一例Bjornstad綜合征患兒BCS1L基因突變檢測

鄭璐瑤 陳付英 李 越 潘超蘭 程茹虹 姚志榮 李 明

Bjornstad綜合征(Bjornstad syndrome)是一種罕見的先天性遺傳性疾病，其遺傳模式為常染色體隱性遺傳，該病的致病基因是BCS1L基因。該病又稱為扭曲發綜合征，其典型的臨床表現主要為先天性的頭發扭曲以及感音神經性耳聾[1]。該研究中我們對一例Bjornstad綜合征患兒及其父母進行了基因突變檢測，患兒父母及雙方家人表型均正常，現將結果報道如下。

1 對象與方法

1.1 對象 患者，女，6歲。患兒自出生即發現頭發異常，頭發扭曲、無光澤，易斷裂，并出現脫發，隨著年齡的增長，頭發扭曲及頭發脫失的表現逐漸加重(圖1a～c)，眉毛、睫毛亦受累，均稀疏(圖1d)。顯微鏡下可見頭發部分變扁平，有多處狹窄。患兒家長訴患兒左耳聽力減退，右耳聽力中度喪失。父母非近親結婚，家族中無其他成員有類似疾病。體格檢查：一般情況良好，身高、體重、智力發育正常。頭顱無畸形，神經系統檢查無異常發現。心肺肝脾未見異常，四肢肌張力正常。血、尿常規及血生化均正常。性激素、生長激素水平也基本正常。血清微量元素(銅鋅鐵鈣鎂鉛)檢測均在正常范圍內。

耳鼻喉科檢查：左耳輕度聽力損失，右耳咽鼓管功能異常，高頻聽力下降。皮膚科檢查：頭發明顯稀疏，呈扭曲狀，干燥，可見斷發、短發。眉毛、睫毛均稀疏。全身皮膚正常未見皮損。無牙齒、黏膜、指甲、汗腺的異常。

1.2 外周血基因組DNA抽取 在取得患兒家長的知情同意后，抽取患兒及其父母共3人的外周靜脈血各2 mL，同時采集了100名正常對照的外周血，樣本來自于上海交通大學醫學院附屬新華醫院健康醫生體檢的剩余血樣，該檢測通過了新華醫院醫學倫理委員會的批準，并在充分告知后獲得了知情同意。應用QIAampDNA Blood Minikit(德國QIAGEN公司)試劑盒提取基因組DNA。

1.3 二代靶向測序和Sanger測序 采用二代靶向測序包檢測患兒的突變基因，對于二代靶向測序發現的突變位點，應用Sanger測序對患兒及其父母進行驗證。

2 結果

測序結果顯示,患兒在BCS1L基因發現兩處復合雜合突變，在第7個外顯子上發現了新的c.818delC缺失突變，導致p.A273fs，即在273位氨基酸處丙氨酸變成終止氨基酸，產生了一個截短蛋白，該突變遺傳自患兒的父親；在第8個外顯子上發現c.917G>A錯義突變，導致p.R306H(精氨酸突變為組氨酸)，該突變遺傳自患兒的母親。以上2個BCS1L基因突變在100名正常對照個體中未檢測到，提示它們為該病的致病變異，而非單核苷酸多態。

圖1 a～c：頭發扭曲及頭發稀疏；d：眉毛、睫毛稀疏，缺如

a：患兒c.818delC缺失突變；b：患兒c.917G>A錯義突變； c、d：患兒父親測序圖；e、f：患兒母親測序圖

圖2 BCS1L基因測序圖

3 討論

Bjornstad綜合征是一種極其罕見的先天性遺傳性疾病，又稱扭曲發綜合征。1965年，Bjornstad首次報道該病[1]，臨床上主要表現為先天性頭發扭曲和雙側感音神經性耳聾[2]，患者通常在出生后不久即出現頭發扭曲并隨著年齡增長而加重，頭發干燥，無光澤且易于折斷，毛干部分多處扁平，頭發易在扭轉處形成結，常在結處斷裂，并形成局部或彌漫性脫發，睫毛、眉毛亦可受累。患兒還可出現嚴重程度不同的聽力損失。曾經報道過該病出現的一些伴隨癥狀[3]，如智力發育遲緩等，但是發病率是未知的。

該病臨床表現為扭曲發的可鑒別疾病有Menkes病[4]，Crandall綜合征[5]，外胚層發育不良等。其中Menkes病是X連鎖隱性疾病，銅代謝障礙；Crandall綜合征只在男性患者中報道過，其臨床表現不僅包括扭轉發和神經性耳聾，還可出現性腺功能減退；而外胚層發育不良，則可出現頭發、牙齒、指甲、汗腺的異常。本研究中患兒血清銅、性激素、生長激素均在正常范圍內，且未發現其他異常，所以可以排除這些疾病。

1998年，Neto等[6]將Bjornstad綜合征的致病基因定位于2q34-36。2007年，Hinson[7]將致病基因定位于D2S2210和D2S224之間物理距離為2Mb的區域，并對該區域的44個基因進行了DNA測序，發現Bjornstad綜合征是由BCS1L基因突變所致。本研究通過二代靶向測序包，我們發現該患兒的突變基因是BCS1L基因。BCS1L基因編碼線粒體內膜的一種蛋白質，包括419個氨基酸。Bjornstad綜合征的突變位點位于BCS1L的AAA(與ATP酶相關的各種細胞活動的縮略詞)區域的外表面[8]，BCS1L基因突變導致線粒體功能異常[11]，通過破壞線粒體呼吸小體(人類線粒體呼吸的基本單位)的組裝，從而導致毛發和聽力病變。以往報道，BCS1L基因突變還可以導致2種致命的綜合征，一種為線粒體復合物III缺乏癥[9]，表現為新生兒腎小管病變和腦病與肝衰竭。另一種為CRACILE綜合征，表現為宮內發育遲緩，氨基酸尿，膽汁淤積，鐵超載，乳酸中毒和早期死亡[10]。

本文報道的患者父母否認近親結婚史，患兒攜帶復合雜合突變，分別為第7個外顯子的缺失突變c.818delC和第8個外顯子的錯義突變c.917G>A，其中前者突變來自于父親，突變導致基因編碼框移突變，即p.A273fs*27，會導致移碼和蛋白水平的提前終止密碼子，推測可能導致該基因所編碼的蛋白功能缺失，從而導致疾病的發生。該突變在目前的文獻以及數據庫中未被報道。后者突變來自于母親，即p.R306H，精氨酸突變為組氨酸，該突變最初是在挪威家系報道過的[7]，功能研究已經表明p.R306H的錯義突變可干擾線粒體呼吸小體的組裝，導致病變的發生。

迄今為止，已經報道了10余例Bjornstad綜合征的BCS1L突變位點。我們的研究進一步擴展了Bjornstad綜合征的致病基因BCS1L突變譜，對于進一步了解BCS1L基因在線粒體的致病作用提供依據。通過基因檢測明確患兒的基因診斷，能夠提高皮膚科醫生的臨床診斷水平，有助于患兒疾病預后的評估，同時指導患兒的父母再生育時要行植入前產前基因診斷或產前基因診斷。