸突變?yōu)樯彼嵋约暗?41位半胱氨酸突變?yōu)楦拾彼?，而在家系中正常個(gè)體及30名對(duì)照無(wú)關(guān)志愿者中未發(fā)現(xiàn)上述兩個(gè)基因突變存在，WISP3相關(guān)的晚發(fā)型脊柱骨骺發(fā)育不良伴進(jìn)行性骨關(guān)節(jié)病為常染色體隱性遺傳，純合或復(fù)合雜合基因突變可導(dǎo)致疾病發(fā)生，因此，c.396T>G(p.Cys132Trp)和c.721T>G(p.Cys241Gly)突變很可能形成復(fù)合雜合形式，進(jìn)而與致病相關(guān)[6-8]。

治療方面，目前針對(duì)晚發(fā)型SED尚缺乏有效的治療手段。對(duì)于晚發(fā)型SED患者，在疾病早期可予適當(dāng)抗骨質(zhì)疏松、營(yíng)養(yǎng)軟骨、消炎鎮(zhèn)痛治療，但長(zhǎng)期療效有待進(jìn)一步論證。對(duì)于晚期SED患者出現(xiàn)全身嚴(yán)重畸形及功能障礙時(shí)，為提高患者生活質(zhì)量、改善畸形，可酌情行假體置換或人工關(guān)節(jié)置換術(shù)[9]。近年來(lái)，晚發(fā)型SED相關(guān)致病基因位點(diǎn)不斷被發(fā)現(xiàn)，使得在分子水平對(duì)晚發(fā)型SED進(jìn)行診斷及治療成為可能，但尚需進(jìn)一步深入研究晚發(fā)型SED的遺傳特點(diǎn)，以期將新的診療技術(shù)早日應(yīng)用于臨床造福該病患者。

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1007-4287(2017)07-1225-03

2016-07-24)