一例Bjornstad綜合征患兒BCS1L基因突變檢測

鄭璐瑤 陳付英 李 越 潘超蘭 程茹虹 姚志榮 李 明

Bjornstad綜合征(Bjornstad syndrome)是一種罕見的先天性遺傳性疾病，其遺傳模式為常染色體隱性遺傳，該病的致病基因是BCS1L基因。該病又稱為扭曲發(fā)綜合征，其典型的臨床表現(xiàn)主要為先天性的頭發(fā)扭曲以及感音神經(jīng)性耳聾[1]。該研究中我們對一例Bjornstad綜合征患兒及其父母進(jìn)行了基因突變檢測，患兒父母及雙方家人表型均正常，現(xiàn)將結(jié)果報道如下。

1 對象與方法

1.1 對象 患者，女，6歲?；純鹤猿錾窗l(fā)現(xiàn)頭發(fā)異常，頭發(fā)扭曲、無光澤，易斷裂，并出現(xiàn)脫發(fā)，隨著年齡的增長，頭發(fā)扭曲及頭發(fā)脫失的表現(xiàn)逐漸加重(圖1a～c)，眉毛、睫毛亦受累，均稀疏(圖1d)。顯微鏡下可見頭發(fā)部分變扁平，有多處狹窄?；純杭议L訴患兒左耳聽力減退，右耳聽力中度喪失。父母非近親結(jié)婚，家族中無其他成員有類似疾病。體格檢查：一般情況良好，身高、體重、智力發(fā)育正常。頭顱無畸形，神經(jīng)系統(tǒng)檢查無異常發(fā)現(xiàn)。心肺肝脾未見異常，四肢肌張力正常。血、尿常規(guī)及血生化均正常。性激素、生長激素水平也基本正常。血清微量元素(銅鋅鐵鈣鎂鉛)檢測均在正常范圍內(nèi)。

耳鼻喉科檢查：左耳輕度聽力損失，右耳咽鼓管功能異常，高頻聽力下降。皮膚科檢查：頭發(fā)明顯稀疏，呈扭曲狀，干燥，可見斷發(fā)、短發(fā)。眉毛、睫毛均稀疏。全身皮膚正常未見皮損。無牙齒、黏膜、指甲、汗腺的異常。

1.2 外周血基因組DNA抽取 在取得患兒家長的知情同意后，抽取患兒及其父母共3人的外周靜脈血各2 mL，同時采集了100名正常對照的外周血，樣本來自于上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬新華醫(yī)院健康醫(yī)生體檢的剩余血樣，該檢測通過了新華醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會的批準(zhǔn)，并在充分告知后獲得了知情同意。應(yīng)用QIAampDNA Blood Minikit(德國QIAGEN公司)試劑盒提取基因組DNA。

1.3 二代靶向測序和Sanger測序 采用二代靶向測序包檢測患兒的突變基因，對于二代靶向測序發(fā)現(xiàn)的突變位點，應(yīng)用Sanger測序?qū)純杭捌涓改高M(jìn)行驗證。

2 結(jié)果

測序結(jié)果顯示,患兒在BCS1L基因發(fā)現(xiàn)兩處復(fù)合雜合突變，在第7個外顯子上發(fā)現(xiàn)了新的c.818delC缺失突變，導(dǎo)致p.A273fs，即在273位氨基酸處丙氨酸變成終止氨基酸，產(chǎn)生了一個截短蛋白，該突變遺傳自患兒的父親；在第8個外顯子上發(fā)現(xiàn)c.917G>A錯義突變，導(dǎo)致p.R306H(精氨酸突變?yōu)榻M氨酸)，該突變遺傳自患兒的母親。以上2個BCS1L基因突變在100名正常對照個體中未檢測到，提示它們?yōu)樵摬〉闹虏∽儺?，而非單核苷酸多態(tài)。

圖1 a～c：頭發(fā)扭曲及頭發(fā)稀疏；d：眉毛、睫毛稀疏，缺如

a：患兒c.818delC缺失突變；b：患兒c.917G>A錯義突變； c、d：患兒父親測序圖；e、f：患兒母親測序圖

圖2 BCS1L基因測序圖

3 討論

Bjornstad綜合征是一種極其罕見的先天性遺傳性疾病，又稱扭曲發(fā)綜合征。1965年，Bjornstad首次報道該病[1]，臨床上主要表現(xiàn)為先天性頭發(fā)扭曲和雙側(cè)感音神經(jīng)性耳聾[2]，患者通常在出生后不久即出現(xiàn)頭發(fā)扭曲并隨著年齡增長而加重，頭發(fā)干燥，無光澤且易于折斷，毛干部分多處扁平，頭發(fā)易在扭轉(zhuǎn)處形成結(jié)，常在結(jié)處斷裂，并形成局部或彌漫性脫發(fā)，睫毛、眉毛亦可受累?；純哼€可出現(xiàn)嚴(yán)重程度不同的聽力損失。曾經(jīng)報道過該病出現(xiàn)的一些伴隨癥狀[3]，如智力發(fā)育遲緩等，但是發(fā)病率是未知的。

該病臨床表現(xiàn)為扭曲發(fā)的可鑒別疾病有Menkes病[4]，Crandall綜合征[5]，外胚層發(fā)育不良等。其中Menkes病是X連鎖隱性疾病，銅代謝障礙；Crandall綜合征只在男性患者中報道過，其臨床表現(xiàn)不僅包括扭轉(zhuǎn)發(fā)和神經(jīng)性耳聾，還可出現(xiàn)性腺功能減退；而外胚層發(fā)育不良，則可出現(xiàn)頭發(fā)、牙齒、指甲、汗腺的異常。本研究中患兒血清銅、性激素、生長激素均在正常范圍內(nèi)，且未發(fā)現(xiàn)其他異常，所以可以排除這些疾病。

1998年，Neto等[6]將Bjornstad綜合征的致病基因定位于2q34-36。2007年，Hinson[7]將致病基因定位于D2S2210和D2S224之間物理距離為2Mb的區(qū)域，并對該區(qū)域的44個基因進(jìn)行了DNA測序，發(fā)現(xiàn)Bjornstad綜合征是由BCS1L基因突變所致。本研究通過二代靶向測序包，我們發(fā)現(xiàn)該患兒的突變基因是BCS1L基因。BCS1L基因編碼線粒體內(nèi)膜的一種蛋白質(zhì)，包括419個氨基酸。Bjornstad綜合征的突變位點位于BCS1L的AAA(與ATP酶相關(guān)的各種細(xì)胞活動的縮略詞)區(qū)域的外表面[8]，BCS1L基因突變導(dǎo)致線粒體功能異常[11]，通過破壞線粒體呼吸小體(人類線粒體呼吸的基本單位)的組裝，從而導(dǎo)致毛發(fā)和聽力病變。以往報道，BCS1L基因突變還可以導(dǎo)致2種致命的綜合征，一種為線粒體復(fù)合物III缺乏癥[9]，表現(xiàn)為新生兒腎小管病變和腦病與肝衰竭。另一種為CRACILE綜合征，表現(xiàn)為宮內(nèi)發(fā)育遲緩，氨基酸尿，膽汁淤積，鐵超載，乳酸中毒和早期死亡[10]。

本文報道的患者父母否認(rèn)近親結(jié)婚史，患兒攜帶復(fù)合雜合突變，分別為第7個外顯子的缺失突變c.818delC和第8個外顯子的錯義突變c.917G>A，其中前者突變來自于父親，突變導(dǎo)致基因編碼框移突變，即p.A273fs*27，會導(dǎo)致移碼和蛋白水平的提前終止密碼子，推測可能導(dǎo)致該基因所編碼的蛋白功能缺失，從而導(dǎo)致疾病的發(fā)生。該突變在目前的文獻(xiàn)以及數(shù)據(jù)庫中未被報道。后者突變來自于母親，即p.R306H，精氨酸突變?yōu)榻M氨酸，該突變最初是在挪威家系報道過的[7]，功能研究已經(jīng)表明p.R306H的錯義突變可干擾線粒體呼吸小體的組裝，導(dǎo)致病變的發(fā)生。

迄今為止，已經(jīng)報道了10余例Bjornstad綜合征的BCS1L突變位點。我們的研究進(jìn)一步擴展了Bjornstad綜合征的致病基因BCS1L突變譜，對于進(jìn)一步了解BCS1L基因在線粒體的致病作用提供依據(jù)。通過基因檢測明確患兒的基因診斷，能夠提高皮膚科醫(yī)生的臨床診斷水平，有助于患兒疾病預(yù)后的評估，同時指導(dǎo)患兒的父母再生育時要行植入前產(chǎn)前基因診斷或產(chǎn)前基因診斷。