1例Christianson綜合征患兒的臨床與基因變異分析

呂詩靈 陳先睿 黃建琪

1.福建省廈門市康復(fù)醫(yī)院兒童康復(fù)科 (福建 廈門 361003)

2.廈門大學(xué)附屬第一醫(yī)院兒科 (福建 廈門 361003)

Christianson 綜合征(Christianson Syndrome，CS；OMIM 607379)是一種X連鎖智力障礙的遺傳疾病，在男性中以認(rèn)知功能障礙、行為障礙和神經(jīng)學(xué)表現(xiàn)為特征；女性攜帶者可表現(xiàn)為無癥狀、輕微的ID或行為問題[1]。CS臨床表現(xiàn)為產(chǎn)后頭小畸形、肌張力減退、吞咽困難、發(fā)育遲緩或發(fā)育倒退，重度或極重度智力障礙(Intellectual Disability，ID)；行為上以孤獨(dú)癥譜系障礙和多動較為常見的，可有類似于天使綜合癥的快樂行為。由于CS患者在生命早期有口咽部吞咽困難、肌張力減退等問題，多繼發(fā)出現(xiàn)營養(yǎng)不良，如體重和身高增長不良；此外還常見眼球運(yùn)動異常、胃食管反流及感覺障礙，如疼痛閾值較高等[2-4]。癲癇發(fā)作通常開始于三歲之前，包括嬰兒痙攣、強(qiáng)直、強(qiáng)直陣攣、肌陣攣等發(fā)作形式，因此CS患者隨著年齡的增長可能失去行走和獨(dú)立進(jìn)食的能力。MRI常提示進(jìn)行性小腦萎縮[4-5]。本研究中對1例患兒進(jìn)行全外顯子測序，并用Sanger測序?qū)ζ潆p親進(jìn)行驗(yàn)證位點(diǎn)，尋找其遺傳學(xué)病因以明確臨床診斷，并提供遺傳咨詢依據(jù)。

1 臨床資料

患兒男，8個(gè)月，因“生長發(fā)育落后7個(gè)月”就診我科兒童保健門診。患兒系G1P1，足月順產(chǎn)，出生體重2.6Kg，身長49cm，無窒息搶救史。出生后發(fā)現(xiàn)頭圍小，31cm，頭圍增長緩慢(目前頭圍41cm)。1個(gè)月左右始出現(xiàn)肌張力偏高，無喂養(yǎng)困難、嘔吐、反復(fù)感染等情況，抬頭、握持弱，拉坐慢，可扶坐但易前傾，咿咿呀呀，聲音不大。喚其名字反應(yīng) 佳，可逗笑，不會翻身、獨(dú)坐不能。0歲～6歲兒童發(fā)育行為評估量表示：智齡3.1個(gè)月，發(fā)育商DQ50。韋氏幼兒智力測試96分(言語理解88分，視覺空間89分，流體推理111分，工作記憶103分，加工速度89分)，夢想標(biāo)準(zhǔn)化語言評估：總體語言99分(聽力理解102分，語言表達(dá)89分，語義106分，句法93分)。顱腦磁共振平掃：胼胝體略纖細(xì)，雙側(cè)額顳部腦外間隙及前縱裂池增寬；雙側(cè)上頜竇及篩竇少量積液。心臟彩超：心內(nèi)結(jié)構(gòu)正常，左室整體縮收功能正常，舒張功能正常。腦電圖：正常兒童腦電圖。視聽誘發(fā)電位：雙耳分別刺激，中央記錄：腦干聽覺誘發(fā)電位：雙耳Ⅰ波、Ⅲ波、Ⅴ波、各波潛伏期、各間期、波幅正常。

為明確病因，抽取先證者及其父母的外周血各5 ml(EDTA抗凝)，全外顯子組測序，基于高通量測序平臺，采用IDT xGen Exome Research Panel進(jìn)行捕獲建庫，雙末端(Paired-End)測序策略。Raw data＞10G，Q30≥80%。測序儀下機(jī)原始數(shù)據(jù)使用bcl2fastq將.bcl文件轉(zhuǎn)換成.fastq文件，并使用BWA，Samtools和Picard軟件將reads比對到人類參考基因組GRCh38/hg38，生成的.bam文件采用GATK系列軟件進(jìn)行局部重新比對，重復(fù)序列去除并進(jìn)行變異檢出。使用Annovar對.vcf變異文件進(jìn)行變異注釋。致病變異位點(diǎn)篩選原則：(1)篩選出外顯子區(qū)變異、非同義突變位點(diǎn)。(2)ExAC_EAS、ExAC_ALL、1000Genomes、gnomAD等數(shù)據(jù)庫中未見正常人攜帶或攜帶率小于5%。(3)參考dbSNP、OMIM、HGMD、ClinVar等多種數(shù)據(jù)庫對致病變異位點(diǎn)進(jìn)行評估。(4)使用SIFT、Polyphen2、LRT、MutationTaster、FATHMM等多種蛋白功能預(yù)測軟件進(jìn)行基因變異導(dǎo)致蛋白功能預(yù)測。根據(jù)ACMG分類指南以及病人的臨床表型進(jìn)行致病變異的篩選。

患兒及其雙親的高通量外顯子測序數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)SLC9A6基因存在c.611T＞G(p.Phe204Cys)變異，父母均為野生型。根據(jù)《ACMG遺傳變異分類標(biāo)準(zhǔn)與指南》6，該變異符合“臨床意義未明變異”：PM6+PM2_Supporting+PP3。PM6：該變異為新發(fā)突變(不排除父母生殖腺存在嵌合可能)，未經(jīng)家系樣本生物學(xué)關(guān)系驗(yàn)證；PM2_Supporting：該變異在ExAC、gnomAD、千人基因組亞洲人群數(shù)據(jù)庫中的發(fā)生頻率極低或沒有收錄；PP3：多款變異預(yù)測軟件提示該變異可能有害。該基因關(guān)聯(lián)疾病為X連鎖遺傳，患者該位點(diǎn)為半合子，合子類型可以解釋患者患病(圖1)。

圖1 先證者及家系的基因測序圖。SLC9A6 :c.611T＞G(p.Phe204Cys)。

2 討 論

Christianson 綜合征是一種x連鎖的神經(jīng)發(fā)育和退行性智力障礙疾病，根據(jù)對大約200個(gè)疑似x連鎖智力殘疾的家庭進(jìn)行的x染色體測序，CS可能是最常見的x連鎖神經(jīng)發(fā)育障礙之一。男性CS的診斷是通過在X染色體上鑒定SLC9A6的半合子致病性變異而確診，而女性攜帶者則需通過分子遺傳識別，雜合子女性每次妊娠都有50%的機(jī)率遺傳給胎兒，其中男性將會罹患CS，女性患者的表型譜廣泛，可能是無癥狀攜帶者，也可能出現(xiàn)學(xué)習(xí)困難、語言遲緩、輕中度ID或行為問題[7-9]。男性CS患者的臨床癥狀主要包括ID、言語受限、出生后小頭畸形、多動、小腦和腦干等萎縮和神經(jīng)元缺失所致的進(jìn)行性軀干共濟(jì)失調(diào)以及非畸形面部特征等，其他常見問題有眼動異常、感覺障礙、張力減退、胃食管反流疾病、喂養(yǎng)困難，盡管熱量攝入正常，但始終低體重，預(yù)期壽命縮短。在臨床上，CS的表型與Angelman syndrome (AS)有部分重疊，大約1/3的CS患者曾被診斷為AS[3]，因此常需與AS進(jìn)行鑒別診斷。其鑒別要點(diǎn)主要為，CS患者通常在10歲后出現(xiàn)進(jìn)行性小腦萎縮(Cerebellar Atrophy, CA)[10]，相關(guān)影像學(xué)資料提示，CS患者CA的平均發(fā)病年齡為11歲[11]；另還有終身伴有體質(zhì)量低下、睡眠時(shí)出現(xiàn)持續(xù)性癲癇狀態(tài)等問題。部分人在慢波睡眠中出現(xiàn)癲癇狀態(tài)epileptic encephalopathy with continuous spike-and-wave during slow-wave sleep (CSWS)[12]，ESES常伴有睡眠誘發(fā)的癲癇放電(慢波睡眠期間連續(xù)尖峰波)和獲得性認(rèn)知或行為障礙，與神經(jīng)認(rèn)知缺陷的發(fā)展有關(guān)[13]。

SLC9A6編碼蛋白屬于溶質(zhì)載體(SLC)超家族，是一種跨膜蛋白，編碼NHE6蛋白，主要位于早期和再循環(huán)的核內(nèi)體中，能夠調(diào)節(jié)內(nèi)體(Na+ , K+)/H+交換[5]，在機(jī)體穩(wěn)態(tài)條件下，通過NHE6堿化劑調(diào)節(jié)各細(xì)胞內(nèi)H+-ATP酶的酸化效應(yīng)。而NHE6轉(zhuǎn)運(yùn)體在大腦認(rèn)知和智力相關(guān)功能區(qū)的發(fā)展中起著關(guān)鍵作用[14]，廣泛存在于小鼠海馬神經(jīng)元、樹突和突觸后室；在發(fā)育的神經(jīng)元中，NHE6也定位于生長中的軸突束，已發(fā)現(xiàn)椎體神經(jīng)元中NHE6的表達(dá)在突觸發(fā)生過程中增加[15]，總體參與神經(jīng)發(fā)育、神經(jīng)退行性病變和突觸功能[16]。因此當(dāng)SLC9A6/NHE6的功能缺失突變，導(dǎo)致內(nèi)體-溶酶體的過度酸化、循環(huán)核內(nèi)體物質(zhì)的攝取受損，如轉(zhuǎn)鐵蛋白受體(TfR)和原霉素受體激酶B(TrkB)運(yùn)輸受損、上皮頂端表面極性溶解等[17-19]。核內(nèi)體中的強(qiáng)酸性環(huán)境影響B(tài)DNF/TrkB(腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子及其受體/原霉素受體激酶B)信號通路，干擾神經(jīng)元生長、成熟，因此出現(xiàn)小頭畸形、ID等表現(xiàn)。動物實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，NHE6功能敲除小鼠的視覺空間記憶和運(yùn)動協(xié)調(diào)出現(xiàn)缺陷[20,21]，而SLC9A6敲除小鼠杏仁核、海馬體和大腦皮層是受影響最嚴(yán)重的區(qū)域[22]，對熱刺激和機(jī)械刺激的行為反應(yīng)減少，小腦內(nèi)浦肯野神經(jīng)元出現(xiàn)退化，神經(jīng)節(jié)苷質(zhì)沉積[23]，脊髓灰質(zhì)中星形膠質(zhì)細(xì)胞和小膠質(zhì)細(xì)胞出現(xiàn)種群變化[24]，提示了神經(jīng)炎的發(fā)生，其結(jié)果與NHE6功能敲除小鼠表現(xiàn)出的神經(jīng)系統(tǒng)癥狀相一致。

本例患兒運(yùn)動發(fā)育遲緩、張力減退、語言缺乏、小頭畸形，其X染色體測序結(jié)果提示，該患者在X染色體上的SLC9A6的第189 位氨基酸殘基從苯丙氨酸Phe變成半胱氨酸Cys，第4外顯子跳躍。因此，該患者被明確診斷為CS。對于CS患者的治療，目前臨床主要是支持和對癥治療，常見癥狀如神經(jīng)發(fā)育障礙、喂養(yǎng)困難、癲癇發(fā)作等，臨床給予相應(yīng)康復(fù)治療、抗癲癇藥物等方法。由于CS早期容易誤診為AS，造成過度醫(yī)療，因此應(yīng)及時(shí)對家庭成員進(jìn)行分子遺傳學(xué)檢測。一旦在受影響的家庭成員中發(fā)現(xiàn)SLC9A6致病性變異，就可以對高危女性親屬進(jìn)行攜帶者檢測，對風(fēng)險(xiǎn)增加的妊娠進(jìn)行產(chǎn)前檢測，以及胚胎植入前遺傳學(xué)檢測。

我們的研究提供了一例由于SLC9A6基因中c.611T＞G剪切位點(diǎn)變異引起的剪切中斷，第4外顯子跳躍導(dǎo)致蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能破壞，這些分子變化進(jìn)而導(dǎo)致了Christianson綜合征的發(fā)展。對SLC9A6剪切位點(diǎn)變異的分子研究在臨床上有助于從病理生物學(xué)和病因?qū)W上對CS進(jìn)行分析，使患者得到確診，并豐富人類基因突變數(shù)據(jù)庫。