SON基因變異致ZTTK綜合征1例報告

贠國俊 王景剛 李慶云 郭瑩瑩

1.深圳市兒童醫(yī)院康復(fù)科（廣東深圳 518037）；2.佳木斯大學(xué)康復(fù)醫(yī)學(xué)院（黑龍江佳木斯 154007）

ZTTK（Zhu-Tokita-Takenouchi-Kim）綜合征是一種常染色體顯性遺傳性疾病，會導(dǎo)致患者出現(xiàn)多系統(tǒng)發(fā)育障礙。ZTTK 的主要特征為精神運動發(fā)育遲緩及智力障礙，還會出現(xiàn)大腦畸形、癲癇、肌肉骨骼異常、先天性畸形、視覺異常和特有的面部特征等臨床癥狀[1]。由于目前ZTTK 報道較少，在人群中發(fā)病率未知。隨著基因檢測技術(shù)的迅速發(fā)展，人們對ZTTK綜合征的認(rèn)識不斷提高，發(fā)現(xiàn)ZTTK綜合征是由位于21 q 22.11 區(qū)域的SON基因雜合變異導(dǎo)致[2]。本文報道1例經(jīng)二代測序及Sanger驗證證實的ZTTK綜合征。

1 臨床資料

患兒，男，3歲。11個月時首次來深圳市兒童醫(yī)院就診，主要表現(xiàn)往前爬行差、喜歡向后爬行，可獨坐，不能獨站，可扶站，能抓物，追聲、追視可，可逗笑，咿呀發(fā)音，不會叫爸爸、媽媽，能分辨生人，呼叫名字反應(yīng)差?；純合礕 1 P 1，39+2周剖宮產(chǎn)，出生體質(zhì)量 2.15 kg，出生頭圍38 cm。生后因低體質(zhì)量，住院1周，母孕期健康。預(yù)防接種按常規(guī)接種。否認(rèn)抽搐史、否認(rèn)肝炎、結(jié)核等傳染病史，否認(rèn)有外傷及手術(shù)史，否認(rèn)食物藥物過敏史，父母健康，非近親結(jié)婚。

入院體格檢查：頭圍47 cm（P50～P85），反應(yīng)欠佳，眼距、腭弓無異常，心肺腹無異常，脊柱無側(cè)彎，無通貫掌，四肢肌張力無異常，雙膝腱反射（+）。腦電圖顯示一次，顱腦磁共振成像（MRI）示胼胝體發(fā)育不良。

因患兒存在精神運動發(fā)育遲緩及智力障礙等癥狀，為明確病因行染色體芯片及全外顯子檢測。經(jīng)醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會批準(zhǔn)，及家屬簽署知情同意書后，采集患兒及家系外周血樣本（患兒4 mL，家系成員各2 mL），送往北京康旭醫(yī)學(xué)檢驗所進(jìn)行檢測。結(jié)合患兒臨床信息與檢測結(jié)果，進(jìn)行家系樣本的一代測序驗證。

采用對發(fā)育遲緩及智能障礙疾病區(qū)域有優(yōu)秀覆蓋度的CytoOneArray 芯片對患兒樣本進(jìn)行染色體微缺失/微重復(fù)檢測，在特定的378 個疾病區(qū)域與41 個次端粒區(qū)域中未檢測到異常信號，患兒染色體芯片檢測結(jié)果陰性。

檢測結(jié)果顯示患兒SON基因存在c.5753-5756del（p.Val 1918 GlufsTer 87）雜合變異，結(jié)合父母驗證結(jié)果，判定為新生變異（圖1）。該變異屬于移碼變異，可導(dǎo)致從第1918 號氨基酸Val 開始的氨基酸合成發(fā)生改變，并在改變后的第87 個氨基酸終止，導(dǎo)致所編碼的蛋白質(zhì)發(fā)生截短，從而影響其功能。位點在HGMD 數(shù)據(jù)庫已見收錄，ExAC、ESP 6500、千人基因組、千人基因組（中國北方人基因頻率）、千人基因組（中國南方人基因頻率）數(shù)據(jù)庫均未見收錄；根據(jù)《ACMG遺傳變異分類標(biāo)準(zhǔn)與指南》綜合分析，滿足證據(jù)“PVS1+PS2+PM2”，評級為“致病”。

圖1 患兒及父母SON基因Sanger 測序圖

2 討論

ZTTK綜合征是一種嚴(yán)重的以精神運動發(fā)育遲緩和智力障礙為特征的多系統(tǒng)發(fā)育障礙[2]，呈常染色體顯性遺傳模式。SON基因（OMIM：182465）是ZTTK的唯一致病基因，將SON基因作為關(guān)鍵詞，在HGMD數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行檢索，共檢索到19篇相關(guān)文獻(xiàn)，涉及53例患者，共計38個變異位點[3-19]。精神運動發(fā)育遲緩和智力障礙是ZTTK綜合征的典型臨床，84.9%已報道患者中出現(xiàn)此癥狀，50.94%的患者M(jìn)RI存在異常，包括腦室腫大、腦回改變、蛛網(wǎng)膜囊腫、皮質(zhì)或小腦萎縮、胼胝體薄等發(fā)育異常；64.2%患者具有典型的面部特征（面部不對稱、額頭狹窄、眼睛深陷、下斜瞼裂、眉毛水平、寬或凹陷的鼻梁，短或扁平的人中、耳位低等）；34%患者曾有癲癇發(fā)作史；其他臨床癥狀包含肌肉骨骼異常，如脊柱側(cè)彎或駝背、關(guān)節(jié)攣縮等；曾報道8例ZTTK患者檢出腎臟異常（包括馬蹄腎、單側(cè)腎發(fā)育不全和腎囊腫），并建議涉及腎臟表型的基因診斷項目應(yīng)包含SON基因，除報道的8例患者外，還有7例存在有腎臟方面異常；有些患者存在營養(yǎng)不良、整體發(fā)育不良和眼睛或視覺異常（斜視、內(nèi)斜視、外斜視、眼球震顫、失明和視神經(jīng)萎縮等）；一些有先天性心臟和泌尿生殖系統(tǒng)缺陷[14]。由于ZTTK 的臨床癥狀涉及多個系統(tǒng)，沒有明確的診斷標(biāo)準(zhǔn)，通過全外顯子測序鑒定SON基因變異是診斷該綜合征的最 佳方法[19]。

SON定位于21q22.11，長約34 k，由12個外顯子組成，該基因結(jié)構(gòu)的特征為外顯子3的大小，占整個編碼區(qū)的82%[2,7,19]，ZTTK患者中發(fā)現(xiàn)的大部分SON變異都位于該區(qū)域[6,19]。曾報道的38個位點，36個位于3號外顯子，4號外顯子及內(nèi)含子各1個。NM-138927轉(zhuǎn)錄本下共編碼2426個氨基酸，編碼一個精氨酸/絲氨酸（RS）結(jié)構(gòu)域和兩個RNA結(jié)合基序的蛋白[2,20-22]（G-patch 與DSRM），RS 結(jié)構(gòu)域參與蛋白間相互作用和RNA 加工[6]。本例患兒變異發(fā)生在3 號外顯子上，且為新生變異，與之前文獻(xiàn)報道的患者情況相符合。從基因結(jié)構(gòu)圖中可看到由于5753-5756堿基的缺失導(dǎo)致位于RS 結(jié)構(gòu)域的1918位纈氨酸開始發(fā)生改變，于第87個氨基酸處提前終止，導(dǎo)致蛋白的關(guān)鍵功能區(qū)域發(fā)生改變，影響蛋白的結(jié)構(gòu)和功能。

兒童智力障礙和發(fā)育遲緩的病因多種多樣，由于沒有特定的診斷特征及標(biāo)準(zhǔn)，精確診斷成為一項挑戰(zhàn)。隨著二代測序技術(shù)（NGS）的引入，使全外顯子和全基因組測序成為可能，加速了對智力障礙與發(fā)育遲緩遺傳病因的識別，促進(jìn)了對患者個體疾病的診斷和后期的護(hù)理和治療。到目前為止，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)有超過 1 500個基因的變異與智力障礙和發(fā)育遲緩相關(guān)[8,23-24]。本例是由SON導(dǎo)致智力障礙和發(fā)育遲緩的新生變異。SON 是一種核點定位蛋白，可以剪接DNA 和RNA，具有RNA剪接和基因轉(zhuǎn)錄功能，調(diào)節(jié)細(xì)胞周期，維持胚胎干細(xì)胞的功能[2,25-27]。通過SON基因敲除斑馬魚評估SON單倍體不足對發(fā)育的影響，發(fā)現(xiàn)脊柱、大腦和眼睛出現(xiàn)嚴(yán)重的畸形，與人類受影響個體中觀察到的臨床類似[6]。對受影響個體的RNA 進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)變異后的SON基因介導(dǎo)的RNA剪接導(dǎo)致轉(zhuǎn)錄本的錯誤剪接積累，致使神經(jīng)元遷移和皮層組織和代謝的關(guān)鍵基因顯著下調(diào)，SON是控制神經(jīng)發(fā)育的主要調(diào)節(jié)因子，SON介導(dǎo)的RNA剪接在人類發(fā)育中的重要性。在大鼠研究中發(fā)現(xiàn)，敲除神經(jīng)祖細(xì)胞中SON基因，導(dǎo)致神經(jīng)元遷移異常和脊柱密度降低[28]。通過誘導(dǎo)人類野生型SON蛋白表達(dá)，可挽救這種神經(jīng)異常，證實了異常是由SON基因功能不足引起。將與疾病相關(guān)的SON基因變異編碼的截短蛋白用于挽救實驗，發(fā)現(xiàn)ZTTK綜合征中最常見的SON基因編碼的截短蛋白可挽回神經(jīng)異常，而短的多的SON變異蛋白不能挽回。表明SON功能不全可引起神經(jīng)元遷移缺陷和樹突棘異常，可能是ZTTK綜合征神經(jīng)癥狀的神經(jīng)病理學(xué)基礎(chǔ)。

神經(jīng)表型（智力異常）是ZTTK綜合征的典型臨床表現(xiàn)，本例患兒檢出SON基因存在一處ACMG評級為致病的位點c.5753-5756del（p.Val1918GlufsTer87），導(dǎo)致SON基因功能不全?；純号R床表現(xiàn)出ZTTK綜合征的典型癥狀：運動發(fā)育遲緩及智力障礙，同時腦電圖異常，顱腦MRI示胼胝體發(fā)育不良，綜合分析SON基因c.5753-5756del（p.Val1918GlufsTer87）位點為致病性變異。

綜上，發(fā)現(xiàn)1 個SON基因致病性變異位點，結(jié)合患兒臨床癥狀及基因檢測結(jié)果分析，推測SON基因變異是導(dǎo)致其患病的根本原因，豐富了中國SON基因的變異圖譜，為ZTTK綜合征的研究提供了新的資料。