PLOD2基因變異致Bruck綜合征2型臨床及基因分析

郝會民 沈凌花 張英嫻 劉曉景 衛(wèi)海燕 曹冰燕

1.鄭州大學(xué)附屬兒童醫(yī)院 河南省兒童醫(yī)院 鄭州兒童醫(yī)院內(nèi)分泌遺傳代謝科（河南鄭州 450000）；2.國家兒童醫(yī)學(xué)中心 首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京兒童醫(yī)院內(nèi)分泌遺傳代謝科（北京 100045）

Bruck綜合征（Bruck syndrome）是一種常染色體隱性遺傳病，以反復(fù)骨折、先天性關(guān)節(jié)攣縮、身材矮小和翼狀胬肉為主要臨床特征，由FKBP10或PLOD2基因變異導(dǎo)致，分別命名為Bruck綜合征1型（OMIM 259450）和Bruck綜合征2型（OMIM 609220），兩型的臨床表型類似，基因型和表型尚未發(fā)現(xiàn)有明顯相關(guān) 性[1-2]。由于Bruck綜合征2 型臨床罕見，迄今為止國外文獻(xiàn)共報道26例，國內(nèi)文獻(xiàn)尚未見報道，早期診斷和治療可以改善預(yù)后?，F(xiàn)回顧分析河南省兒童醫(yī)院內(nèi)分泌遺傳代謝科確診的1例Bruck綜合征2 型患兒臨床及遺傳學(xué)特點，并通過文獻(xiàn)復(fù)習(xí)，總結(jié)Bruck綜合征2 型的臨床特征及基因變 異特點。

1 臨床資料

患兒，男，1 歲8 個月，因出生后足外翻及反復(fù)骨折，于2020年2月就診于河南省兒童醫(yī)院內(nèi)分泌遺傳代謝科。患兒生后即表現(xiàn)為右足外翻，左下肢活動少，并異?？摁[，X 線檢查發(fā)現(xiàn)為左側(cè)股骨骨折，給予支具固定；6月齡時再次發(fā)生左側(cè)股骨骨折，持續(xù)支具固定，期間最長去除支具時間約1 周。1 歲4 個月因咳嗽發(fā)熱行胸部X線檢查發(fā)現(xiàn)左側(cè)第2、3肋骨骨折、左鎖骨骨折，未予特殊處理。此次因左側(cè)股骨骨折再入院?；純合礕 3 P 2，孕36+4周順產(chǎn)，出生體質(zhì)量3.05 kg，生后Apgar 評分7 分。母孕期體健?；純? 月齡抬頭，就診時因佩戴支具尚不會獨坐。智力發(fā)育無異常。父母非近親婚配，父母及哥哥表型均正常，否認(rèn)有家族遺傳病史。入院體格檢查：身長73 cm（

圖1 患兒手足畸形

因患兒反復(fù)骨折臨床考慮成骨發(fā)育不全，行基因檢測協(xié)助診斷。獲得患兒父母知情同意并簽署書面同意書，且經(jīng)醫(yī)院倫理審查委員會批準(zhǔn)（2021-K-023），抽取患兒及父母、哥哥外周血樣各2 mL，送武漢康圣達(dá)醫(yī)學(xué)檢驗所檢測。全外顯子測序顯示PLOD 2基因存在編碼區(qū)第17 外顯子c.1829 G>C（p.Trp 610 Ser）和第13a外顯子區(qū)域c.1559dupC（p.Val523CysfsX7）復(fù)合雜合變異，分別來源于母親和父親，哥哥攜帶c.1559 dupC 雜合變異（圖2）。參考美國醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)和基因組學(xué)協(xié)會（American College of Medical Genetics and Genomics，ACMG）基因變異解讀指南，c.1559dupC變異為罕見變異，在千人基因組、EXAC、gnomAD 數(shù)據(jù)庫中沒有收錄，且為HGMD 數(shù)據(jù)庫已報道的致病變異，導(dǎo)致第521 位的氨基酸賴氨酸發(fā)生變異，隨后的氨基酸發(fā)生移碼，可能使蛋白結(jié)構(gòu)不能行使正常功能，評級為致病性（PVS 1+PM 2+PP 4）；c.1829 G>C 為未報道過的變異位點，參考ACMG基因變異解讀指南，該變異位點無人群攜帶率，檢測到復(fù)合雜合致病變異位點，SIFT和Ployphen軟件提示該變異位點會對基因或基因產(chǎn)物造成有害影響，臨床癥狀符合，評級為可能致病（PM2+PM3+PP3+PP4）。

圖2 PLOD2基因測序圖

治療上予口服鈣劑（元素鈣500 mg/d）、維生素D（400 IU/d）；住院期間靜脈用唑來膦酸鈉（0.1 mg/kg）治療1次，6個月后重復(fù)應(yīng)用1次，目前共應(yīng)用2次，以后計劃每年1 次；繼續(xù)支具固定治療3個月。每3 個月隨訪1次，至今隨訪1年。1歲11個月時身高75 cm，體質(zhì)量9.2 kg，去除支具，會扶走，復(fù)查左股骨側(cè)位片骨質(zhì)較前明顯好轉(zhuǎn)；2歲8個月身高79 cm，體質(zhì)量 11 kg，能獨走，未再發(fā)生骨折。

2 討論

PLOD 2基因包含20個外顯子，長度為91 745 個堿基，編碼758個氨基酸。PLOD2基因可編碼 3q23-24染色體上的端肽賴氨酸羥化酶2（LH2），LH2可以羥基化I型膠原蛋白氨基末端肽和羧基末端肽中的賴氨酸殘基，這些殘基對骨細(xì)胞外基質(zhì)交聯(lián)的形成至關(guān)重要，PLOD 2基因變異導(dǎo)致膠原末端肽的賴氨酸殘基羧基化程度缺陷，從而增加骨的脆性，導(dǎo)致骨折發(fā) 生[3]。膠原端肽與螺旋結(jié)構(gòu)域之間的分子間共價交聯(lián)對膠原纖維強度至關(guān)重要，骨、軟骨、韌帶、肌腱等組織交聯(lián)主要通過羥基化途徑形成，因此，PLOD2變異可導(dǎo)致韌帶、肌腱和支持組織膠原交聯(lián)化學(xué)改變，引起關(guān)節(jié)攣縮。

以“PLOD2”、“Bruck綜合征”、“Bruck syndrome”為關(guān)鍵詞在中國知網(wǎng)和萬方數(shù)據(jù)庫從建庫至2020 年12 月查閱文獻(xiàn)，未檢索到符合條件的中文文獻(xiàn)，國外文獻(xiàn)共報道了26例患者，結(jié)合本例共27例患者。其中男16例，女11例，2例胎兒期夭折。相關(guān)表型依據(jù)出現(xiàn)頻次排列：多發(fā)骨折27例（100%），先天性關(guān)節(jié)攣縮17例（62.9%），脊柱側(cè)凸16例（59.2%），手指屈曲12例（44.4%），畸形足12例（44.4%），身材矮小10例（37%），藍(lán)鞏膜9例（33.3%），翼狀胬肉6例（22.2%）。27例中有類似家族史12例（44.4%）；監(jiān)測骨密度10例（37.0%）；接受膦酸鹽治療11例(40.7%)，最長應(yīng)用時間5 年。27例患兒均進(jìn)行了基因檢測，發(fā)現(xiàn)PLOD2基因變異，共發(fā)現(xiàn)24種不同的變異位點，分別分布在4、5、8、11、12、13a、14、16、17、18、19外顯子和4、12、18內(nèi)含子中，主要集中在17外顯子，包括錯義變異、無義變異、缺失、重復(fù)和剪接位點變異，17例為純合變異，10例為復(fù)合雜合變異，均符合常染色體隱性遺傳。其中c.1856G>A(3例)和c.1559dupC（3例）可能為熱點變異[1-7]。

Bruck綜合征2 型臨床特點為先天性關(guān)節(jié)攣縮、彌漫性骨質(zhì)疏松、嬰兒期或兒童早期骨骼脆弱易骨折、身材矮小、重度肢體畸形、進(jìn)行性脊柱側(cè)凸和翼狀胬肉。骨折多發(fā)生于嬰兒或兒童早期，部分患兒于出生時因分娩創(chuàng)傷即發(fā)生骨折，每年3～6 次，嚴(yán)重者可達(dá)10余次，骨折通常發(fā)生在上肢和下肢骨干，包括尺骨、股骨、脛骨、腓骨等，上肢和下肢畸形是由反復(fù)骨折引起。因此Santana 等[4]提出了生長期間疾病的模式：出生時的攣縮、生長期間的骨折和隨后的畸形。在國內(nèi)指南歸類于成骨發(fā)育不全中，與成骨不全表現(xiàn)不同的是，Bruck綜合征2型有先天性關(guān)節(jié)攣縮和翼狀胬肉，沒有聽力下降、關(guān)節(jié)韌帶松弛、牙本質(zhì)發(fā)育不全和心臟瓣膜病變等表現(xiàn)，且成骨不全多有骨折陽性家族史[8]。目前Bruck綜合征2型尚未見報道與語言及認(rèn)知發(fā)育遲滯有關(guān)[9]。

目前尚無針對致病基因變異的有效治療方法,非手術(shù)治療方法與成骨不全相同，旨在增加患者的骨密度、降低骨折率、改善骨畸形，提高患者生活質(zhì)量，需要骨科、康復(fù)科、內(nèi)分泌科等多學(xué)科共同協(xié)作。藥物治療選擇也是從治療其他代謝性骨病方法中借鑒，通過應(yīng)用膦酸鹽抗骨吸收和促進(jìn)骨合成代謝從而增加骨量，降低骨折風(fēng)險[5,10-12]。一項應(yīng)用唑來膦酸鹽治療Bruck綜合征2 年的前瞻性研究表明，應(yīng)用劑量為0.1 mg/kg，每6個月1次，應(yīng)用6個月后脊柱和髖關(guān)節(jié)BMD和Z值評分提高，骨折率顯著下降，行走能力得到改善，應(yīng)用2 年后改善更為明顯，且患者對該藥具有良好的耐受性，27例患者中，接受磷酸鹽治療11例，最長治療時間5 年，末次監(jiān)測骨密度基本正常，取得了較好療效[10]。髓內(nèi)釘?shù)膽?yīng)用可以減少骨折次數(shù)及維持長骨功能；物理治療和矯正器的使用有助于阻止攣縮的進(jìn)展，有益于患者日?；顒?；在藥物降低骨折風(fēng)險同時配合手術(shù)矯正畸形，改善負(fù)重力線，通過脊柱融合和內(nèi)固定治療脊柱畸形[13-14]，可提高患兒生活質(zhì)量。PLOD2變異患者合并有骨密度降低，因此本例患兒給予補充維生素D和鈣劑[2,15]，住院期間靜脈用唑來膦酸鈉（0.1 mg/kg）治療1 次，6 個月后重復(fù)應(yīng)用1次，目前共應(yīng)用2次，以后計劃每年1 次，繼續(xù)支具固定治療3個月。患兒每3個月隨訪1次，至今隨訪1年，1歲11個月時身高75 cm，體質(zhì)量9.2 kg，去除支具，會扶走，復(fù)查左股骨側(cè)位片骨質(zhì)較前明顯好轉(zhuǎn)；2 歲8個月時身高79 cm，體質(zhì)量11 kg，能獨走，未再發(fā)生骨折。

Bruck綜合征2型因常合并嚴(yán)重的雙側(cè)關(guān)節(jié)攣縮，且伴有翼狀胬肉，關(guān)節(jié)功能和骨折愈合將會明顯受影響，且會增加骨折發(fā)生率，預(yù)后往往比成骨不全更差，但如果攣縮程度較輕，僅從骨折類型上難于與成骨不全相鑒別，應(yīng)積極完善基因檢測明確診斷。27例中44.4%（12/27）有類似家族史，因此對于有陽性家族史者，產(chǎn)前診斷至關(guān)重要。

本研究顯示，Bruck綜合征2 型患者骨折發(fā)生較早，但患者第一次就診年齡往往遲于骨折發(fā)生后2～3年，明確診斷年齡甚至更晚。報道病例中臨床表現(xiàn)、實驗室數(shù)據(jù)未能詳細(xì)描述，但也充分說明了臨床醫(yī)師對疾病缺乏認(rèn)識，因此對于反復(fù)多發(fā)骨折，合并先天性關(guān)節(jié)攣縮、手指屈曲、畸形足、脊柱側(cè)凸、藍(lán)鞏膜和翼狀胬肉等表現(xiàn)患者，應(yīng)警惕Bruck綜合征2型的發(fā)生，盡早完善基因檢測明確診斷，盡早干預(yù)治療可改善預(yù)后。