玻璃樣纖維瘤病綜合征(hyaline fibromatosis syndrome,HFS)是一種罕見的隱性遺傳病,由炭疽毒素受體2(anthrax toxin receptor-2,ANTXR2)基因,亦稱毛細血管形態發生蛋白基因2(capillary morphogenesis protein gene-2,CMG2)的突變引起[1-2]。HFS 是嬰兒全身性透明變性(infantile systemic hyalinosis,ISH)和幼年透明纖維瘤病(juvenile hyaline fibromatosis,JHF)的統一術語,ISH 和JHF 是HFS 因嚴重程度不同而進行的命名。ISH是指全身受累和早期致死的患者,而JHF用于病情較良性的患者。目前,中文文獻關于該病基因檢測的報道僅2例[3-4]。本文分析1例HFS患兒的臨床及遺傳學特點。
患兒女,7歲5個月,因頭皮、雙耳、雙手、骶尾部多發皮膚缺損,伴四肢多關節曲屈攣縮7年余,于2017年3月就診于我院醫學遺傳研究所。患兒系第3胎,第3產,足月順產,身高、體重低于正常同齡兒,智力發育正常。患兒經常有輕度腹瀉。其2個姐姐分別于2歲、1歲時夭折,原因不明。家族中無類似患者,父母非近親結婚,母親無流產史。
體檢:身高98 cm,體重18 kg,無法端坐及平躺,神志清,精神欠佳。皮膚科檢查:頂枕部和骶尾部皮膚分別見5.4 cm×6.2 cm、7.7 cm×8.2 cm皮膚缺損,皮損高出正常皮膚,凹凸不平,質硬,紅色,壓之不褪色,表面有潰破、滲液和結痂。耳廓及手指、足趾關節見多發直徑0.2 ~0.5 cm紅色結節,質硬。牙齦腫脹,雙唇無法閉合。四肢呈曲屈攣縮畸形,活動障礙。見圖1。
實驗室檢查:血生化(包括血氨、乳酸、丙酮酸)、糞常規、細胞免疫、腫瘤標志物、抗核抗體、抗雙鏈DNA、抗心磷脂抗體未見異常。雙下肢X 攝片:膝關節外側間隙變窄。心臟、腹部彩超及頭顱、脊椎磁共振檢查無異常。腦電圖、肌電圖未見異常。患兒監護人拒絕皮損組織病理檢查。
基因檢測:抽取患兒及父母外周血,通過高通量測序發現,患兒ANTXR2 基因(NM_058172.5)13 號外顯子存在第1073位堿基胞嘧啶的缺失(c.1073delC)及1073位堿基胞嘧啶插入的(c.1073dupC)復合雜合突變。c.1073delC 導致其編碼的氨基酸閱讀框在第359位由丙氨酸突變為亮氨酸并發生位移,提前在位移后的第51 個氨基酸出現終止密碼子,發生截斷(A359Lfs*51)。c.1073dupC 導致其編碼的氨基酸閱讀框在第359位由丙氨酸突變為半胱氨酸并發生位移,在位移后的第13 個氨基酸提前出現終止密碼子,發生截斷(A359Cfs*13)。采用Sanger測序驗證,發現患兒母親、父親該基因分別為c.1073delC、c.1073dupC 雜合突變(圖2),該患兒的2個突變分別遺傳自其雙親。
診斷:玻璃樣纖維瘤病綜合征。
治療:經過多學科會診,建議雙歧桿菌調節腸道菌群,蒙脫石散止瀉,頭孢類藥物抗感染等對癥治療;手術切除增生的牙齦和骶尾部瘢痕,但患兒家長拒絕手術,放棄治療。半年后電話隨訪,患兒偶有輕度腹瀉,其他癥狀無明顯進展。
HFS 是由位于染色體4q21 的ANTXR2/CMG2 基因突變引起的常染色體隱性遺傳病。該基因由17個外顯子組成,編碼一個相對分子質量約55 000的跨膜蛋白。該蛋白由信號肽、vWA 結構域、免疫球蛋白樣結構域、跨膜結構域和胞質尾部組成[5-6]。ANTXR2 基因廣泛表達于全身各種組織(腦除外),是炭疽桿菌的受體,其生理功能仍未完全闡明。Bürgi 等[7]報道HFS 結節中含有Ⅵ型膠原,ANTXR2 可能是Ⅵ型膠原的受體,介導其轉運至溶酶體內降解,ANTXR2 功能喪失將導致Ⅵ型膠原在細胞外基質中積累。

圖2 玻璃樣纖維瘤病綜合征患兒及其父母ANTXR2 基因突變分析 患兒ANTXR2 基因13 號外顯子存在第1073 位堿基胞嘧啶的缺失(c.1073delC)及1073 位堿基胞嘧啶的插入(c.1073dupC)復合雜合突變,患兒母親、父親分別為c.1073delC、c.1073dupC雜合突變
HFS 臨床表現多有關節攣縮、牙齦肥大、皮下結節等,彌散性皮膚增厚僅在少數病例中報道。大多數患者會同時出現皮下結節和牙齦增生,因此一般認為這2個表現是HFS的特征性表型。由于透明物質逐漸積累形成皮下結節和牙齦增生需要一定的時間,所以在疾病發作初期,會表現為牙本質感染和進食障礙。HFS病變組織病理可見真皮細胞外和血管周圍嗜酸性和希夫試劑陽性的均質性物質沉積,伴有梭形細胞增殖,可伴少量的炎性細胞。因此典型的臨床表現結合皮膚組織病理可明確診斷該病。
基因檢測結果顯示,本例患兒ANTXR2 外顯13 存在c.1073delC 以及c.1073dupC 雜合突變,c.1073delC 遺傳自父親,c.1073dupC來自母親,為復合雜合突變。c.1073dupC突變導致編碼氨基酸的閱讀框發生位移,提前出現終止密碼子,形成胞質尾部僅有29 個氨基酸殘基(野生型蛋白胞質尾部有146個氨基酸殘基)的截短蛋白,該蛋白可能觸發無義介導的mRNA降解途徑,導致蛋白表達減少,影響蛋白質的正常功能[8]。關于c.1073delC突變,僅有1篇中文文獻報道了1 例患兒攜帶該突變[9]。我們發現,該突變與c.1073_1074inCC突變產生了相同的截短蛋白,即胞質尾部僅有66個氨基酸殘基的截短蛋白(圖3)。研究表明[8],c.1073_1074inCC 編碼的截短蛋白可啟動內質網相關蛋白降解途徑,導致突變蛋白被降解,從而無法發揮正常功能。因此我們推測,c.1073delC 可能也通過相同的降解機制被降解,影響蛋白功能。

圖3 ANTXR2正常基因及13號外顯子突變引起的氨基酸序列的變化 c.1073_1074insCC、c.1074delT、c.1073_1074insC為熱點突變,導致第359位氨基酸改變,本例患者的c.1073 delC突變與c.1073_1074inCC突變產生了相同的截短蛋白
2012 年Denadai 等[10]按照臨床表現對HFS 進行分級。1 級或輕度級別即皮膚和/或牙齦受累;2級或中度級別即關節和/或骨受累;3 級或重度即內臟受累;4 級即危及生命。根據特征性表型,雖然未做皮膚病理活檢,依然可作出HFS的臨床診斷,其臨床分級為2 級。目前,已報道的關于ANTXR2基因突變的患者中,25例患者有c.1073dupC突變,其中c.1073dupC的純合變異有11例,含有c.1073dupC的復合雜合突變14 例,該突變被認為是熱點突變。Deuquet等[11]將HFS的ANTXR2基因致病突變分為4大類:位于vWA結構域中的錯義突變為Ⅰ類;位于外顯子1 ~11 中錯義突變為Ⅱ類;導致過早出現終止密碼子的移碼或剪接位點的突變為Ⅲ類;位于胞質內蛋白尾部的錯義突變為Ⅳ類。大多數患者為ANTXR2基因純合突變。Ⅲ類突變是最常見的突變類型,會導致終止密碼過早出現,有可能誘導不穩定mRNA的形成并被快速降解。
本例患兒臨床分級為2級,其ANTXR2基因的突變類型為Ⅲ類突變。根據文獻報道的表型-基因型的關系,Ⅲ類突變通常引起較重的臨床表現,多為3 或4 級,這與本例分級不同,也與大多數國內外報道的病例不相符。我們推測,中國HFS 患兒可能在表型-基因型的相關性方面存在種族差異,但還需更多的臨床病例加以支持。另外,本研究尚需對ANTXR2 基因c.1073delC 及c.1073dupC 突變后其編碼蛋白結構及功能進一步研究,為揭示其致病機制提供實驗依據。
HFS目前尚無特殊有效的治療方法,致死性腹瀉、反復感染、多器官衰竭是導致死亡的主要原因。臨床上使用D青霉胺、甲氨蝶呤和糖皮質激素(全身和皮內)改善患者的生活質量;利用手術治療皮下結節及牙齦肥大。今后藥物研發的方向可能主要針對內質網蛋白質折疊及轉運的相關組成成分,如蛋白酶體抑制劑MG132、硼替佐米(bortezomib),進行靶向治療[12]。由于患兒父母拒絕手術、住院治療,遂給予對癥治療。半年后電話隨訪,患兒偶有輕度腹瀉,其他癥狀無明顯進展。
利益沖突 所有作者均聲明不存在利益沖突