儿童罕见病(第三辑)

第1章 以生长发育异常为主要特征的综合征 **节 颅骨锁骨发育不良 【概述】 颅骨锁骨发育不良（cleidocranialdysplasia，CCD，OMIM#119600）是一类常染色体显性遗传、罕见的遗传性骨骼系统疾病。临床表型差异大，从典型CCD（颅缝增宽、囟门延迟闭合或不闭合、锁骨发育不良或缺如、牙齿异常等）到不典型CCD，再到单纯性牙齿发育异常。1897年，巴黎内科医师Marie和Sainton记录了一对受该病影响的父子，并在第二年发表了题为“遗传性锁颅发育障碍”的文章，从而正式命名该疾病，故又命名为Marie-Sainton综合征[1]。大部分CCD患者不会因为骨骼功能的异常而影响正常生活，因此患者常会以乳牙滞留、恒牙的迟萌及牙列畸形等原因首诊于口腔科。 【流行病学】 目前报道的全球CCD患病率约为1/1000000。由于创始人效应，该病在南非的开普敦混合血统地区较常见，该地区*低患病率为100/1000000[2]。CCD发病没有种族和性别差异，35%为散发，65%为家族性[3，4]。由于CCD的轻症病例未被报道，其患病率很可能被低估。 【遗传学】 RUNX2（runt-related transcription factor2）为CCD的致病基因，既往又称CBFA1，定位于6p21.1，包含9个外显子和2个启动子（P1和P2），编码成骨细胞特异性转录因子2。目前报道的RUNX2变异共有230余种（人类基因突变数据库），包括无义、错义、插入、缺失、剪接位点改变及微缺失、微重复等多种类型[4]。已报道的导致中国人散发性和家族性CCD的基因变异几乎都是Runt结构域的点突变所致错义变异，仅高超等报道了1例典型CCD家系检出Runt结构域的无义变异[5]；吴东等报道1例CCD患者是由6p21-q22.31微缺失所致[6]。土耳其的一项研究显示，51例CCD患者中90%为RUNX2微小变异，10%为大片段缺失，其中11例为新发变异[4]。研究显示，CCD的致病变异68%为新发变异，随着对CCD家系基因检测的增多，越来越多的新发变异被发现。此外，染色体易位、生殖系嵌合体也有报道[7]。 【发病机制】 RUNX2是RUNX家族转录因子（RUNX1、RUNX2、RUNX3）成员之一，在成骨细胞和软骨细胞中表达。RUNX2是多能间充质干细胞向成骨细胞分化所必需的。RUNX2对膜内和软骨内骨化过程至关重要，是软骨细胞成熟、成骨细胞分化和骨形成的重要调节因子。RUNX2通过直接调控印度刺猬因子（IHH）表达来调控软骨细胞增殖。成骨细胞的增殖和分化是由RUNX2和Hedgehog、Fgf、Wnt、Pthlh信号通路的相互调节控制的[8]。 RUNX2的N端为谷氨酰胺/丙氨酸的重复序列（Q/A结构域），中间为Runt结构域，C端因富含脯氨酸、丝氨酸及苏氨酸，又称PST激活结构域。Runt结构域介导RUNX2与PEBP2/Cbfb结合，形成异二聚体，从而获得更强的与DNA结合的能力；Runt结构域还选择性识别、结合靶基因的特定序列，调节靶基因的表达，因此Runt结构域对RUNX2功能的发挥非常关键。Runt结构域由128个氨基酸组成，高度保守，对单个氨基酸的改变非常敏感，N端和C端相对不保守，需要大的结构改变才表现为致病[9]。 CCD主要累及膜内成骨（如颅骨、锁骨体和肩峰端），亦可累及软骨内成骨（如长骨、锁骨胸骨端）及外胚层组织（牙齿）。对于软骨内骨化，即使RUNX2变异导致蛋白表达单倍剂量不足，RUNX1和RUNX3也能在一定程度上补偿RUNX2的功能。然而，对于膜内成骨，RUNX2是至关重要的。研究发现，RUNX2被敲除的小鼠模型没有骨组织和成骨细胞，缺乏骨矿化，这表明RUNX2为成骨细胞分化所必需，它对维持骨骼的正常生长发育有重要作用[8]。RUNX2在上皮-间充质相互作用中起着重要作用，这种相互作用控制着牙齿的进行性形态发生和上皮釉质器官的组织分化[2]。RUNX2突变导致RUNX2功能的部分缺失，患者的临床表型可从无骨骼特征的单纯性牙齿异常到不典型CCD，再到典型CCD。Runt功能域的RUNX2突变导致RUNX2的单倍剂量不足，表现为典型CCD;蛋白功能部分丧失的亚等位基因与不典型CCD、单纯性牙齿畸形相关。 RUNX2突变具有很高的外显率和变异性。家族内变异性亦显著，即使突变基因型相同，表型也可能不同。不同的突变对RUNX2产物的影响差别很大，是造成CCD表型多样的原因之一[9]。 【临床表现】 大多数就诊的CCD患者是因为有典型的特征，包括：身材矮小；囟门和颅缝增宽、囟门延迟闭合或不闭合，头面不成比例，头大面小；一侧或双侧锁骨短小或缺如、鸡胸或锥状胸；乳牙滞留，恒牙迟萌，多生牙，牙齿囊肿；其他表现还包括：肩胛骨较小，耻骨联合间隙增宽，幼年反复发生鼻窦炎、耳道感染，传导性听力损伤和上呼吸道梗阻风险增加等[9]。 CCD主要表现为一系列不同部位、不同程度的骨骼发育不良，以膜内成骨形成的骨骼受累为主。临床表型从典型CCD到不典型CCD，再到无骨骼受累的单纯性牙齿异常[3，4'9，10]。 1.身材矮小目前国内报道的82例典型CCD患者中，95%的患者身材矮小，其中成年男性身高145～165cm，成年女性身高127～153cm。有阳性家族史的患者身材矮小更明显。土耳其一项包括51例CCD患者的研究中，43%的患者身材矮小。阿根廷一项包含37例患者的研究显示患者的终身高男性为-1.47SD（-2.41SD～-0.67SD），女性为-1.89SD（-3.45SD～0.62SD）。Cooper等报道62%的男性患者终身高　　2.骨骼特征前囟和（或）颅缝增宽，囟门延迟闭合或不闭合（89%～100%）;头面不成比例，头大面小，面中部发育不良，眼距宽，鼻梁塌陷（94%）。自眉间至顶后部形成一沟状凹陷。一侧或双侧锁骨发育不全或缺如，致锁骨上窝消失，双肩下垂，肩关节活动度大并前耸，可不同程度地向胸前颏下靠拢（75%～90%）圆锥状胸廓或鸡胸（42%～100%）。其他表现：上肢和（或）下肢不等长，短指（趾）、扁平足、膝外翻、脊柱侧弯、骨质疏松等。 3.牙齿异常94%～100%的患者可见牙齿异常表现，包括乳牙滞留、恒牙迟萌、牙根发育畸形、多生牙、牙龈囊肿等。 4.耳鼻喉复发性鼻窦炎、中耳炎和其他上气道合并症在CCD患者中比普通人群更常见。39%的患者有传导性听力损失。 5.内分泌CCD患者可能有较低的IGF-1（胰岛素样生长因子-1）水平，与骨质疏松不一致的低水平维生素D。极少数CCD患者的碱性磷酸酶水平较低。 6.运动发育5岁以下的儿童可能表现出轻微的运动迟缓，特别是大运动能力方面，可能与扁平足和膝外翻等骨科并发症有关。在小学学龄儿童中没有观察到明显的差异。 7.神经系统CCD患者智力多正常。中国报道了2例合并癫痫的CCD病例[11，12]。 【临床评估】 1.影像学检查[3，4] （1）颅骨：多为短头型，头颅骨横径增大，前囟未闭、不同程度的颅缝增宽（100%），大小数目不一的缝间骨，以“人”字缝*多，颅骨延迟骨化；鼻窦和乳突气化不良或无气化；多生牙，乳牙滞留，恒牙迟萌或埋伏阻生。 （2）胸部：锁骨完全缺失、发育不全或不连续（100%锁骨改变，75%双侧改变，可不对称）；肩胛骨较小并上移或下移，儿童肩胛盂浅小（100%）；锥形胸廓，不同程度的上窄下宽（100%）脊柱侧弯（28%～35%）（图1-1）。 （3）骨盆：耻骨联合增宽或缺如（50%），耻骨下行支缺如；坐骨短小，发育不全；髂翼狭窄细长呈垂直状；髋臼发育不全，髋臼浅，髋臼角增大；股骨头长、股骨颈短；髋内翻。 （4）手足：第2掌骨细长，掌骨底部可见假骨骺，并见锥形骨骺，远端跖骨发育不良， 近节指骨与中节、远节指骨比例异常。 （5）其他：骨量减少和骨质疏松，可能出现病理性骨折。 2.分子检测[9] （1）单基因测序：又称一代测序，首先进行RUNX2序列分析，如果未发现致病突变，可进行基因定位缺失/重复分析。 （2）染色体核型分析：如果临床表现符合CCD表型且合并多个先天异常和（或）发育迟缓，但RUNX2检测未发现异常，可考虑对涉及6p21.1的复杂染色体重排或易位进行核型评估。 （3）基因包检测：利用二代测序技术，可以对RUNX2和其他需要鉴别诊断的疾病基因同时进行检测。 【诊断和鉴别诊断】 1.诊断目前CCD的确诊主要依赖典型CCD的临床表现、影像学特征性改变及分子遗传学检测RUNX2变异。 2.鉴别诊断[9]见表1-1。 【治疗】 CCD患者管理的主要问题是早期诊断。牙齿和颁面治疗策略取决于患者的年龄，治疗越早，使用自然恒牙的正畸辅助萌出获得美观和长期稳定结果的概率越高。 1.初步诊断后的评估 全身骨骼评估、骨密度检查、口腔评估、听力筛查等。 2.对症处理 （1）颅面：大多数患者的囟门可随时间推移而闭合，一般不需要颅骨重塑。如果颅顶缺损很严重，需颅面外科医师评估，并保护头部不受钝性损伤；建议在进行高风险活动时戴头盔。 （2）骨骼：如骨密度低，应补充钙和维生素D。 （3）牙：转诊口腔科，口腔正畸的目的是改善外观并提供有效的咀嚼功能。 （4）上呼吸道阻塞：有相关症状时，需检查睡眠情况，可能需要手术干预。 （5）鼻窦、中耳感染：及时、积极治疗。对于反复中耳感染者，可考虑使用鼓膜通气管。 （6）内分泌：rGH（重组生长激素）在身材矮小的CCD患者中的治疗效果尚未得到证实。2例个案报道介绍了在伴或不伴生长激素缺乏的患者中，rGH治疗均观察到了效果[13，14]。 3.随访 内容包括牙齿异常，骨科并发症，上气道阻塞的症状、体征，鼻窦、中耳感染，监测听力情况（早发现、早处理），骨质疏松等。 4.靶向治疗展望 RUNX2的两个等位基因都对RUNX2表达水平有贡献，如果一个等位基因突变，其功能丧失会导致RUNX2单倍体不足。提高RUNX2乙酰化水平可补偿降低的RUNX2水平，MS-275（组蛋白去乙酰化酶抑制剂）治疗开辟了一条新的治疗途径，通过代谢稳定来补偿遗传RUNX2的不足，从而治疗CCD。RUNX2修饰酶已在CCD动物模型中显示出良好的效果[15]。 【遗传咨询】 CCD是一种常染色体显性遗传病，约65%的患者有家族遗传史。 1.家庭成员的风险 （1）父母：父母中的一方可能是患者；亲子的突变基因型不同，可能是新生突变或生殖系嵌合体所致，而且新生突变的比例很高；对于有明显新生突变的先证者的父母，建议进行详细的体格检查、影像学检查，也可做基因检测；家族史阴性的CCD患者，需要做影像学检查和（或）基因检测证实，有时不典型CCD、单纯性牙齿异常未被识别。如果父母是某种致病突变的**个个体，则患者可能是体细胞嵌合体而表现为轻症。 （2）兄弟姐妹：风险取决于先证者父母的遗传状况。如果父母一方为患者，则兄弟姐妹的患病风险为50%，但基因型可能不同；如果父母不患病，则兄弟姐妹患病风险低。 （3）后代：患病风险为50%。 2.有RUNX2致病突变的家庭 需要进行产前评估和植入前基因检测。对于产前评估，医学专业人员和家属可能存在观点上的差异。典型的CCD可以在妊娠14周时进行超声检查来诊断。*一致的特征是异常的锁骨，表现为部分或完全缺失、长度＜P5（锁骨长度/胎龄）。其他表现包括颅骨矿化不足、额部隆起和广泛的未成熟骨化[9]。 【预防】 CCD是由表观遗传改变导致的疾病，没有预防该病的有效措施。 （刘敏） 第二节 天使综合征 【概述】 天使综合征（angelman syndrome，AS）是由母源性泛素-蛋白质连接酶E3（ubiquitin-protein ligase E3A，UBE3A）基因功能异常所致，1965年由