1例1型肢端發育不全的診斷

賈海亭，王玉亭，律玉強，高敏，孫琳，王春華，劉毅

1 山東大學附屬兒童醫院骨科創傷外科，濟南 250000；2 首都醫科大學附屬北京兒童醫院骨科；3 山東大學附屬兒童醫院兒研所

肢端發育不全（acrodysostosis， ACRDYS）又稱Arkless-Graham 綜合征或Maroteaux-Malamut綜合征，于1967年首次被報道［1-2］，是一種罕見的以骨骼發育不良為特征的常染色體顯性遺傳病，目前文獻報道不足80例，尚無確切的流行病學數據。ACRDYS主要臨床表現為身材矮小、低體質量、短指（趾）畸形、特殊面容等，伴或不伴有激素抵抗和智力障礙［3-4］。近年研究［5-7］發現，肢端發育不全患者存在PRKAR1A、PDE4D等基因變異。肢端發育不全具有基因型—表型相關性［8］，可分為2個亞型：PRKAR1A基因突變導致的肢端發育不全為1型（ACRDYS1）；PDE4D基因突變導致的肢端發育不全為2型（ACRDYS2）。PRKAR1A基因突變患者一般智力正常，存在多種內分泌激素抵抗；而PDE4D基因突變患者表現為輕中度智力障礙，幾乎不存在內分泌激素抵抗［4，9］。PRKAR1A和PDE4D是G蛋白耦聯受體-G蛋白α亞單位-環磷酸腺苷-蛋白激酶A（GPCR-Gsα-cAMP-PKA）信號傳導通路的重要成分［8］。 ACRDYS需與假性甲狀旁腺機能減退癥（pseudohypoparathyroidism，PHP）相鑒別，它們都是GPCR-Gsα-cAMP-PKA信號傳導通路異常導致的疾病，臨床表現類似。目前臨床醫生對肢端發育不全的認識仍然不足，我們收治了1例肢端發育不全1型患兒，現對其臨床資料作回顧性分析，總結其臨床特征和診斷方法。

1 資料分析

患兒，女，10歲5個月，因“雙下肢不等長5年，跛行癥狀加重”入院。5年前家長發現患兒雙下肢不等長，右下肢短于左下肢，走路無明顯跛行，雙下肢無腫痛。后家長發現患兒雙手及雙足發育短小，當時未行診治。入院前2年，患兒走路逐漸跛行，未行診治。現患兒跛行癥狀加重，為進一步診治遂于我科住院。既往史：既往無手足麻木、刺痛和抽搐史，無多飲多尿、怕冷病史，無輸血史，無肝炎、結核等傳染病史及接觸史，無手術、外傷史，無食物、藥物過敏史。個人史：系第1胎第1產，36周早產，因羊水少行剖宮產，出生體質量2.3 kg，無窒息缺氧，出生后人工喂養，出生6個月添加輔食。2個月抬頭，6個月會坐，8個月會爬，1歲1個月時可自行走路，智力發育與同齡兒無差異。家族史：父母身體健康，非近親結婚，G2P2為身體健康的女孩。否認家族性遺傳病史。

體格檢查：入院時體質量30.0 kg（同年齡同性別人群體質量平均值-1 SD～中位數），發育落后，營養中等。全身無浮腫，甲狀腺不大，乳房及外生殖器未見明顯異常。眼距略寬，鼻梁低平，長人中，左側胸部發育較右側差，身高124 cm（小于同年齡同性別人群身高平均值-2 SD），臂展105 cm，骨盆傾斜，雙下肢不等長，右大腿短縮，Allice征陽性，走路時跛行，雙手及雙足發育短小（見圖1、2），四肢活動度可，肌力正常，雙側膝腱反射對稱引出，病理征陰性。

圖1 本例患兒的雙手外觀圖像

圖2 本例患兒的雙足外觀圖像

輔助檢查：實驗室檢查血常規、肝腎功能、凝血未見異常，血鈣2.37 mmol/L（參考值 2.2～3 mmol/L），血 磷 1.40 mmol/L（參 考 值 1.3～1.9 mmol/L），血糖 5.47 mmol/L（參考值 3.6～6.1 mmol/L）。雙下肢X片可見患兒雙側髂骨形態欠規整，右側股骨發育短粗，股骨頭變扁、密度增高不均勻，股骨下端干骺端增寬、形態不規則，骨質結構紊亂，未見骨骺形成，膝關節關節面欠規整、凹陷，右側髕骨向外后移位。左側髖臼發育寬大，形態不規則，左側股骨頸短縮，股骨頭形態變扁，左側腓骨中段局部骨質增粗。雙側股骨上端、左側脛骨上端可見骨性突起，寬基底。右側股骨、脛骨分別長約250.1、309.3 mm，左側股骨、脛骨分別長約353.4、285.3 mm（見圖3）。

圖3 本例患兒雙下肢正位及側位X線圖像

為進一步明確病因，家長簽署知情同意書后抽取患兒及父母外周血靜脈血，進行遺傳性骨病相關的基因測序。提取基因組DNA，構建基因組文庫，然后通過探針雜交捕獲與遺傳性骨病相關基因的外顯子及相鄰內含子區域（50 bp），并進行富集。富集的目的基因片段通過高通量測序儀進行測序。最終發現患兒PRKAR1A基因第17號外顯子c.1102C＞T（p.R368X）雜合突變，第1 102位的半胱氨酸（C）突變為蘇氨酸（T）。其父母該位點均無突變，考慮為新生突變。

2 討論

ACRDYS1常伴有生長激素釋放激素、促甲狀腺激素、甲狀旁腺激素、降鈣素以及促性腺激素等多種激素抵抗［6-7］，因對本病認識不足，患兒入院后未行激素等相關方面檢查，基因檢測結果出來后患兒未再行進一步診治，因此無法判斷該例患兒是否伴有激素抵抗，但該患兒身高低于同年齡同性別兒童，因此可能存在生長激素抵抗。本例患兒為尚未青春發育的女童，就診時身高124 cm，低于同年齡女童身高，符合身材矮小，同時該患兒有眼距略寬、鼻梁低平、雙手及雙足發育短小、雙下肢不等長、右側髕骨脫位等畸形，智力發育與同齡兒無差異，基因檢測PRKAR1A基因c.1102C＞T（p.R368X）雜合突變，為已知致病基因［10］，因此符合ACRDYS1的診斷。

ACRDYS1的診斷主要依據患兒臨床表現、影像學特征、相關激素檢查及分子遺傳學分析結果［11］。患者臨床表現多為身材矮小、特殊面容、四肢骨發育不良等［3-4］。本例患兒存在以上特征且智力正常。考慮人種差異的可能性，我們檢索了國內PRKAR1 A基因突變導致肢端發育不全1型的6例先證者［10，12-13］的臨床資料，并與本例患兒進行臨床表型與基因型比較，6例患兒PRKAR1A基因突變位點分別為c.1102C＞T（3例）、c.1118A＞G（1例）和c.866G＞A（2例）；患兒均存在身材矮小、短指（趾）、眼距寬、鼻梁塌陷等癥狀，部分患兒的面部畸形更加突出，存在前額凸、頜骨發育不良等。6例患兒中5例智力正常。X線片等影像檢查可協助診斷，此類患兒常見影像學表現為手足管狀骨（除外大拇指/大踇趾）均勻的短指癥，部分患者存在融合錐形骨；另外顱骨常見增厚及發育不全［8-9］。此外，應檢測患兒內分泌激素以明確患兒是否存在激素抵抗。如果患兒臨床表現、影像學特征及激素抵抗提示肢端發育不全癥，需進行基因檢測明確診斷及疾病分型［11］。

在GPCR-Gsα-cAMP-PKA信號傳導通路中，激素與G蛋白耦聯受體（GPCR）結合后，激活G蛋白和腺苷酸環化酶（AC），產生環磷酸腺苷（cAMP），cAMP與蛋白激酶A（PKA）結合后可激活PKA［14］。PKA屬于絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶，是cAMP信號轉導的關鍵酶，它是由兩個調節亞基（R）和兩個催化亞基（C）構成的異四聚體，可通過對特定蛋白磷酸化介導激素發揮生物學效應。PRKAR1A基因編碼PKA中表達程度最高的1型調節亞基（R1a），與cAMP分子結合引起PKA空間構象變化，調節亞基（R）與催化亞基（C）分離，激活PKA并釋放出活性催化亞基（C），參與調節 cAMP 的信號轉導作用［8，15-16］。損害 PKA 信號通路疾病的相關突變大多數發生在由PRKAR1A 基 因 編 碼 的 PKA R1a 亞 基 中［15］。PRKAR1A基因突變與卡尼綜合征（carney complex，CNC）及ACRDYS1有關，但這兩種疾病表現出截然不同的表型。CNC以皮膚和黏膜色素沉著、黏液瘤、內分泌功能亢進等為主要臨床表現，國內已有大量文獻報道［17-18］，但關于PRKAR1A基因變異導致ACRDYS1的病例我國罕見報道。CNC患者的相關突變機制為功能缺失，其多受到無義介導的mRNA衰變（NMD）的影響，導致PRKAR1A基因單倍劑量不足，致使調節亞基（R）功能喪失，原本的抑制作用喪失，催化亞基（C）活化失控，游離的催化亞基使其下游因子磷酸化，最終導致相應組織細胞增生及腫瘤形成［15，19］。ACRDYS1患者的致病機制與CNC不同，缺陷的突變體蛋白能夠降低PKA調節亞基（R）對cAMP的親和力，提升活化PKA的cAMP的濃度閾值，PKA的調節亞基（R）與催化亞基（C）分離減少，催化亞基（C）的激活與釋放減少，致使下游因子無法磷酸化而最終導致多激素抵抗和骨骼發育不良［10］。本例患兒 PRKAR1A 基因 17 號外顯子第1 102位堿基胞嘧啶被胸腺嘧啶所取代，致使cAMP結合蛋白區域中的第368位精氨酸密碼子變成終止密碼子，導致蛋白質最后14個氨基酸被截斷，最終導致功能缺失，這與LINGLART等［6］報道的突變類型一致，臨床表現也同時有骨骼發育不良、身材矮小、短指（趾）畸形和特殊面容，提示肢端發育不良的病因是 PRKAR1A 基因突變。

本例患兒伴有股骨頭扁平，目前國內未見相關報道，我們查閱相關文獻后考慮股骨頭無菌性壞死（Legg-Calve-Perthes，LCP）可能性較大，分析其原因可能與該患者存在生長激素抵抗有關。早在1998年NISHI等［20］收集了6 343例生長激素缺乏的患者，其中12例患有股骨頭無菌性壞死，9例是在生長激素治療前出現，3例是在接受生長激素治療后出現，作者得出的結論是生長激素缺乏的患兒股骨頭無菌性壞死的發生率會增加。BA?等［21］報道一例身材矮小垂體激素缺乏并伴有股骨頭無菌性壞死的患兒，其也認為股骨頭無菌性壞死與生長激素缺乏有關。LIM等［22］報道1例肢端發育不全1型伴有生長激素缺乏患兒，在接受生長激素治療7個月后行X片檢查發現右股骨頭扁平，診斷為股骨頭無菌性壞死，停用生長激素6周后復查X片整個股骨頭塌陷，分析認為是生長激素治療導致生長激素激增，引起骨骺血液供應不足而發生股骨頭無菌性壞死。因目前國內外關于肢端發育不全伴有股骨頭扁平的文獻報道較少，股骨頭扁平是否明確是股骨頭無菌性壞死仍需后續研究。

PHP是一組由GNAS位點的分子缺陷導致的罕見遺傳代謝疾病，GNAS基因編碼G蛋白α亞單位（Gsα）［23］。由于 GNAS、 PRKAR1A 均處于 GPCRGsα-cAMP-PKA 信號通路中，ACRDYS與PHP有著相似的臨床表現與生化特征，因此ACRDYS需與PHP進行鑒別［24］。PHP主要表現為甲狀旁腺激素靶器官對甲狀旁腺激素（PTH）抵抗，伴骨生長發育缺陷，PHP1A型多具有Albright遺傳性骨營養不良癥（Albright hereditary osteodystrophy， AHO）特征，表現為短指（趾）、身材矮小、圓臉、中心性肥胖和智力低下［25］。ACRDYS1和 PHP1A 鑒別點主要為 ACRDYS1多有面部畸形和錐形骨骺且骨骼畸形較為嚴重，而異位骨化和智力發育異常不常見［12］。此外，ACRDYS1的短指（趾）畸形要比PHP1A型嚴重，PHP1A的短指癥狀比較多變，通常局限于第4、5掌骨。ACRDYS的治療通常需要多個學科診療和管理［26］，對于激素抵抗患者予對癥處理，對于嚴重的骨骼畸形患者可以進行外科手術或矯正治療［12］。本例患兒未行激素等相關方面檢查，骨骼畸形方面右股骨較左側短，而右脛骨較左側長，雙下肢總長度相差約79.3mm，因未再進一步診治，目前只能電話隨訪。

綜上所述，肢端發育不全1型是一種罕見的常染色體顯性遺傳病，主要臨床癥狀包括以身材矮小為特征的骨骼發育不全、短指（趾）畸形及鼻梁低平等，患兒智力多正常等。臨床癥狀結合影像學及內分泌激素抵抗特征可進行肢端發育不全的初步診斷，為明確診斷及疾病分型后續需進一步行遺傳學檢查。