孤立性晶状体异位症中新的ADAMTSL4复合杂合突变：病例报告及文献综述
抽象的
先天性晶状体异位症的特征是晶状体脱位，这是由于悬韧带纤维部分或完全异常造成的。它可由全身性疾病或单独的眼部疾病引起。当病因诊断困难时，基因检测技术可以提供有价值的信息。本文，我们报告了一例确诊为单独晶状体异位症的六岁女孩，该病由复合杂合 ADAMTSL4 基因突变引起。
患者为6岁汉族女孩，右眼斜视。裂隙灯检查发现右眼晶状体混浊、脱位，无瞳孔异位。基因检测显示ADAMTSL4基因存在复合杂合突变[c.2270dupG（p.Gly758Trpfs*59）和c.2110A>G（p.Ser704Gly）]，确诊为孤立性晶状体异位。患者行晶状体摘除术，右眼植入缝线固定后房型人工晶状体（IOL），术后1个月最佳矫正视力0.1。
基因检测在诊断类似疾病方面起着至关重要的作用，例如孤立性晶状体异位症和马凡氏综合征。本研究采用全外显子测序诊断孤立性晶状体异位症，鉴定出变异c.2110A>G（p.Ser704Gly），可能与患者发生晶状体异位症和早发性白内障有关。这些致病基因突变对先天性晶状体异位症的基因诊断、治疗、监测以及患者及其家属的遗传和产前咨询具有重要意义。
背景
先天性晶状体异位症 (CEL) 是一种罕见的先天性疾病，其特征是晶状体脱位，由部分或完全的悬韧带纤维异常引起。丹麦全国范围内的一项回顾性研究估计其患病率为 6.4/100,000 [1]。该病可由马凡氏综合征、魏尔-马凯萨尼综合征、高胱氨酸尿症等全身性疾病或单独的眼部疾病引起 [2]；这些疾病之间的临床特征可能存在重叠。区分这些疾病对于进一步监测、治疗和咨询这些患者至关重要，尤其是对于幼儿 [3,4,5]。
孤立性先天性晶状体异位 (EL) 包括孤立性晶状体异位 (IEL)、晶状体和瞳孔异位和无虹膜。IEL 是一种罕见的遗传性结缔组织疾病，可以是常染色体显性 (AD) 或常染色体隐性 (AR)，是由 FBN1（原纤维蛋白-1）、LTBP2（潜在转化生长因子 β-1 结合蛋白 2）[6] 或 ADAMTSL4（一种具有血小板反应蛋白基序的解整合素和金属蛋白酶）基因突变引起的。ADAMTSL4 基因突变是继 FBN1 突变之后导致先天性 EL 的第二大常见原因 [7,8,9]，并且已被证实是导致 IEL 的常见原因 [10,11]。
Chen T 等人于 2016 年 1 月至 2021 年 3 月进行的一项研究中，175 名被诊断为先天性 EL 的中国病患同意进行基因检测，结果在 FBN1(83.43%)、CPAMD8(1.71%)、COL4A5(0.57%)、ADAMTSL4(3.43%)、LTBP2(1.71%) 和 CBS(2.29%) 基因中检测到 92.57% (162/175) 的疾病相关突变 [7]。 Guo等在另一项研究中，127例CEL患者中IEL的发生率为20.5% (26/127)，ADAMTSL4基因在CEL和IEL病例中的突变频率分别为3.94% (5/127)和19.2% (5/26)，而FBN1突变在IEL病例中的频率为57.7% (15/26)[12]。在布哈拉血统的犹太人中检测到一个共同的始发突变ADAMTSL4突变c.2663G>A，导致早发性双侧EL，在无关的健康布哈拉犹太人中携带者频率为1:48[13]。复发突变c.2237G>A；具有共享单倍型的 p.(Arg746His) 是库克群岛和新西兰毛利人群中常染色体隐性 EL 的主要贡献者，并且可能具有源自欧洲的奠基者效应 [14]。
本文报道一例六岁女孩的病例，该女孩晶状体混浊且移位，经体格检查、眼科检查、超声心动图和基因检测确诊为 IEL。基因检测发现 ADAMTSL4 基因存在复合杂合突变，这种新突变可能与该患者 EL 和早发性白内障的发生有关。
病例介绍
患者为一名6岁的汉族女孩，右眼斜视3年，父母带她到广西医科大学第一附属医院就诊。患儿视力OD:HM（手势）；OS:0.6，屈光度为：OD: − 6.00 DS（球面镜） − 1.75 DC（柱面镜） × 90 < 0.05；OS: + 0.75DC（柱面镜） × 100 = 1.0。非接触眼压计测得眼压为OD: 17 mmHg；OS: 18 mmHg。裂隙灯检查示右眼巩膜、结膜、角膜正常，但晶状体混浊、脱位，眼前节无异位瞳孔。晶状体大小不等，呈白色，混浊，并移位至颞区，如图 1 所示。在裂隙灯生物显微镜和直接检眼镜检查下，她的右眼后节和左眼看起来正常。
图 1
患者前眼节照相。A右眼晶状体暂时移位，出现不均匀白色混浊，B左眼前眼节正常
她身材高瘦，身高125 cm（百分位数75-90），体重17.5 kg（约10百分位数），体质指数（BMI）为11.2 kg / m2，表明体质极瘦。入院时进行了全面体格检查，包括体温（36.7℃）、心率（80次/分钟）、呼吸频率（20次/分钟）、血压（80/52 mmHg）。肺和心脏听诊未发现异常，腹部触诊未发现任何明显发现。神经系统检查，包括脑神经评估、运动和感觉系统检查以及腱反射和病理体征均显示正常结果。臂展测量、腕拇指征和马凡氏综合征的其他骨骼特征均为阴性。体格检查在马凡氏综合征修订的Ghent标准系统计算器中的评分为0分。患者还同意接受眼科检查，包括角膜内皮分析、角膜地形图分析、IOL Master 生物测量、A-B 超声检查和黄斑光学相干断层扫描。角膜内皮分析显示右眼平均内皮细胞密度为 3285.6/mm2，左眼平均内皮细胞密度为 3234.8/mm2。此外，角膜地形图分析确定右眼总角膜散光为 1.4D，左眼为 1.3D；均为顺规散光。IOL Master 测量的眼轴长度为 21.39 mm（OD）和 22.20 mm（OS），A 超声测量的眼轴长度为 21.78 mm（OD）和 22.38 mm（OS）。B 超声和黄斑光学相干断层扫描均未发现任何异常。随后，她同意接受超声心动图检查，结果显示主动脉根部内径为 20 毫米，Z 评分为 2（< 3），不符合马凡氏综合征修订后的 Ghent 标准。
入院时实验室检查示正常值：血液学参数包括白细胞计数 (WBC) 9.29×109/L、红细胞计数 (RBC) 4.74×1012/L、血红蛋白 (HGB) 133 g/L、血小板计数 (PLT) 307×109/L、中性粒细胞百分比 (NEU%) 0.622、血细胞比容 (Hct) 0.394。肝功能检查示总胆红素 (TBiL) 为 7.6 µmol/L、白蛋白 (ALB) 为 45 g/L、丙氨酸氨基转移酶 (ALT) 为 9 U/L、天冬氨酸氨基转移酶 (AST) 为 35 U/L、碱性磷酸酶 (ALP) 为 206 U/L。肾功能指标：尿素 3.74 mmol/L、肌酐 (Cr) 24 µmol/L、尿酸 (UA) 196 µmol/L，尿液检查未见蛋白、葡萄糖、潜血，电解质、凝血功能、传染病检查均正常。
父母全面病史显示产前及发育情况正常。该患儿母亲产前平稳，无特殊疾病、未使用过药物或接触过有害物质。患儿足月（38 周 + 4 天）顺产出生，出生体重 3050 g、身长 50 cm、胸围 30 cm、头围 32 cm。Apgar 评分为 10 分，从婴儿期至今，无全身性疾病、手术史或长期用药史。孩子生长在一个典型的工薪阶层家庭，没有接触放射性或其他有害物质的历史。父母不是亲属，包括姐姐和弟弟在内的家庭成员在儿童时期均未被诊断出患有眼部异常。
患者达到了与年龄相符的发育里程碑，包括 3 个月时翻身，6 个月时坐下，9 个月时爬行，1 岁零 1 个月时学会走路和基本说话，2 岁半时上幼儿园，6 岁时开始上一年级，学习成绩平均。尽管如此，她的家人发现她在最初尝试走路时经常摔倒，同时还发现她有斜视。
随后患者及其父母接受了基因检测——全外显子组测序（WES）。WES是通过构建DNA文库，富集和测序目标基因，进行生物信息学分析，选择变异体来识别致病突变的技术。
按照厂商说明，使用 MagPure Tissue&Blood DNA LQ Kit（Magen，北京，中国）从外周血样本中提取基因组 DNA，然后用 Biorupter（Diagenode，比利时）剪切每个个体的 200 ng 基因组 DNA，获得 150–200 bp 片段。修复 DNA 片段末端并添加 Illumina Adaptor（Fast Library Prep Kit，iGeneTech，北京，中国）。构建测序文库后，用 AIExome Enrichment Kit V1（iGeneTech，北京，中国）捕获整个外显子，并在 Illumina 平台（Illumina，加利福尼亚州圣地亚哥）上使用 150 碱基对末端读段进行测序。使用 FastQC 过滤原始读段以去除低质量读段。然后使用 Bwa 将干净的读段映射到参考基因组 GRCh37。删除重复后，使用 GATK 调用并注释 SNV 和 InDel。使用CNVkit检出大拷贝数变异（CNV），参数为默认。为识别大拷贝数变异（CNV），部分测序文库直接测序，每个样本产生1G Raw数据。使用CNVseq检出CNV，对照组为健康父母。
结果
WES检测发现患者1号染色体ADAMTSL4基因存在复合杂合突变[变异1c. 2270dupG（P.gly758Trpfs *59）和变异2c. 2110A>G（P.Ser704Gly）]，均为常染色体隐性（AR）遗传突变，见表1。一代测序结果证实变异1遗传自父亲，变异2遗传自母亲，为复合杂合突变，见图2。结合患者眼部表现及突变基因，诊断为IEL。
图 2
患者及其父母的 1 代测序结果证实，导致第 2270 个碱基重复（G）的变体 1 遗传自父亲（A），导致第 2110 个碱基替换（A > G）的变体 2 遗传自母亲（B）
按照ACMG标准，c.2270dupG被归类为致病性，而c.2110A>G被指定为意义不确定的变异（VUS）。根据WES的报告，我们了解到变异2（c.2110A>G）在千人基因组计划、ExAC-EAS、gnomAD和iGeneTechDB数据库（PM2_Supporting）中均未检测到。变异2（c.2110A>G）未在ClinVar和HGMD数据库中记录，目前尚无关于c.2110A>G的相关文献研究。多种计算软件预测该变异对基因或基因产物（BP4）为良性。携带c.2110A>G突变的先证者的临床表型与晶状体异位（PP4）高度一致。
右眼行晶状体摘除术，植入缝线固定巩膜后房型人工晶状体，术后1个月最佳矫正视力0.1。裂隙灯检查：角膜透明，前房清晰，瞳孔稍向主切口方向偏斜，人工晶状体位置正确，如图3所示。术后3个月，患儿右眼裸眼视力0.1，眼压14 mmHg。裂隙灯检查：结膜、巩膜、角膜伤口完全愈合，无炎症，人工晶状体稳定，无倾斜、偏心。她的右眼屈光状态确定为 + 0.75DS（球面镜） - 1.25 DC（柱面镜） × 110，视力为 0.1。
图 3
术后一个月拍摄的患者右眼前节照片
讨论
在本研究中，通过 WES 确认，我们诊断出一名临床表现为先天性晶状体异位并伴有早发性白内障症状的患者患有 IEL。与马凡氏综合征不同，患者无需定期接受心血管专家或骨科医生的随访。此外，WES 揭示了 ADAMTSL4 基因中的一种新突变。全面的文献回顾和分析使我们得出结论，已识别的变体 2 c.2110A > G (p.Ser704Gly) 可能导致该特定患者发生晶状体异位和早发性白内障。
ADAMTSL4 基因突变可导致眼部异常，包括晶状体脱位、虹膜先天性异常、可能导致弱视的屈光不正、早发性白内障、眼压升高和视网膜脱离 [15,16]。与 FBN1 相比，这些突变似乎会导致 EL 的早期表现，并与眼轴长度增加有关[2]；尽管如此，在本例中并未发现眼轴长度增加。Guo Det 等人的研究表明，5 名患有 ADAMTSL4 突变的 IEL 患者中有 4 名也患上了双侧先天性白内障 [12]。已报道的与ADAMTSL4基因突变相关的全身性表现包括儿童颅缝早闭、疝气和高大身材，但这些报告全身性表现的患者并没有严重的骨骼或结缔组织表现，因此ADAMTSL4突变可能不涉及表型的主要全身性特征[3]。
ADAMTS 家族是人类微纤维形成和功能的调节剂，由 19 种分泌性金属蛋白酶和 7 种分泌性 ADAMTS 样 (ADAMTSL) 糖蛋白组成。众所周知，ADAMTSL4 是 ADAMTS 家族的成员。它位于眼部的细胞和纤维状细胞外基质 (ECM) 结构中，包括睫状体

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