基于新生兒期PTPN11基因相關(guān)Noonan綜合征21例病例系列報(bào)告并文獻(xiàn)復(fù)習(xí)提出的遺傳篩查指征

康芷若 程國強(qiáng) 王來栓 王 瑾 張 蓉 王慧君 吳冰冰 曹 云 周文浩 楊 琳 胡黎園

Noonan綜合征是一類以特殊面容、先天性心臟病、身材矮小、胸廓畸形等為主要臨床表現(xiàn)的常染色體顯性遺傳病[1]。其發(fā)病機(jī)制涉及Ras/MAPK信號(hào)通路的異常激活， 致病基因包括多個(gè)參與該信號(hào)通路轉(zhuǎn)導(dǎo)的基因，如PTPN11、SOS1、KRAS、NRAS、RAF1、BRAF、RIT1、SOS2和LZTR1等，其中PTPN11基因致病變異所致約占半數(shù)[1]。目前該病診斷標(biāo)準(zhǔn)主要為臨床診斷，但在新生兒期身材矮小、發(fā)育遲緩等表型尚未出現(xiàn)，因此，針對(duì)存在先天性心臟病、淋巴管發(fā)育不良、血小板減少、泌尿生殖系統(tǒng)畸形等的NICU人群開展Noonan綜合征相關(guān)分子篩查，可在發(fā)現(xiàn)致病變異的基礎(chǔ)上，早期識(shí)別該病并對(duì)患兒進(jìn)行相關(guān)隨訪和個(gè)體化干預(yù)。本文回顧性分析復(fù)旦大學(xué)附屬兒科醫(yī)院(我院)近年來通過高通量測(cè)序分析檢測(cè)到的攜帶PTPN11基因已報(bào)道Noonan綜合征相關(guān)致病變異的患兒的臨床資料和基因檢測(cè)結(jié)果，并復(fù)習(xí)文獻(xiàn)，提出新生兒期PTPN11基因相關(guān)的Noonan綜合征遺傳篩查指征。

1 方法

1.1 病例納入標(biāo)準(zhǔn) 我院NICU參與“新生兒基因組計(jì)劃”的患兒中，攜帶PTPN11基因已報(bào)道Noonan綜合征相關(guān)致病變異者。

“新生兒基因組計(jì)劃”自2016年1月開始實(shí)施，通過對(duì)NICU患兒進(jìn)行基因檢測(cè)，建立新生兒基因組數(shù)據(jù)庫，建立新生兒遺傳病的診斷流程，制定新生兒遺傳病的基因診斷標(biāo)準(zhǔn)。“新生兒基因組計(jì)劃”納入標(biāo)準(zhǔn)為：①NICU患兒；②存在多臟器結(jié)構(gòu)畸形，或多臟器功能缺陷；③常規(guī)治療效果不佳，如感染、血小板減少、抽搐等；④存在無法用現(xiàn)有診斷明確解釋的癥狀及體征。

1.2 高通量測(cè)序分析 本文病例的樣本處理、測(cè)序、變異分析及結(jié)果解讀均參照我院分子診斷中心建立的高通量測(cè)序數(shù)據(jù)分析和臨床診斷流程2.0[2]。

1.3 臨床信息提取 從我院病歷系統(tǒng)中提取患兒的性別、基因檢測(cè)送檢年齡、出生史、入院原因、臨床表現(xiàn)和診斷等信息。

1.4 文獻(xiàn)檢索及篩選 在Pubmed數(shù)據(jù)庫以“neonate OR neonatal”、“Noonan syndrome”、“PTPN11”為關(guān)鍵詞進(jìn)行文獻(xiàn)檢索，在知網(wǎng)、萬方數(shù)據(jù)庫以“新生兒”、“Noonan綜合征”、“PTPN11”為關(guān)鍵詞進(jìn)行文獻(xiàn)檢索，通過閱讀摘要和全文篩選出具有PTPN11基因相關(guān)Noonan綜合征新生兒期表型描述的文獻(xiàn)；在Pubmed數(shù)據(jù)庫以“Noonan syndrome”、“PTPN11”為關(guān)鍵詞，在知網(wǎng)、萬方數(shù)據(jù)庫以 “Noonan綜合征”、“PTPN11”為關(guān)鍵詞，檢索2019年1月1日至2020年5月19日的相關(guān)文獻(xiàn)，通過閱讀摘要和全文篩選出PTPN11基因相關(guān)Noonan綜合征病例系列報(bào)道的文獻(xiàn)。

2 結(jié)果

2.1 一般情況 2016年1月至2017年12月納入“新生兒基因組計(jì)劃”的患兒5 280例，攜帶PTPN11基因致病變異的Noonan綜合征患兒21例，男16例(76.2%)，女5例(23.8%)；中位送檢年齡為7(1～27)d；足月兒15例，早產(chǎn)兒6例；2例為雙胎兄弟；患兒父母均否認(rèn)近親結(jié)婚及遺傳病相關(guān)家族史。表1顯示，21例患兒的主要臨床特征。

2.2 基因檢測(cè)結(jié)果 表1顯示21例PTPN11基因致病變異均為雜合錯(cuò)義變異。9例進(jìn)行了家系驗(yàn)證，8例為新發(fā)變異，1例遺傳自患兒母親。圖1顯示，20例變異位于N-SH2或PTP結(jié)構(gòu)域，1例位于C-SH2結(jié)構(gòu)域。Y63變異出現(xiàn)5次，D61、M504和Q510變異各出現(xiàn)3次，F(xiàn)285出現(xiàn)2次，提示上述位點(diǎn)可能為變異熱點(diǎn)。

圖1PTPN11基因致病變異分布位點(diǎn)

2.3 攜帶PTPN11基因致病變異的新生兒的表型譜

2.3.1 入院主要原因的分布 21例中，8例(38.1%)的主要入院原因?qū)儆贜oonan綜合征的臨床表現(xiàn)，包括6例先天性心臟病和2例血小板減少；13例(61.9%)為非特異性臨床表現(xiàn)，主要為新生兒高膽紅素血癥(6例，28.6%)和呼吸系統(tǒng)異常(4例，19.0%)。

2.3.2 主要系統(tǒng)、器官的受累情況 在納入的21例患兒中，先天性心臟病14例，包括肺動(dòng)脈瓣狹窄(PVS)7例和房間隔缺損10例，其中1例于產(chǎn)檢時(shí)發(fā)現(xiàn)；其他癥狀還包括：血小板減少5例，隱睪3例，腎臟異常2例，聽力障礙2例，乳糜胸、喂養(yǎng)困難和特殊面容各1例。Noonan綜合征非特異性臨床表現(xiàn)包括：高膽紅素血癥8例，呼吸窘迫綜合征、新生兒窒息等呼吸系統(tǒng)異常6例。6例患兒存在感染，2例為泌尿系統(tǒng)感染，1例為化膿性腦膜炎，1例為母體梅毒感染，2例為新生兒特指感染。

2.3.3 文獻(xiàn)檢索結(jié)果 共篩選出有PTPN11基因相關(guān)Noonan綜合征新生兒期表型描述的文獻(xiàn)33篇[3-35](37例)；檢索到PTPN11基因相關(guān)Noonan綜合征非新生兒患者相關(guān)文獻(xiàn)70篇，排除病例報(bào)告15篇、單表型研究18篇、綜述指南13篇、基礎(chǔ)研究13篇和其他基因相關(guān)文獻(xiàn)4篇，PTPN11基因相關(guān)Noonan綜合征表型描述的病例系列報(bào)告的文獻(xiàn)7篇[36-42](354例)。表2顯示文獻(xiàn)報(bào)告病例、新生兒期病例和本文報(bào)告病例的臨床表型特征。

文獻(xiàn)報(bào)告病例、文獻(xiàn)報(bào)告新生兒期病例和本文新生兒期病例中，①心臟異常的發(fā)生比例分別為62.4%～84.1%、64.9%和66.7%，其中肺動(dòng)脈狹窄(PS)/PVS的占比分別為25.0%～58.8%、18.9%和33.3%；肥厚型心肌病的占比分別為0～25.0%、24.3%和0，文獻(xiàn)報(bào)告新生兒期9例肥厚型心肌病中有8例在治療或隨訪中死亡；②特殊面容的發(fā)生比例分別為84.1%～100%、54.1%和4.8%，文獻(xiàn)報(bào)告新生兒期20例特殊面容，主要表現(xiàn)為眼距過寬、瞼裂下斜和低位后旋耳等，本文新生兒期除1例描述為低位耳外，其他未描述特殊面容；③骨骼畸形的發(fā)生比例分別為25.0%～76.8%、13.5%和0，文獻(xiàn)報(bào)告新生兒期5例骨骼畸形表現(xiàn)為漏斗胸、椎體異常、肘外翻、并趾和馬蹄足，本文新生兒期未發(fā)現(xiàn)骨骼外觀畸形；④血液系統(tǒng)異常的發(fā)生比例分別為3.7%～14.3%、37.8%和23.8%，文獻(xiàn)報(bào)告新生兒期14例血液系統(tǒng)異常，主要表現(xiàn)為白細(xì)胞增多、單核細(xì)胞增多和血小板減少，本文新生兒期5例血液系統(tǒng)異常，主要為血小板減少；⑤淋巴管發(fā)育不良的發(fā)生比例分別為7.1%～23.5%、35.1%和4.8%，文獻(xiàn)報(bào)告新生兒期13例淋巴管發(fā)育不良，表現(xiàn)為乳糜胸、淋巴水腫、大量胸腔積液引起的新生兒呼吸困難，本文新生兒期1例有乳糜胸，6例有呼吸困難。

表2 PTPN11基因相關(guān)Noonan綜合征表型特征總結(jié)

注 PS：肺動(dòng)脈狹窄；PVS：肺動(dòng)脈瓣狹窄；HCM：肥厚型心肌病

新生兒難以描述身材矮小，判斷神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育異常時(shí)機(jī)不恰當(dāng)。此外，文獻(xiàn)報(bào)告新生兒期23例產(chǎn)前檢查提示異常，主要表現(xiàn)為羊水過多、胎兒水腫和囊狀水瘤。本文新生兒期病例，1例在產(chǎn)前檢查提示存在心臟異常。

2.3.4 新生兒期PTPN11基因相關(guān)Noonan綜合征診斷標(biāo)準(zhǔn)評(píng)估 表3為1994年提出的Noonan綜合征診斷標(biāo)準(zhǔn)[43]，對(duì)文獻(xiàn)已報(bào)道的37例新生兒和本文報(bào)道21例新生兒進(jìn)行符合診斷評(píng)估，特殊面容符合率分別為54.1%(20例)和4.8%(1例)；PS/PVS符合率分別為18.9%(7例)和33.3%(7例),其他心臟異常符合率分別為45.9%(17例)和33.3%(7例)；身高評(píng)價(jià)不適合新生兒；雞胸/漏斗胸符合率分別為2.7%(1例)和0，胸廓增寬均為0；一級(jí)親屬確診或提示僅在37例新生兒中占5.4%(2例)；精神發(fā)育遲緩、隱睪和淋巴發(fā)育不良同時(shí)出現(xiàn)均為0，其中隱睪符合率分別為38.9%(8例)和18.8%(3例)，淋巴發(fā)育不良符合率分別為35.1%(13例)和4.8%(1例)。文獻(xiàn)已報(bào)道的37例新生兒和本文報(bào)道21例新生兒期PTPN11基因相關(guān)Noonan綜合征，對(duì)1994年Noonan綜合征診斷標(biāo)準(zhǔn)[39]符合率分別為32.4%(12/37)和0，總體符合率為20.7%(12/58)。

表3 Noonan綜合征診斷標(biāo)準(zhǔn)

注 1)：典型面容特征包括寬前額、眼距過寬、上瞼下垂、下斜瞼裂、小下頜畸形、顯著的低位后旋耳、寬頸和短頸；2)：內(nèi)眥贅皮、藍(lán)綠虹膜、高腭弓、深人中、高唇峰等。典型面容特征加1個(gè)主要或2個(gè)次要臨床特征，或滿足其他提示性面容特征如內(nèi)眥贅皮、藍(lán)綠虹膜、高腭弓、深人中、高唇峰等加2個(gè)主要或3個(gè)次要臨床特征，即診斷Noonan綜合征

2.3.5 新生兒期PTPN11基因相關(guān)Noonan綜合征遺傳篩查指征 鑒于1994年提出的Noonan綜合征診斷標(biāo)準(zhǔn)明顯不適合新生兒期PTPN11基因相關(guān)Noonan綜合征篩查和診斷，故綜合文獻(xiàn)已報(bào)道的37例新生兒和本文報(bào)道的21例新生兒期PTPN11基因相關(guān)Noonan綜合征的臨床表型，提出如下遺傳篩查指征：①心臟異常(PS/PVS或肥厚型心肌病)占39.7%；②淋巴管發(fā)育不良所致乳糜胸/胸腔積液/不明原因呼吸困難/產(chǎn)檢異常占39.7%；③血小板減少/白細(xì)胞增多/單核細(xì)胞增多占31.0%；④泌尿生殖系統(tǒng)畸形占29.3%；符合上述4條中任意1條為79.3%(46/58)，符合上述4條中任意2條為44.8%(26/58)。

3 討論

Noonan綜合征是一種相對(duì)常見的常染色體顯性遺傳病，發(fā)病率為1/2 500～1/1 000，主要臨床表現(xiàn)包括先天性心臟病、特殊面容、身材矮小、胸廓畸形、精神發(fā)育遲緩等[44]，目前其臨床診斷主要從以上方面進(jìn)行評(píng)估[45]。

Noonan綜合征是導(dǎo)致先天性心臟病第二常見的原因，僅次于21三體綜合征，以PS最為常見，其次為肥厚型心肌病和房間隔缺損[46]。PTPN11基因致病變異與PS表型存在相關(guān)性[47]，入院新生兒心臟異常較易識(shí)別，故診斷標(biāo)準(zhǔn)中PS/PVS一項(xiàng)同樣適用于新生兒。而新生兒期肥厚型心肌病可導(dǎo)致不良預(yù)后，對(duì)于出現(xiàn)肥厚型心肌病的患兒，應(yīng)及時(shí)行基因檢測(cè)明確遺傳風(fēng)險(xiǎn)。

淋巴管發(fā)育不良也可在新生兒期出現(xiàn)，表現(xiàn)為乳糜胸、淋巴水腫和呼吸困難等。有文獻(xiàn)報(bào)告約68%和42% Noonan綜合征新生兒可出現(xiàn)淋巴管發(fā)育不良和呼吸窘迫[44]，約53%可在產(chǎn)前檢查到淋巴管發(fā)育不良，表現(xiàn)為NT厚度增加、囊狀水瘤、胎兒水腫等。對(duì)于出現(xiàn)胸腔積液、呼吸困難的新生兒，需考慮到乳糜胸的可能，結(jié)合產(chǎn)前檢查，經(jīng)基因檢測(cè)發(fā)現(xiàn)PTPN11基因致病變異則可指向Noonan綜合征。在男性Noonan綜合征患兒中，隱睪的發(fā)生率可高達(dá)80%[44]，也有報(bào)告腎盂擴(kuò)張、重復(fù)腎等腎臟異常。Noonan綜合征新生兒期或幼兒早期可出現(xiàn)短暫的骨髓異常增生[49]，PTPN11基因相關(guān)Noonan綜合征患兒患幼年型粒單核細(xì)胞白血病的風(fēng)險(xiǎn)增加，且可導(dǎo)致不良預(yù)后[50]。

1994年提出的Noonan綜合征診斷標(biāo)準(zhǔn)并不適用于新生兒的診斷。特殊面容是臨床診斷Noonan綜合征的首要條件，但新生兒面容特征較難識(shí)別，加之部分面容特征在中國人群較為常見，對(duì)臨床醫(yī)生提出了較高的要求；新生兒處在生長發(fā)育的起始階段，生長發(fā)育落后、骨骼畸形可能尚未表現(xiàn)出來；“一級(jí)家屬確診或懷疑Noonan綜合征”，是在當(dāng)時(shí)尚未有成熟的分子診斷技術(shù)時(shí)提出的，目前已經(jīng)可以對(duì)有臨床提示線索的患兒開展家系遺傳檢測(cè)。

本文21例患兒中，部分以高膽紅素血癥、呼吸窘迫綜合征、感染等非特異性臨床表現(xiàn)起病，甚至有些僅表現(xiàn)出高膽紅素血癥，在進(jìn)行基因篩查前，這些Noonan綜合征患兒很可能會(huì)被忽視。文獻(xiàn)報(bào)道的37例PTPN11基因相關(guān)Noonan綜合征新生兒期表型更為顯著，其診療過程多是在出現(xiàn)典型癥狀后進(jìn)行基因檢測(cè)確診，而對(duì)于新生兒期尚未出現(xiàn)典型Noonan表型的患兒，則易錯(cuò)過早期干預(yù)時(shí)機(jī)。結(jié)合上述表型分析強(qiáng)調(diào)，新生兒期出現(xiàn)的PS/PVS或肥厚型心肌病、淋巴管發(fā)育不良所致乳糜胸或胸腔積液或不明原因呼吸困難或產(chǎn)檢異常、血小板減少或白細(xì)胞增多或單核細(xì)胞增多、泌尿生殖系統(tǒng)畸形，應(yīng)盡早進(jìn)行基因檢測(cè)，以明確PTPN11基因相關(guān)Noonan綜合征的診斷。

PTPN11基因位于12號(hào)染色體q24.13，包含16個(gè)外顯子，編碼蛋白酪氨酸磷酸酶SHP2。SHP2包含3個(gè)結(jié)構(gòu)域：N-SH2、C-SH2及PTP，其中PTP結(jié)構(gòu)域包含磷酸化活性位點(diǎn)，其活性受到N-SH2結(jié)構(gòu)域的抑制[51]。約50%的Noonan綜合征是由PTPN11基因功能獲得性錯(cuò)義變異所致，這些變異主要分布在N-SH2或PTP結(jié)構(gòu)域，使N-SH2結(jié)構(gòu)域的抑制失效，PTP結(jié)構(gòu)域在沒有磷酸化配體結(jié)合的狀態(tài)下也處于激活狀態(tài)，上調(diào)Ras/MAPK信號(hào)通路從而導(dǎo)致Noonan綜合征發(fā)生[51]。變異E139D位于C-SH2結(jié)構(gòu)域，可通過與磷酸化位點(diǎn)形成氫鍵從而影響酶活性[52]。

除PTPN11基因外，SOS1、KRAS、NRAS、RAF1、BRAF、RIT1、SOS2和LZTR1等基因變異也可上調(diào)Ras/MAPK信號(hào)通路，導(dǎo)致Noonan綜合征。Noonan綜合征與LEOPARD綜合征、Costello綜合征、心-面-皮膚綜合征等疾病的發(fā)病機(jī)制都涉及Ras/MAPK信號(hào)通路，被統(tǒng)稱為RAS病(RASpathies)[53]，具有部分重疊的臨床表型，包括特殊面容、先天性心臟病、精神發(fā)育遲滯、產(chǎn)前異常等，給臨床識(shí)別帶來一定困難?；驒z測(cè)可簡化此類綜合征的鑒別診斷。

綜上所述，現(xiàn)有Noonan綜合征診斷標(biāo)準(zhǔn)對(duì)新生兒期PTPN11基因相關(guān)的Noonan綜合征不具有很好的篩查識(shí)別作用，新生兒PTPN11基因相關(guān)Noonan綜合征應(yīng)建立獨(dú)立的遺傳篩查指征和診斷標(biāo)準(zhǔn)。新生兒期出現(xiàn)的PS/PVS或肥厚型心肌病、淋巴管發(fā)育不良所致乳糜胸或胸腔積液或不明原因呼吸困難或產(chǎn)檢異常、血小板減少或白細(xì)胞增多或單核細(xì)胞增多、泌尿生殖系統(tǒng)畸形，應(yīng)當(dāng)高度懷疑PTPN11基因相關(guān)Noonan綜合征的可能，并行相應(yīng)遺傳學(xué)評(píng)估。