NFIA基因突變致腦畸形伴或不伴尿道缺陷疾病診治分析

伍 添 吳水華

腦畸形伴或不伴尿道缺陷疾病（brain malformations with or without urinary tract defects，BRMUTD，PMID：25714559），是指包含NFIA基因（OMIM＃600727）的染色體1p32-p31變異（OMIM＃613735）的胼胝體發(fā)育不全、腦室擴(kuò)大、神經(jīng)發(fā)育遲緩、Chiari畸形，伴或不伴尿路缺陷、腎發(fā)育不全、膀胱輸尿管反流。導(dǎo)致該疾病的主要原因包括染色體1p32-p31缺失、NFIA基因突變、1p32-1p31染色體易位。回顧相關(guān)文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)該疾病十分罕見，目前僅有不到30例BRMUTD被報(bào)道，而由NFIA基因突變導(dǎo)致該疾病的案例報(bào)道更為少見［1］。本研究回顧性分析湖南省兒童醫(yī)院神經(jīng)外科收治的1例NFIA基因突變致BRMUTD患者的臨床資料，并結(jié)合文獻(xiàn)復(fù)習(xí)，探討B(tài)RMUTD的臨床表現(xiàn)與基因突變特征，加深對BRMUTD的理解認(rèn)識，提高該疾病的診斷率。

材料與方法

患者女，9個月，因“頭顱外觀畸形”于湖南省兒童醫(yī)院神經(jīng)外科住院治療。患者系第一胎第二產(chǎn)，足月，順產(chǎn)，出生時體重4．25 kg，否認(rèn)宮內(nèi)窘迫和窒息病史。出生后第2天因皮膚黃疸于湖南省婦幼保健院住院5天。母親孕時29歲，父親31歲，身體健康，非近親結(jié)婚，家族無類似病史。否認(rèn)孕期吸煙、酗酒、濫用藥物病史。母親孕中期MRI提示胎兒雙側(cè)大腦半球?qū)ΨQ，前后徑約10．9 cm，左右徑約8．9 cm，右側(cè)側(cè)腦室前角外側(cè)異常信號，疑似室管膜下囊腫。孕期行唐氏篩查均提示低風(fēng)險(xiǎn)。

體格檢查：體重10．1 kg，頭圍48．5 cm，前囟大小約0．3 cm×0．2 cm，神志清楚，頭顱狹長，前額及后枕部突出，雙側(cè)顳部扁平（圖1）。心、肺、腹均未見明顯異常，四肢肌張力正常，巴氏征陰性，腦膜刺激征陰性。

圖1 BRMUTD患者頭面部正位、側(cè)位照Fig．1 Frontal and lateral views of the child's head and face

輔助檢查：頭顱CT提示頭顱狹長，前囟稍小，矢狀縫基本閉合，小腦扁桃體稍變尖下移，超過枕骨大孔下緣約4 mm，胼胝體偏小，雙側(cè)側(cè)腦室前角稍擴(kuò)張，余腦室正常（圖2）。韋氏智力測試：患者智力發(fā)育水平一般，相當(dāng)于33周小兒水平，智力測試得分為82分，為邊緣水平。泌尿系統(tǒng)彩超：未見明顯異常。血常規(guī)、腎功能、電解質(zhì)未見明顯異常。肝功能：谷丙轉(zhuǎn)氨酶：50．5 IU／L，谷草轉(zhuǎn)氨酶71．3 IU／L，血脂正常，肝纖維化無創(chuàng)檢測提示正常。

圖2 BRMUTD患者頭顱CT表現(xiàn) 注 A：無明顯腦積水；B：胼胝體發(fā)育不良；C、D頭顱狹長，提示矢狀縫早閉Fig．2 Cranial CT findings of the child

基因檢測方法：采用全外顯子組測序，基于NovaSeq 6000技術(shù)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%。

生物信息分析與變異篩選流程：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)。②ExAC＿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db-SNP、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)致蛋白功能變化的預(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。使用二代測序技術(shù)檢出與患者臨床表型相關(guān)的致病變異位點(diǎn)，采用一代Sanger測序技術(shù)對雙親樣本同時進(jìn)行驗(yàn)證。

檢索PubMed、SpringerLink、Google Scholar、中國知網(wǎng)、萬方、中國生物醫(yī)學(xué)文獻(xiàn)和維普數(shù)據(jù)庫。檢索關(guān)鍵詞：染色體1p32-p31缺失綜合征（chromosome 1p32-p31 deletion syndrome）；NFIA（NFIA gene）；顱縫早閉（craniosynostosis）；腦畸形伴或不伴尿道缺陷疾病（cerebral malformation with or without urethral defect）。

納入標(biāo)準(zhǔn)：有關(guān)NFIA基因突變及染色體1p32-p31缺失導(dǎo)致的BRMUTD；排除標(biāo)準(zhǔn)：①同一作者、醫(yī)院、研究所、數(shù)據(jù)庫重復(fù)報(bào)道的數(shù)據(jù)；②患者臨床資料不清楚或未描述臨床癥狀。最終共27例患者（含本研究病例）納入本次研究。對納入本研究病例的背景資料、臨床癥狀、基因突變特征進(jìn)行回顧性分析。

結(jié) 果

本院1例患者完善基因檢查結(jié)果顯示：患者NFIA基因攜帶突變c．1051C＞T（p．Arg351*），通過家系驗(yàn)證，發(fā)現(xiàn)該突變是新發(fā)突變。生物學(xué)信息分析軟件Mutation Taster分析預(yù)測蛋白功能的結(jié)果提示為致病突變。

27例患者具體臨床表現(xiàn)見表1。其中男女比例為15∶12，臨床表現(xiàn)主要包括胼胝體異常（24／27）、腦室擴(kuò)大（23／27）、巨頭畸形（22／27）、狹顱癥（5／27）、發(fā)育遲滯（25／27）、chiari畸形（7／27），伴有尿道缺陷相關(guān)泌尿系統(tǒng)疾病（10／27），變異來源包括新發(fā)突變、家族遺傳及母系遺傳3種。處理方式以對癥處理為主，并定期隨訪患者預(yù)后，目前暫無死亡病例。

表1 BRMUTD患者的臨床表現(xiàn)Table 1 Clinical manifestations of BRMUTD children

討 論

BRMUTD是指由NFIA基因變異所致的腦發(fā)育畸形和（或）泌尿系統(tǒng)異常，是一種罕見的常染色體隱性遺傳病。BRMUTD的臨床癥狀涉及多系統(tǒng)（智力發(fā)育落后、頭顱畸形、泌尿系障礙），通過基因檢測可確診該疾病。通過對文獻(xiàn)的總結(jié)發(fā)現(xiàn)BRMUTD疾病主要涉及染色體1p32-p31缺失、NFIA基因突變以及1p32-1p31染色體易位，本例患者存在胼胝體偏小、腦室擴(kuò)大、智力發(fā)育落后、顱縫早閉、Chirai畸形以及肝功能異常，符合BRMUTD的臨床特征，通過家系全外顯子基因檢查發(fā)現(xiàn)屬于NFIA基因突變，同時突變c．1051C＞T（p．Arg351*）位點(diǎn)為新發(fā)位點(diǎn)，同時進(jìn)一步論證了狹顱癥為BRMUTD的一種表現(xiàn)形式。

BRMUTD的發(fā)現(xiàn)主要是因?yàn)榇蠹覍FI蛋白認(rèn)識的逐步加深。1982年首次報(bào)道了NFI蛋白及其體外作用，并證實(shí)NFI蛋白在DNA復(fù)制過程中起重要作用［17］；das Neves等構(gòu)建NFIA基因敲除小鼠并對其進(jìn)行表型分析，發(fā)現(xiàn)NIFA基因低表達(dá)會導(dǎo)致小鼠腦積水以及胼胝體發(fā)育不全。2007年Lu等［16］通過構(gòu)建NFIA（－／－）與NFIA（＋／－）小鼠的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，NIFA單倍體不足會導(dǎo)致一種涉及人類中樞神經(jīng)系統(tǒng)的綜合征以及泌尿系統(tǒng)缺陷，從而提出了BRMUTD。BRMUTD的臨床表型復(fù)雜多樣，主要表現(xiàn)如下：①神經(jīng)系統(tǒng)：胼胝體異常、腦室增大、Chiari畸形、癲癇發(fā)作、發(fā)育遲滯或認(rèn)知障礙；②泌尿系統(tǒng)：反復(fù)尿路感染、膀胱輸尿管反流、腎積水、脊髓拴系綜合征等；③其他特征包括較罕見的斜視，大理石樣皮膚或顱縫早閉。根據(jù)患者目前臨床癥狀來看，對BRMUTD的疾病表現(xiàn)需進(jìn)一步隨訪并總結(jié)，特別是在泌尿系統(tǒng)方面。

本例患者具有顱縫早閉的臨床特征，顯示NFIA基因突變可能對顱縫早閉具有一定的影響。顱縫早閉癥狀罕見，在2014年Rao［7］報(bào)告的1例NFIA基因微缺失（1p32．1p31．3 1Mb）患者中曾提出該類患者顱縫早閉的臨床表型可能與NFIA基因缺陷有關(guān)，而這一假設(shè)得到Nyboe等［6］的證實(shí)：在一個攜帶NFIA基因缺失（p．Pro365Hisfs*32）的家庭中，4名家庭成員中有3名出現(xiàn)顱縫早閉，提示NFIA基因缺陷與顱縫早閉有關(guān)，但是否不完全外顯暫未被確定。本研究報(bào)道了1例因NFIA基因突變所致的BRMUTD，該患者具有顱縫早閉的表型，進(jìn)一步確定了NFIA基因與顱縫早閉之間的關(guān)系，同時擴(kuò)大了大家對狹顱癥診療的認(rèn)識。