ZFP57 基因相關(guān)新生兒暫時(shí)性糖尿病雙胎報(bào)告并文獻(xiàn)復(fù)習(xí)

劉 渝 段 娓

重慶大學(xué)附屬三峽醫(yī)院新生兒科（重慶 404000）

新生兒糖尿病是指在出生后6 個(gè)月內(nèi)出現(xiàn)，并至少需接受2周以上胰島素治療的一類單基因糖尿病[1]，發(fā)生率大約為活產(chǎn)嬰兒的1/（9～16）萬(wàn)[2]。新生兒糖尿病可分為暫時(shí)性及永久性，兩型約各占50%。暫時(shí)性新生兒糖尿?。╰ransient neonatal diabetes mellitus，TNDM）被認(rèn)為是足月兒出生后6 個(gè)月內(nèi)出現(xiàn)的一種糖尿病，大多數(shù)情況下在出生后5個(gè)月內(nèi)恢復(fù)[3]，但約50%在青春期或成年早期復(fù)發(fā)。TNDM 的主要特征是高血糖（需要外源性胰島素治療）、宮內(nèi)生長(zhǎng)遲緩和不同程度脫水[4]。有數(shù)據(jù)顯示，在出生6 個(gè)月內(nèi)臨床診斷的糖尿病患兒中，80%可以獲得基因診斷[5]。與ZFP57基因變異相關(guān)的TNDM國(guó)外已有報(bào)道，但相關(guān)資料較少，國(guó)內(nèi)未見(jiàn)報(bào)道?，F(xiàn)回顧分析2019年12月收治的一對(duì)TNDM雙胎患兒的臨床資料，并復(fù)習(xí)相關(guān)文獻(xiàn)，以提高對(duì)ZFP57基因相關(guān)TNDM的認(rèn)識(shí)。

1 臨床資料

雙胎均為女性，生后1 天余因發(fā)現(xiàn)血糖升高10小時(shí)入院。雙胎患兒系35+6周早產(chǎn)，因胎心減慢剖宮產(chǎn)，姐姐出生體質(zhì)量2 235 g，妹妹出生體質(zhì)量2 050 g，無(wú)窒息搶救。生后即開奶，一般情況良好，無(wú)發(fā)熱、呼吸困難等表現(xiàn)。生后常規(guī)血糖監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn)2例患兒的血糖升高，姐姐10～22 mmol/L，妹妹12～26 mmol/L。入院體格檢查：生命體征平穩(wěn)，均伴有巨舌、臍疝，心、肺、腹查體無(wú)異常，肌力、肌張力無(wú)異常，原始反射正常引出。實(shí)驗(yàn)室檢查：2 例患兒的空腹C 肽均降低，分別為0.281 ng/mL 和0.374 ng/mL；游離T 3（FT3）降低，3.55 pmol/L和3.33pmol/L，游離T4（FT4）14.61 pmol/L 和14.12 pmol/L，促甲狀腺素（TSH）7.12 mⅠU/L和8.64 mⅠU/L；糖化血紅蛋白5.4%和5.3%；糖尿病自身抗體，ⅠCA-120 KD、GAD、ⅠCA-64 KD、ⅠCA-40KD、ⅠAA均為陰性；血?dú)夥治鼍?無(wú)異常；尿酮均為陰性。心臟彩超：2例患兒均有卵圓孔未閉，其余未見(jiàn)異常。頭顱MRⅠ均未見(jiàn)明顯異常。

雙胎患兒入院后均繼續(xù)母乳喂養(yǎng)，治療初期予以胰島素持續(xù)靜脈輸注，后期調(diào)整為胰島素餐前靜脈輸注，每日4～6次。胰島素治療過(guò)程中，2例患兒的胰島素每日用量在0.48～0.53 U/kg，共計(jì)使用26天。姐姐血糖波動(dòng)在2.2～24.7 mmol/L，妹妹2.6～27.6 mmol/L?；純鹤≡?0天，出院時(shí)體質(zhì)量3.85 kg、3.32 kg。現(xiàn)為4月齡，血糖維持在4～8 mmol/L。

因2 例患兒系雙胎同時(shí)發(fā)病，且高血糖起病早，控制困難，考慮先天性糖尿病可能性大。為明確診斷，經(jīng)患兒父母簽署知情同意書后完成基因檢測(cè)。取外周血2 mL 提取樣本DNA，采用目標(biāo)序列捕獲探針對(duì)全外顯子部分115 個(gè)已知的遺傳性糖尿病候選基因進(jìn)行捕獲，將原始測(cè)序數(shù)據(jù)去除污染和接頭序列，然后利用BWA 軟件將過(guò)濾后的序列比對(duì)到NCBⅠ數(shù)據(jù)庫(kù)人類基因組參考序列（hg 19）上，利用GATK 軟件分析得出單核苷酸變異（SNV）和插入缺失變異（ⅠNDEL）的相關(guān)信息。通過(guò)ANNOVAR 軟件對(duì)所有的SNV 和 ⅠNDEL 進(jìn)行注釋。篩選正常人數(shù)據(jù)庫(kù)中頻率＜0.02 的變異位點(diǎn)，正常人數(shù)據(jù)庫(kù)包括千人基因組計(jì)劃、Exome Variant Server和EXAC。錯(cuò)義變異使用SⅠFT、PolyPhen-2、MutationTaster和GERP++等軟件進(jìn)行致病性預(yù)測(cè)和保守性預(yù)測(cè)，剪切位點(diǎn)的改變用 SPⅠDEX 軟件分析其致病性。利用PCR 和Sanger測(cè)序驗(yàn)證經(jīng)分析篩選后得到的候選變異位點(diǎn)。利用Primer 3.0 在線軟件設(shè)計(jì)PCR 引物?；驒z測(cè)結(jié)果雙胎相同，ZFP 57基因均有2 個(gè)雜合變異，錯(cuò)義變異c.830A＞G（p.H277R），來(lái)源于患兒父親（圖1）；移碼變異c.458delT，來(lái)源于患兒母親（圖2）。

圖1 患兒及父母ZFP57 基因Sanger 測(cè)序圖

2 討論

圖2 患兒及父母ZFP57 基因二代測(cè)序圖

TNMD 是出生6 個(gè)月內(nèi)出現(xiàn)的一種罕見(jiàn)的單基因糖尿病。目前已有報(bào)道的相關(guān)致病基因包括：KCNJ 11、ABCC 8、6 q 24、INS、ZFP 57、SLC 2 A 2及HNF1B。6q24染色體上父本基因PLAGL1和HYMAI的過(guò)度表達(dá)是TNMD 最常見(jiàn)的病因[6-7]。引起其過(guò)度表達(dá)的原因包括：①6 號(hào)染色體的父系單親二倍體 [UPD (6) pat]（40%）；②6q24的父系染色體重復(fù)（32%）；③PLAGL1不同甲基化區(qū)域的母系甲基化缺失（lost of maternal methylation，LOM）（28%）[8]；此外，LOM 患者在PLAGL 1：alt-TSS-DMR也可能出現(xiàn)其他印跡位點(diǎn)的甲基化缺陷，多位點(diǎn)印跡紊亂（multiple locus imprinting disorder，MLⅠD）；大部分是影響GRB 10：alt-TSS-DMR（7 p 12.1）、PEG 3：TSS-DMR（19q13.4）和PPP1R13L（19q13.32），而在一些患者中MEST：alt-TSS-DMR（7q32.2）、KCNQ1OT1：TSSDMR（11p15.5）、GNAS-AS1：TSS-DMR（20q13.3）、NAP 1 L 5：TSS-DMR（4 q 22.1）、SNU 13：alt-TSSDMR（22 q 13.2）、WRB：alt-TSSDMR（21 q 22.2）和PPIEL：Ex 1-DMR（1 p 35.3）為低甲基化[9-12]。在這些 MLⅠD 患者中，一定比例的ZFP 57基因隱性變異已被確定。ZFP 57基因定位于染色體6 p 22.1，橫跨8.5 kb，由6個(gè)外顯子組成，編碼516個(gè)氨基酸的蛋白質(zhì)（ENST00000376883.1）。ZFP57蛋白含有由外顯子4 和5 編碼的KRAB 結(jié)構(gòu)域和由外顯子6 編碼的7 個(gè)鋅指結(jié)構(gòu)（zinc fingers，ZFs）[11,13]。前期研究已證實(shí)，ZFP 57 在多個(gè)種系差異性甲基化區(qū)域（differentially methylated regions，DMR） DNA 甲基化維持中的關(guān)鍵作用[13-14]。ZFP 57 的正常功能是維持早期胚胎發(fā)育過(guò)程中的印記[14-15]。ZFP 57 結(jié)合甲基化的六核苷酸TGCCmeGC[7,16]，ZFP 57的錯(cuò)義變異可以破壞蛋白與其靶序列之間的相互作用[16]。目前國(guó)外文獻(xiàn)共報(bào)道30 例ZFP 57基因變異所致的TNMD[11,13,17-20]，國(guó)內(nèi)文獻(xiàn)未見(jiàn)報(bào)道。已有14 種ZFP 57基因變異類型被報(bào)道，包括6 種錯(cuò)義變異、5 種移碼變異及3 種無(wú)義變異。本對(duì)雙胞胎經(jīng)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)ZFP57基因有2個(gè)雜合變異：c.458delT，導(dǎo)致氨基酸改變 p.L153Hfs*49，為移碼變異，根據(jù)美國(guó)醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)與基因組學(xué)（American College of Medical Genetics and Genomics，ACMG）指南，該變異初步判定為疑似致病性變異，該位點(diǎn)已報(bào)道過(guò)與TNMD相關(guān)[13]；c.830A＞G（編碼區(qū)第 830號(hào)核苷酸由腺嘌呤變異為鳥嘌呤），導(dǎo)致氨基酸改變p.H 277 R（第277 號(hào)氨基酸由組氨酸變異為精氨酸），為錯(cuò)義變異，根據(jù)ACMG 指南，該變異初步判定為臨床意義未明，文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)未有該位點(diǎn)的相關(guān)報(bào)道，ClinVar數(shù)據(jù)庫(kù)無(wú)該位點(diǎn)致病性分析結(jié)果，該位點(diǎn)的變異是否與本對(duì)雙胞胎的TNMD相關(guān)尚不能確定。

ZFP 57基因變異導(dǎo)致的TNMD 在新生兒期缺乏特異性臨床特征，臨床表現(xiàn)多樣，除表現(xiàn)為高血糖外，在報(bào)道的30 例患兒中較為多見(jiàn)的臨床特征有：宮內(nèi)發(fā)育遲緩28 例、巨舌17 例、面部畸形9 例、臍疝7 例、發(fā)育落后5 例、先天性心臟病7 例，其他臨床特征還包括，癲癇2 例、腦結(jié)構(gòu)異常2 例、生殖器異常2例、酮癥酸中毒1 例、甲狀腺功能減低1 例[11,13,17-20]。本對(duì)雙胎兒高血糖出現(xiàn)較早，生后24 小時(shí)內(nèi)即起病，經(jīng)胰島素治療后緩解亦較早，生后26 天即完全緩解，其他相對(duì)特異性臨床表現(xiàn)主要為巨舌及臍疝。隨訪至3 月齡，雙胎兒的體格發(fā)育水平均在糾正胎齡P25～P50水平，嬰兒運(yùn)動(dòng)能力測(cè)試（test of infant motor performance，TⅠMP）評(píng)分亦位于25%～50%水平，無(wú)明顯發(fā)育落后。ZFP 57基因變異可引起TNDM 位點(diǎn)和其他印記位點(diǎn)的低甲基化，如GRB 10和PEG 3等，在表型水平上，攜帶ZFP 57變異的TNDM-MLⅠD 個(gè)體沒(méi)有顯示出明確的基因型-表型相關(guān)性，這解釋了這種疾病的不同臨床表現(xiàn)[13]。預(yù)測(cè)TNDM-MLⅠD 的表型是很困難的，與6 q 24 低甲基化所致的TNMD患者相比，TNDM-MLⅠD 出現(xiàn)先天性異常的頻率較高[21]。

新生兒期的糖尿病在治療之初一般都使用胰島素治療，但部分患兒對(duì)高劑量的磺脲類藥物反應(yīng)良好，這部分患兒主要致病基因?yàn)镵CNJ11。磺脲類藥物可作用于ATP敏感性鉀通道（ATP-sensitive potassium channels，KATP），促進(jìn)其關(guān)閉，從而促進(jìn)胰島素的分泌。有研究發(fā)現(xiàn)，部分新生兒期糖尿病患者因大腦KATP 通道的異常，可導(dǎo)致神經(jīng)認(rèn)知功能異常，而磺脲類藥物的使用可使這部分患兒在神經(jīng)認(rèn)知功能發(fā)育方面受益[22-23]。盡管磺脲類藥物是治療新生兒期糖尿病的重要藥物之一，但至今僅有2 例對(duì)格列本脲反應(yīng)良好的ZFP 57相關(guān)TNMD 研究報(bào)道[24-25]。本對(duì)雙胎兒在使用胰島素26天后自然緩解，未使用磺脲類藥物。TNMD 多在生后2～3 個(gè)月逐漸緩解，但生后4 歲至青春期可能復(fù)發(fā)，ZFP 57相關(guān)TNMD 在新生兒期需要胰島素治療，復(fù)發(fā)后磺脲類藥物是否有效仍不能確定。

綜上，ZFP57基因相關(guān)TNMD是一種罕見(jiàn)的單基因遺傳病，國(guó)內(nèi)未見(jiàn)報(bào)道，更多的病例報(bào)道可以擴(kuò)增患者隊(duì)列，更利于進(jìn)一步尋找基因型與表型之間的關(guān)系，提高對(duì)ZFP57基因相關(guān)TNMD的臨床及基因診斷的認(rèn)識(shí)。