SHANK3基因新發(fā)變異致Phelan-McDermid綜合征1例病例報(bào)告

劉春雪 王 怡 鄧晶鑫 徐 瓊 張凱峰 李慧萍 周秉睿 胡純純 徐 秀

1 病例資料

男，3歲10月，因“語言發(fā)育落后、上課多動(dòng)”就診于復(fù)旦大學(xué)附屬兒科醫(yī)院(我院)兒?？啤３踉\時(shí)能表達(dá)簡單的短句，目光注視、叫名反應(yīng)、聽指令均可，會(huì)用食指指物，喜歡接近同齡小朋友，但缺乏正確的交往方式，自言自語較多，主動(dòng)分享展示尚可，無明顯刻板行為和感知覺異常。幼兒園老師反映患兒上課不聽指令、注意力不集中、多動(dòng)。平素患兒主要由母親帶養(yǎng)，母親自覺患兒學(xué)習(xí)很慢，教授新技能困難?；純涸诋?dāng)?shù)馗深A(yù)機(jī)構(gòu)進(jìn)行每周5 d、每日1.5 h的行為干預(yù)訓(xùn)練(包括以集體、小組方式進(jìn)行游戲、畫畫、唱歌等，以個(gè)訓(xùn)方式進(jìn)行常識、認(rèn)知訓(xùn)練)。

患兒系G4P1，此前3次妊娠中1次因胎停(葡萄胎)、2次因個(gè)人因素人工流產(chǎn)。母親在本次孕早期曾肌肉注射黃體酮保胎治療，孕期曾口服“感冒藥”(具體藥物不詳)?；純合底阍伦匀环置洌錾w重3 650 g，否認(rèn)窒息史和搶救史。生后第4 天診斷“高膽紅素血癥”，藍(lán)光照射治療后好轉(zhuǎn)。新生兒期無明顯肌張力減退。曾對牛奶蛋白過敏，經(jīng)水解奶粉喂養(yǎng)后好轉(zhuǎn)。家長訴患兒大運(yùn)動(dòng)發(fā)育里程碑均落后于同齡兒童(18月齡會(huì)獨(dú)走，余不詳)。父母非近親婚配，否認(rèn)遺傳性疾病家族史。

4歲時(shí)體格檢查：身高 106 cm(P50～ P75)，體重18.4 kg(P50～ P75)，頭圍49.4 cm(P50)。神清，精神好。頭顱無畸形，眼距稍寬，面中部稍平坦，兩頰略飽滿，球狀鼻，寬鼻梁，大耳(圖1)。心、肺、腹、外生殖器、神經(jīng)系統(tǒng)查體未見異常。

Gesell發(fā)育量表(發(fā)育商DQ)：適應(yīng)性70，大運(yùn)動(dòng)發(fā)育54，精細(xì)運(yùn)動(dòng)78，語言57，個(gè)人社交48，提示全面發(fā)育遲緩。孤獨(dú)癥診斷觀察量表-2(ADOS-2)，模塊2社交情感3分，局限和重復(fù)性行為0分，全量表總分3分，提示非孤獨(dú)癥譜系障礙(ASD)。血生化、心超、雙腎B超、腦電圖、頭顱MR平掃均未見異常。血漿二十二碳六烯酸(DHA)含量23.5 μg·mL-1，低于同期檢測3名與該患兒同年齡、同性別，且基因檢測無SHANK3變異和其他已知致病基因變異的確診ASD兒童的血漿DHA含量[(42.6 ± 6.9)μg·mL-1]。

圖1 患兒面部特征

經(jīng)患兒家長知情同意后，抽取患兒及其父母外周靜脈血，由我院分子診斷中心對患兒行臨床外顯子檢測，并在父母中驗(yàn)證?；純篠HANK3基因(NM_033517)第5外顯子上1個(gè)雜合變異c.458delT，導(dǎo)致從第153位氨基酸開始發(fā)生移碼，形成了翻譯提前終止的截短蛋白(p.L153Rfs*14)。父母中未檢測到相同變異，故患兒為新發(fā)變異。根據(jù)美國醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)與基因組學(xué)學(xué)會(huì)序列變異解讀標(biāo)準(zhǔn)與指南對該變異進(jìn)行分析[1]：①移碼變異(PVS1)，②新發(fā)變異(PS2)，③在gnomAD、Exome Sequencing Project等數(shù)據(jù)庫中均未發(fā)現(xiàn)該變異(PM2)，④患兒臨床癥狀與SHANK3基因變異所致的Phelan-McDermid綜合征(PMS)表型高度相符(PP4)。綜上分析，判定SHANK3基因c.458delT(p.L153Rfs*14)變異為致病變異。

診療及隨訪：根據(jù)患兒全面發(fā)育遲緩、輕度面部畸形的臨床表型，結(jié)合基因檢測結(jié)果，診斷為PMS。初診后，患兒繼續(xù)在當(dāng)?shù)馗深A(yù)機(jī)構(gòu)進(jìn)行行為干預(yù)訓(xùn)練，予DHA 400 mg·d-1，分2次飯后口服。

基線及門診隨訪3次(4歲3月、 4歲6月、 4歲9月、4歲11月)對患兒行發(fā)育評估，母親自覺用藥后患兒學(xué)習(xí)新技能較前明顯加快。Griffiths發(fā)育量表和Vineland量表提示多個(gè)發(fā)育能區(qū)的發(fā)育水平均有不同程度提高，第3次隨訪與基線水平比較如下。①語言：Vineland量表提示溝通領(lǐng)域的發(fā)育水平顯著提升(DQ：95vs78，標(biāo)準(zhǔn)分：96vs71)，尤其是表達(dá)性溝通和讀寫領(lǐng)域；Griffiths量表的語言領(lǐng)域評估結(jié)果與之相似，患兒語言長度顯著增加(從4～5字增加至至少13個(gè)字長度)，詞匯量也顯著增加，能解釋自己正在玩的游戲。②運(yùn)動(dòng)：大運(yùn)動(dòng)和精細(xì)運(yùn)動(dòng)發(fā)育水平顯著提高，Vineland量表提示運(yùn)動(dòng)技巧顯著提高(DQ：85vs75；標(biāo)準(zhǔn)分：99vs78)，其中精細(xì)運(yùn)動(dòng)提升更顯著。③日常生活技巧：自理能力明顯進(jìn)步，在個(gè)人領(lǐng)域(DQ：58vs35)和社區(qū)領(lǐng)域(DQ：64vs43)進(jìn)步顯著。④社會(huì)化：在人際關(guān)系、游戲與休閑、應(yīng)對進(jìn)退技巧3個(gè)次領(lǐng)域的進(jìn)步均顯著(標(biāo)準(zhǔn)分：69vs59)，假想性游戲較前豐富，會(huì)主動(dòng)和家長轉(zhuǎn)述在學(xué)校發(fā)生的事情。監(jiān)測體格發(fā)育：3次隨訪時(shí)患兒身高、體重均在中等偏上水平，頭圍在中等水平。第1、2、3次隨訪時(shí)患兒血漿中DHA含量依次上升至54.5 μg·mL-1、73.5 μg·mL-1、73.9 μg·mL-1。患兒父母的育兒壓力總分第3次隨訪時(shí)與基線比較，父親：103vs106，母親：71vs88，壓力分?jǐn)?shù)下降更為明顯。

2 討論

PMS(OMIM:606232)較罕見，在神經(jīng)發(fā)育障礙患者中占0.2%～0.4%[2-4]，呈常染色體顯性遺傳。大多數(shù)PMS患者由22號染色體長臂遠(yuǎn)端部分缺失導(dǎo)致SHANK3單倍劑量不足；PMS還常涉及其他基因的丟失(最高可達(dá)108個(gè)[5])；約20%是由非平衡易位或環(huán)狀22號染色體所致[4-7]。PMS的臨床表型和嚴(yán)重程度異質(zhì)性較大，主要特征包括全面發(fā)育遲緩、智力障礙、語言缺失或發(fā)育遲緩、肌張力減退、輕度顏面部畸形(包括長頭畸形、額頭飽滿、面中部平坦、眼睛深陷、眼瞼飽滿或浮腫、長睫毛、寬鼻梁、球狀鼻、臉頰飽滿、大耳、肉質(zhì)手、肉質(zhì)腳等)、ASD等[8-10]。由于PMS臨床表現(xiàn)復(fù)雜多樣，缺乏特異性，故易被誤診。目前尚未建立PMS的臨床診斷標(biāo)準(zhǔn)，其診斷是基于基因檢測確定是22q13缺失或SHANK3基因雜合致病性變異。臨床上，當(dāng)患兒有新生兒期肌張力減退、語言發(fā)育延遲、發(fā)育遲緩、輕度顏面部畸形時(shí)，應(yīng)進(jìn)一步完善相關(guān)遺傳學(xué)檢測[10]。PMS的臨床癥狀與其他遺傳學(xué)異常所致的神經(jīng)發(fā)育障礙性疾病之間存在重疊，包括肌張力低下、全面發(fā)育遲緩、語言障礙、顏面部畸形等[11]，鑒別要點(diǎn)見表1。

80%的PMS患兒由22q末端缺失所致，缺失片段從<100 kb到>9 Mb不等[12, 13]。既往基因型-表型研究表明，PMS的臨床特征與22q末端缺失片段大小有關(guān)。Sarasua等[13]在一項(xiàng)納入201例PMS患者的研究中發(fā)現(xiàn)， 語言等能區(qū)的發(fā)育遲緩和大頭畸形與缺失片段大小相關(guān)。另一項(xiàng)納入71例PMS患者的研究[14]也表明，PMS的許多特征(包括語言/言語延遲、發(fā)育遲緩嚴(yán)重程度、新生兒期肌張力減退、行走年齡延遲等)與缺失片段大小相關(guān)。語言發(fā)育障礙是PMS最突出的特征，無語言與大片段缺失有關(guān)。Sarasua 等[14]報(bào)告，無語言患者在43.17～46.73 Mb缺失。Tabet等[4]認(rèn)為斷點(diǎn)接近 46 Mb 的患者比遠(yuǎn)端缺失較小的患者更容易失語。22q末端缺失和不包括SHANK3基因的22q中間缺失型之間無明顯表型差異，提示這些中間缺失型可能對PMS的共同特征也有重要貢獻(xiàn)[5, 15]。

表1 PMS和其他綜合征的鑒別診斷

SHANK3基因(OMIM:606230)變異已被確定為PMS神經(jīng)學(xué)特征的關(guān)鍵候選基因[5, 16]，其位于22q13.3，共包含22個(gè)外顯子，編碼谷氨酸能突觸的突觸后密度區(qū)的支架蛋白，在突觸功能發(fā)揮中起關(guān)鍵作用(包括支架功能到調(diào)節(jié)樹突棘形態(tài)和神經(jīng)傳遞功能)[17, 18]。一般來說，相比22q13.3缺失的患者，點(diǎn)突變患者的語言障礙和運(yùn)動(dòng)障礙較輕微[19]。大多數(shù)SHANK3點(diǎn)突變的患者可說出單詞，約41%的人至少能說短語。本文患兒為SHANK3缺失突變，末次隨訪時(shí)能說完整的句子，與既往的研究結(jié)論一致。

ASD是PMS最常見的行為合并癥，占比>80%[9, 20, 21]。有研究發(fā)現(xiàn)，PMS患者中，合并ASD者的缺失片段明顯小于不合并ASD者[13, 14]，可能是由于更大的缺失會(huì)導(dǎo)致更嚴(yán)重的認(rèn)知和行為障礙，從而掩蓋ASD的表型[22]。越來越多的證據(jù)表明，人類SHANK3突變與 ASD之間具有強(qiáng)烈的因果關(guān)系[23, 24]，是 ASD 最常見的單基因遺傳原因之一[25]。SHANK3突變在 ASD 患者中占 0.69%，在進(jìn)展到中-重度智力低下的ASD患者中高達(dá) 2.12%[8, 12]。盡管如此，SHANK3突變患者并非都能達(dá)到ASD診斷。既往研究表明，攜帶SHANK3突變的患者中，82%符合ADOS-2(ASD診斷的金標(biāo)準(zhǔn))的ASD診斷標(biāo)準(zhǔn)，73%符合孤獨(dú)癥診斷訪談量表-修訂版[27](ADI-R，也是ASD診斷的金標(biāo)準(zhǔn))的ASD診斷標(biāo)準(zhǔn)，最終有73%達(dá)到ASD的共識診斷(包括基于DSM-5中ASD的標(biāo)準(zhǔn)化診斷標(biāo)準(zhǔn)[28]和臨床診斷性評估：ADOS-2和ADI-R)[19]。本例患兒未診斷為ASD，提示攜帶SHANK3不同位點(diǎn)突變的患兒的臨床表型存在一定的差異。SHANK3存在多個(gè)基因內(nèi)啟動(dòng)子和選擇性剪接[29]，產(chǎn)生了多種類型的SHANK3轉(zhuǎn)錄本和異構(gòu)體，從而增加了Shank3功能的復(fù)雜性。

對于SHANK3基因變異或PMS患者，目前尚無明確有效的針對遺傳缺陷的治療方法，僅予對癥治療[10]，且對于治療的有效性不甚明確，支持性證據(jù)來源于發(fā)育障礙和ASD的研究。行為干預(yù)有效且必要，必須針對患兒現(xiàn)有的發(fā)育年齡制定相應(yīng)的個(gè)體化干預(yù)計(jì)劃，并定期評估認(rèn)知和行為特征，以達(dá)到最佳干預(yù)效果[6, 30]。

對本例SHANK3基因變異所致的PMS患兒，本課題組首次嘗試在行為干預(yù)基礎(chǔ)上予大劑量DHA口服，隨訪9個(gè)月，各能區(qū)的發(fā)育水平明顯進(jìn)步，血漿DHA水平顯著上升，為此類患兒提供了一種新的干預(yù)思路。DHA是一種重要的營養(yǎng)性omega-3多不飽和脂肪酸[31]，在突觸膜中含量豐富，能夠改變突觸膜的流動(dòng)性以及神經(jīng)遞質(zhì)和受體的密度[32]。補(bǔ)充DHA對兒童和成人的認(rèn)知發(fā)展很重要[33]。有證據(jù)表明，較高的DHA攝入可以減少精神分裂癥、雙相情感障礙、抑郁癥、焦慮和行為障礙的風(fēng)險(xiǎn)，而DHA水平較低可能是精神類疾病潛在的危險(xiǎn)因素[34]。近期研究表明，ASD患兒的紅細(xì)胞、血清或血漿的DHA水平低于正常兒童[35, 36]，且血漿DHA含量低與腦特異性自身抗體的血清水平升高存在關(guān)聯(lián)[42]。服用DHA后，66%的ASD患兒有臨床和生化指標(biāo)方面有所改善[36]。動(dòng)物模型提示，從出生起每天給小鼠補(bǔ)充 DHA 能夠增加視覺皮層中興奮性突觸特化程度，促進(jìn)突觸連接和皮質(zhì)成熟，增加神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的成熟度[37]。斑馬魚在出生前和整個(gè)生命過程中喂食富含 DHA 的食物不僅能減少驚厥發(fā)作，而且對神經(jīng)有保護(hù)作用，這種保護(hù)作用會(huì)持續(xù)到下一代[38]。本課題組目前在SHANK3-KO斑馬魚模型[39, 40]中進(jìn)行DHA藥物干預(yù)的相關(guān)研究，以期獲得DHA療效更有力的證據(jù)，并進(jìn)行機(jī)制探討。

綜上所述，本文報(bào)告的1例SHANK3基因新發(fā)變異患兒，豐富了SHANK3基因的變異譜，并顯示行為干預(yù)訓(xùn)練結(jié)合大劑量DHA治療可能成為一種新的干預(yù)思路。

本文患兒臨床資料、照片等信息的使用均得到監(jiān)護(hù)人的書面知情同意。 本研究通過復(fù)旦大學(xué)附屬兒科醫(yī)院科研倫理審批[復(fù)兒倫審(2020)446號]。