BBS1基因新突變導(dǎo)致Bardet-Biedl綜合征的遺傳學(xué)分析及產(chǎn)前診斷

錢 雯 王正蓉， 張競之 朱金鳳 代龍光 劉歆蕾 許永劼 唐 瑤 潘 衛(wèi)，

1 病例資料

先證者，孕23+4周胎兒。孕婦，30歲，第3次妊娠，孕17+3周在外院行唐氏篩查，21三體、18三體和開放性神經(jīng)管畸形(ONTD)篩查低風(fēng)險(xiǎn)，孕22+5周在外院行超聲產(chǎn)前篩查，宮內(nèi)妊娠，單活胎，胎兒左手異常(考慮多指畸形)、胎兒雙腎增大并實(shí)質(zhì)回聲彌漫性增強(qiáng)(考慮多囊腎)，轉(zhuǎn)診貴州醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院(我院)產(chǎn)前診斷中心。

本次妊娠自然受孕，無妊娠合并癥、無放射性物質(zhì)接觸史、無服用藥物史。其丈夫31歲，體健。否認(rèn)近親結(jié)婚、疾病家族史。孕23+4周時(shí)在我院行胎兒系統(tǒng)超聲檢查，宮內(nèi)妊娠，單活胎；胎兒大小相當(dāng)于孕23+4周；小下頜、雙腎增大、雙手六指畸形、雙足六趾畸形(圖1)；腎動脈頻譜：舒張期血流消失；邊緣性胎盤臍帶入口并帆狀血管。經(jīng)孕婦及家屬知情同意，抽取孕婦全血、羊水，TORCH核酸檢測，均為陰性；因血性羊水，細(xì)胞培養(yǎng)失敗，CNV-seq樣本不合格，孕婦及其家屬決定引產(chǎn)，并同意留取胎兒臍帶靜脈血用于基因檢測。

孕婦于2011年第1胎妊娠自然分娩產(chǎn)一多發(fā)畸形的男嬰?，F(xiàn)8歲，身高130 cm、體重45 kg(+3 SD)，雙手六指，雙足六趾(圖2)。雙眼近視(-7.00 D)、散光(-6.00 D)，眼底檢查：小瞳下后極部豹紋狀改變，周邊部網(wǎng)膜顏色偏暗，視盤顏色稍淡，33 cm照射左眼外斜15°。智力低于正常的同齡兒童(韋氏兒童智力量表評估FIQ 85分)。腹部超聲提示，雙腎多發(fā)囊性結(jié)構(gòu)、脂肪肝；TBIL 2.2 (3.4～17 )mmol·L-1、IBIL 0.6(3～17)mg·L-1，TP、GLOB、HDL-C稍下降；MR提示枕大池左側(cè)蛛網(wǎng)膜囊腫。

圖1孕婦第三次妊娠超聲聲像圖

注 A：胎兒小下頜聲像；B：雙腎明顯增大；C：左手六指畸形；D：右手六指畸形；E：左腳六趾畸形；F：右腳六趾畸形

圖2患兒表型

注 A：雙手六指畸形；B：雙足六趾畸形

該孕婦第2次妊娠于孕2+月自然流產(chǎn)，未行產(chǎn)檢，流產(chǎn)原因不明。

先證者哥哥CNV-seq未檢出染色體非整倍體或>100 kb已知的基因組拷貝數(shù)變異(CNVs)。抽取先證者哥哥、父母外周靜脈EDTA抗凝血，同先證者臍帶血送檢家系全外顯子測序(貝瑞和康基因診斷技術(shù)有限公司)。Sanger測序?qū)σ伤浦虏∥稽c(diǎn)進(jìn)行驗(yàn)證，并行序列分析及比對。外顯子組測序目標(biāo)區(qū)域平均測序深度100×～120×，目標(biāo)序列測序覆蓋度>95%。使用Verita Trekker變異位點(diǎn)檢測系統(tǒng)和Enliven變異位點(diǎn)注釋解讀系統(tǒng)進(jìn)行檢測結(jié)果分析，數(shù)據(jù)解讀規(guī)則參考美國醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)與基因組學(xué)學(xué)會(ACMG)指南[1]。結(jié)果提示，先證者及其哥哥在BBS1基因c.421C>T(p.Q141X)位點(diǎn)發(fā)生純合突變；父母均為該突變攜帶者(圖3)。

BBS1基因c.421 C>T(p.Q141X)在Clinvar數(shù)據(jù)庫、HGMD數(shù)據(jù)庫、1000 Genomes數(shù)據(jù)庫、GnomAD數(shù)據(jù)庫中均未見收錄，OMIM、PubMed也未見相關(guān)報(bào)道。利用Pubmed在不同物種之間對候選基因的蛋白質(zhì)序列進(jìn)行比對發(fā)現(xiàn)，突變位于相對高度保守的區(qū)域(圖4A、B)。用DANN和GERP等對其進(jìn)行保守性預(yù)測，該位點(diǎn)進(jìn)化上保守，具有潛在的功能影響；經(jīng)fathmm等對其進(jìn)行蛋白功能預(yù)測，為有害變異。通過ClinVar數(shù)據(jù)庫查詢到，BBS1：c.436 C>T(p.R146X)被認(rèn)為是致病突變，該突變與本文發(fā)現(xiàn)的新突變相鄰且同為無義突變。

圖3家系成員Sanger測序

先證者母親后又第4次妊娠，孕18+4周行遺傳咨詢，抽取羊水，染色體核型分析46，XX，CNV-seq未檢出染色體非整倍體或>100 kb已知、明確致病的基因組CNVs；胎兒在BBS1：c.421位點(diǎn)(一代測序驗(yàn)證)未發(fā)現(xiàn)突變，為野生型純合子。繼續(xù)妊娠并規(guī)律產(chǎn)檢，孕18+4周、21+3周、32+6周產(chǎn)前超聲均未見異常。孕39+2周自然分娩一女嬰，出生體重3 900 g，出生身長52 cm，外觀、生長發(fā)育均未見異常，持續(xù)隨訪中。

根據(jù)該家系情況，繪制家系圖譜(圖5)。

2 討論

Bardet-Biedl綜合征(BBS)為纖毛類罕見病，遺傳方式為常染色體隱性遺傳，表現(xiàn)為多系統(tǒng)缺陷，具有較高的遺傳異質(zhì)性，相關(guān)基因的不同突變造成BBS的患病率、疾病表型有所差異。目前全世界報(bào)道500余例，國內(nèi)報(bào)道不足百例[2]。BBS的6個(gè)主要疾病特征中，視網(wǎng)膜變性最為常見，表現(xiàn)為視力下降、夜盲癥等，90%以上患兒有該表型[3]。目前研究認(rèn)為，BBS患者的腎發(fā)育及功能異常發(fā)生率近90%[4]，肥胖在BBS患者占72%～92%，兒童期開始快速增重，表現(xiàn)為均勻性肥胖，成年后表現(xiàn)為向心性肥胖[5]。多指/趾畸形發(fā)生率63%～81%，半數(shù)以上的患者可有智力發(fā)育障礙和/或性腺發(fā)育異常[6]。本研究采用高通量測序技術(shù)對1個(gè)BBS家系進(jìn)行檢測及分析，發(fā)現(xiàn)了1個(gè)新的無義突變,為國內(nèi)外首次報(bào)道。家系中先證者胎兒超聲提示，胎兒小下頜、雙腎增大、雙手(足)六指(趾)畸形。家系中先證者哥哥臨床表現(xiàn)為腎臟異常、肥胖、視力低下、多指/趾畸形符合BBS的6個(gè)主要疾病特征中的4個(gè)，先證者及其哥哥在BBS1：c.421C>T(p.Q141X)位點(diǎn)發(fā)生純合突變(其父母均為雜合突變)，確診BBS。經(jīng)Clinvar、HGMD、PubMed等數(shù)據(jù)庫查詢，該突變未被收錄。先證者及其哥哥均攜帶BBS1純合突變，符合BBS常染色體隱性遺傳的疾病發(fā)病機(jī)制。

BBS1基因(OMIM：209901)定位于染色體11q13，又稱BBS2L2基因。BBS1基因突變是BBS最常見的原因，25%的BBS發(fā)病均是源于此基因異常。Mykytyn等[7]通過對129例BBS患者進(jìn)行基因篩查發(fā)現(xiàn)，其中30%病例包含至少1個(gè)M390R突變；41例(32%)是由于BBS1基因突變導(dǎo)致出現(xiàn)BBS表型，M390R突變占BBS1疾病相關(guān)等位基因的80%。BBS1基因突變造成BBSome功能異常，從而影響細(xì)纖毛功能，造成各系統(tǒng)不同疾病表現(xiàn)。

先證者母親第4次妊娠，孕中期超聲顯示胎兒發(fā)育無異常。羊水胎兒染色體核型正常，CNV-seq未檢出染色體非整倍體>100 kb已知的、明確致病的基因組CNVs，一代測序顯示該胎兒在BBS1：c.421位點(diǎn)未發(fā)生突變，順產(chǎn)一健康女嬰。二代測序技術(shù)具有高通量、高準(zhǔn)確度等優(yōu)點(diǎn)，在婦產(chǎn)與遺傳學(xué)科領(lǐng)域具有重要的臨床應(yīng)用價(jià)值，本文通過臨床表型和高通量測序技術(shù)的應(yīng)用，發(fā)現(xiàn)了BBS1基因上一個(gè)新的致病突變，診斷了2例BBS患者，成功指導(dǎo)了致病突變攜帶者的遺傳咨詢和再次生育，對患病家庭意義重大。