RUNX2基因變異致CCD合并嚴(yán)重脊柱側(cè)彎家系分析

夏小雪 劉瑞虹 黃浩華 林斯曉 梁紅梅

1.中山大學(xué)附屬第五醫(yī)院口腔科 (廣東 珠海 519000)

2.中山大學(xué)附屬第五醫(yī)院臨床實(shí)驗(yàn)醫(yī)學(xué)部 (廣東 珠海 519000)

3.珠海固得迎賓北口腔門(mén)診部 (廣東 珠海 519000)

4.中山大學(xué)附屬第五醫(yī)院中心實(shí)驗(yàn)室 (廣東 珠海 519000)

鎖骨顱骨發(fā)育不良綜合征(Cleidocranial dysplasia CCD,OMIM: 119600)是一種罕見(jiàn)常染色體顯性遺傳病[1]，發(fā)病率為1/1000000。CCD患者典型的臨床表現(xiàn)包括發(fā)育遲緩,身材矮小，額葉和頂葉隆起，顱骨縫線開(kāi)放或延遲閉合，鎖骨發(fā)育不良，肩關(guān)節(jié)活動(dòng)度大，雙肩下垂等[2]。患病群體中相關(guān)的牙齒異常包括乳牙固連、恒牙埋伏阻生[3]、多生牙(70%)、平行的下頜升支[4-6]、反(牙合)、頜骨囊腫等[7]。RUNX家族轉(zhuǎn)錄因子2(RUNX2)(基因ID:860, OMIM 600211)雜合性功能缺失突變是導(dǎo)致CCD病例的主要病因。然而，在目前的研究中，基因型與鎖骨受累性或胸腰椎側(cè)彎之間是沒(méi)有明確的相關(guān)性報(bào)道[2,8-9]。本文詳細(xì)分析了這兩例CCD患者的臨床表現(xiàn)，對(duì)比臨床變異性，旨在提高對(duì)本病的認(rèn)識(shí)，減少誤診和漏診。

1 臨床資料

例1：患者李某因牙齒齲壞，2021年8月19日初次于我科就診，大體檢查見(jiàn)：患兒身高106㎝，體重16.4公斤，體脂率14.6%，頭圍55.5厘米。查體配合，未發(fā)現(xiàn)明顯的智力障礙。倒梨形頭蓋骨，顱骨塌陷，前額寬而平坦，頭蓋骨短而平，額葉隆起，可觸及開(kāi)放的額葉囟門(mén)，眼裂向下傾斜，雙眼眼距略寬，鼻梁塌陷，面中1/3發(fā)育不足。肩關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)度正常，雙肩下垂，脊柱側(cè)彎，手指末端粗短，該患者初診時(shí)面像如圖1所示。口腔檢查：乳牙列，乳牙廣泛齲壞，無(wú)明顯松動(dòng)，前牙反(牙合)。口腔黏膜未見(jiàn)明顯異常，該患者初診時(shí)口內(nèi)像如圖2所示。初診時(shí)的X光片如圖3所示，圖3曲面斷層片顯示下頜骨升支異常，U形乙狀切跡，下頜骨正中骨縫未閉。乳牙列，乳牙根未見(jiàn)明顯吸收，未萌恒牙在上下頜骨內(nèi)阻生埋伏，牙根發(fā)育不足三分之一，且上下頜前牙區(qū)可見(jiàn)埋伏多生牙。圖3CBCT顯示上頜中切牙舌側(cè)3顆多生牙，下頜側(cè)切牙舌側(cè)各1顆多生牙，共5顆多生牙，左側(cè)下頜第二恒前磨牙形態(tài)異常，下頜雙側(cè)第一磨牙冠遠(yuǎn)中。圖3胸部CT可見(jiàn)脊柱側(cè)彎，鎖骨較正常長(zhǎng)度短。手部、腳部CT未見(jiàn)明顯異常。結(jié)合臨床表現(xiàn)，高度懷疑患者為CCD，建議進(jìn)行基因?qū)W檢查。患者家長(zhǎng)同意進(jìn)行檢測(cè)并簽署知情同意書(shū)。

圖1 初診面像。

圖2 初診口內(nèi)像。

圖3 初診X光片。

2 遺傳學(xué)分析

使用QIAamp DNA Midi試劑盒(Qiagen,德國(guó))提取該家系中成員的外周血樣本中基因組DNA。對(duì)該家系的先證者進(jìn)行全外顯子組測(cè)序(圖4, II-1)。變異致病性評(píng)級(jí)是根據(jù)美國(guó)醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)與基因組學(xué)學(xué)會(huì)(ACMG)發(fā)布的指南進(jìn)行相應(yīng)評(píng)估[10]。全外顯子組測(cè)序結(jié)果顯示患兒在RUNX2 (NM_001024630.3)基因中存在一個(gè)罕見(jiàn)的雜合無(wú)義突變c.1096G>T (p.Glu366＊)。Sanger測(cè)序來(lái)驗(yàn)證獲得的候選變異以及對(duì)其他患病家系成員(I-2)的變異的確認(rèn)來(lái)進(jìn)行家系基因型-表型共分離分析 (圖4)。結(jié)果顯示，患病的母親在RUNX2中也發(fā)現(xiàn)了相同的突變。開(kāi)放閱讀框預(yù)測(cè)發(fā)現(xiàn)該突變?cè)陔逆?66位提前引入終止密碼子，使3’端156個(gè)氨基酸被截?cái)?ORF Finder預(yù)測(cè))，丟失了整個(gè)Runx抑制結(jié)構(gòu)域(Runx inhibition domain) (圖4), https://www.ebi.ac.uk/interpro/protein/UniProt/Q13950/entry/pfam/#table)。MutationTaster預(yù)測(cè)此突變還會(huì)引起無(wú)義突變介導(dǎo)的mRNA降解 (nonsense-mediated mRNA decay， NMD) (https://www.mutationtaster.org/)，導(dǎo)致攜帶該突變的等位基因沒(méi)有實(shí)際上的表達(dá)。根據(jù)ACMG指南，該突變可歸類(lèi)為“致病性變異”[10]。因此，遺傳學(xué)診斷是：顱骨鎖骨發(fā)育不良綜合征。口腔診斷是：安氏III類(lèi)錯(cuò)頜畸形，齲齒，多生牙，恒牙遲萌。結(jié)合口內(nèi)情況，建議患者行正畸埋伏牙牽引治療，因患者于外地上學(xué)，就診時(shí)間不便，先行脊柱側(cè)彎保守治療，暫不進(jìn)行口腔科相關(guān)治療。患者再次就診時(shí)間為2023年1月20日，此時(shí)患兒口內(nèi)情況如圖5所示，乳牙列，口腔衛(wèi)生差，牙結(jié)石I度。左側(cè)上頜乳中切牙、側(cè)切牙缺失，乳牙多發(fā)齲齒，下頜乳中切牙、右側(cè)上頜乳中切牙、第一乳磨牙II度松動(dòng)。X光片如圖6所示，圖6曲面斷層可見(jiàn)預(yù)估上下頜中切牙牙根發(fā)育至三分之二，下頜雙側(cè)第一磨牙遠(yuǎn)中阻生較之前嚴(yán)重。同時(shí)圖5CBCT顯示右側(cè)下頜尖牙區(qū)一遲發(fā)性多生牙。結(jié)合患兒口腔內(nèi)情況及圖6頭顱側(cè)位片可見(jiàn)，患兒反(牙合)情況加重。新增診斷：遲發(fā)性多生牙。給出新的治療方案，建議行埋伏牙正畸牽引的同時(shí)進(jìn)行反(牙合)功能矯治。于2023年3月22日行上下頜乳前牙拔除術(shù)+上下頜切牙開(kāi)窗粘結(jié)牽引裝置+多生牙拔除術(shù)+下頜第一磨牙開(kāi)窗粘結(jié)牽引裝置+上頜第一磨牙開(kāi)窗術(shù)。術(shù)中發(fā)現(xiàn)上頜中切牙及下頜第一磨牙牙面較其他恒牙色黃，表面粗糙，高度懷疑存在牙釉質(zhì)發(fā)育不全。現(xiàn)下頜磨牙已萌出，余下牙齒正畸牽引(牙合)向移動(dòng)，反(牙合)改善。

圖4 CCD家系的遺傳分析家系圖。+表示可用于基因分析的個(gè)體。Sanger測(cè)序圖。結(jié)構(gòu)域圖。野生型RUNX2蛋白含有一個(gè)runt結(jié)構(gòu)域(藍(lán)色)和一個(gè)runt抑制結(jié)構(gòu)域(粉紅色)。箭頭表示突變的位置(c.1096G>T, p.Glu366*)。

圖6 復(fù)診X光片。

例2：為先證者母親，患者李某，女性，36歲。與例1存在相似的臨床表現(xiàn)，但無(wú)脊柱側(cè)彎。該患者初診時(shí)面像如圖7所示。口腔檢查：上頜見(jiàn)活動(dòng)義齒，固位差，下頜冠橋修復(fù)體(#36-#46)，垂直距離低。口腔黏膜未見(jiàn)明顯異常，該患者初診時(shí)口內(nèi)像如圖8所示。初診時(shí)X光片如圖9所示，圖9曲面斷層片顯示下頜骨升支異常，U形乙狀切跡。恒牙列，上頜為無(wú)牙頜，下頜#36、#35、#41、#45、#46骨內(nèi)埋伏阻生，冠根發(fā)育基本正常，上下頜前牙區(qū)可見(jiàn)大量多生牙。多生牙部位及個(gè)數(shù)與例1相同，但無(wú)異形牙。圖9胸部CT可見(jiàn)鎖骨較正常長(zhǎng)度短，手部、腳部CT未見(jiàn)明顯異常。因患者兒子已確診為CCD，結(jié)合患者臨床表現(xiàn)，高度懷疑患者同為CCD，建議進(jìn)行基因?qū)W檢查。Sanger測(cè)序證實(shí)該患者與其子一樣攜帶RUNX2基因的雜合性致病性突變。遺傳學(xué)診斷是：顱骨鎖骨發(fā)育不良綜合征。口腔診斷是：上牙列缺失，下牙列缺損，下牙列不良修復(fù)體，多生牙，阻生齒。當(dāng)患者再次就診時(shí)下頜冠橋不良修復(fù)體II度松動(dòng)，無(wú)法咀嚼硬物，上頜活動(dòng)義齒固位差。此時(shí)患者X光片如圖10所示，圖10曲面斷層可見(jiàn)#36、#45、#46根尖周陰影。結(jié)合患者經(jīng)濟(jì)狀況，給出治療方案，拔除#36、#35、#41、#45、#46，擬采用上下頜活動(dòng)義齒恢復(fù)頜間距離與咬合關(guān)系。現(xiàn)已重新進(jìn)行義齒修復(fù)。

圖7 初診面像。

圖8 初診口內(nèi)像。

圖9 初診X光片。

圖10 復(fù)診X光片。

3 討 論

CCD患者的口腔常表現(xiàn)為乳牙滯留、恒牙列遲萌、數(shù)目不等的多生牙、咬合異常等錯(cuò)頜畸形[11]，口腔科醫(yī)生應(yīng)了解CCD的主要特征，避免誤診，當(dāng)患者臨床癥狀或者放射學(xué)上表現(xiàn)不明顯時(shí)，可考慮遺傳學(xué)分析，方便發(fā)現(xiàn)家族性的其他病例，便于早期治療。當(dāng)發(fā)現(xiàn)患者存在CCD特征性的臨床表現(xiàn)及影像學(xué)表現(xiàn)時(shí)，基本上可以進(jìn)行臨床確診，但明確診斷還需進(jìn)行基因檢測(cè)。CCD患者口腔治療過(guò)程較為復(fù)雜，治療周期長(zhǎng)。需正畸科、牙體牙髓病科、頜面外科、修復(fù)科等多學(xué)科聯(lián)合治療。其治療原則是：盡可能地做到早診斷、早干預(yù)、早治療，這樣不僅可以做到盡早對(duì)患者因病施治，減輕牙頜畸形程度，降低后期治療難度，也能夠最大程度地滿足患者對(duì)顏面美觀的要求。例1中患兒發(fā)育遲緩，身材矮小，考慮到恒牙牙根及頜骨發(fā)育情況，主要參考Jerusalem法[12]，一期治療為了暴露未萌恒切牙，需將 CCD 患者的乳前牙和多生牙全部拔除，并在開(kāi)窗暴露的恒切牙上粘接正畸牽引裝置，術(shù)區(qū)利用周?chē)浗M織皮瓣縫合關(guān)閉。同時(shí)，因CCD患者的上頜骨體較小，上頜牙弓狹窄及牙列反(牙合)的問(wèn)題必須優(yōu)先糾正[13]，需配合上頜擴(kuò)弓+前方牽引。二期治療預(yù)計(jì)在兩年后，需再次配合外科手術(shù)，拔除剩余乳牙，去除阻生恒牙萌出通道的骨阻力，以利于阻生牙正常萌出。開(kāi)窗暴露未萌尖牙和前磨牙，需進(jìn)一步正畸牽引[14-15]。此階段根據(jù)顱面骨的發(fā)育情況，繼續(xù)配合功能矯治。考慮到例1中患兒頜骨發(fā)育情況，患兒成年后極大可能需要配合正頜手術(shù)解決骨骼畸形，從根本上改善面型，實(shí)現(xiàn)顱頜面整體協(xié)調(diào)和美觀。針對(duì)CCD患者的正頜手術(shù)干預(yù)，應(yīng)以恢復(fù)患者顱頜面的功能和美觀為最終目的，根據(jù)其年齡、個(gè)人需求和經(jīng)濟(jì)條件等因素綜合考量，制定矯治方案[16-18]。對(duì)于患有CCD的成年人，應(yīng)始終考慮修復(fù)前正頜手術(shù)，以糾正上頜發(fā)育不足，再行種植或者修復(fù)治療。例2考慮到患者的訴求及經(jīng)濟(jì)狀況，放棄正頜手術(shù)，保留全部埋伏牙及多生牙，維持現(xiàn)有牙槽骨高度及寬度，通過(guò)上下頜活動(dòng)義齒進(jìn)行咬合重建，恢復(fù)咀嚼功能，改善面容。CCD的骨骼、顱頜面部異常復(fù)雜程度增加了正畸治療的難度和不確定性，治療方法仍在探索中。

RUNX2基因功能缺失雜合性突變主要可引起具有典型牙齒表現(xiàn)的CCD。然而，RUNX2基因的基因型與脊柱側(cè)彎的表型之間沒(méi)有明確的相關(guān)性報(bào)道[6,8-9]。本研究中c.1096G>T (p.Glu366＊)突變?cè)谝粋€(gè)中國(guó)家系的兩名患者中被報(bào)道，他們也表現(xiàn)出牙齒典型癥狀，但并沒(méi)有出現(xiàn)任何脊柱側(cè)彎的臨床表型[19]。在本研究中，我們首次報(bào)道了該變異與胸腰椎側(cè)彎表型相關(guān)。并且，先證者的外顯子組測(cè)序結(jié)果也排除了他攜帶其他已知導(dǎo)致脊柱側(cè)彎的基因致病突變的可能性。因本文病例1中乳牙大量齲壞，無(wú)法判斷是否存在牙齒釉質(zhì)、牙本質(zhì)礦化不足。外科開(kāi)窗手術(shù)中發(fā)現(xiàn)上頜中切牙及下頜第一磨牙牙齒牙面色黃，質(zhì)地不均勻，待牙齒牽引萌出后，才可判斷。本文中母子基因突變相同，但臨床表現(xiàn)存在不同,有可能該病還有其他因素影響其表現(xiàn)度，需進(jìn)一步研究探討。兒子與母親存在同樣數(shù)目及部位的多生牙外，發(fā)現(xiàn)一顆遲發(fā)性多生牙，且#35為異形牙。并伴有嚴(yán)重的脊柱側(cè)彎。兒子較母親異常情況更多。母親臨床表現(xiàn)可視為兒子不進(jìn)行治療干預(yù)后臨床表現(xiàn)自然轉(zhuǎn)歸，而且更加嚴(yán)重，提示我們CCD早期治療干預(yù)的重要性。