背景
假性软骨发育不全 (PSACH) 是一种常染色体显性遗传的骨软骨发育不良,是由于编码软骨寡聚基质蛋白 (COMP) 的基因突变所致。PSACH 的临床诊断主要基于家族史、体格检查和影像学评估。有证据表明血清COMP 浓度降低可作为 PSACH 的诊断标志物。在这里,我们研究了该基因在中国 PSACH 患者中的作用和血清COMP 浓度。
在散发病例中,在外显子 13 中发现了一个缺失(c.1447-1455del)。4例患者平均血清COMP浓度(3.12±2.28)显着低于对照组(10.86±2.21,P <0.05)。PSACH 患者和对照组之间的血清COMP 浓度分布没有重叠。
结论
COMP基因的突变是 PSACH 的原因。可建议将血清COMP 浓度作为额外的诊断标志物,以帮助疑似 PSACH 病例的临床发现。
假性软骨发育不良 (PSACH; MIM 177170) 是一种常染色体显性遗传的骨软骨发育不良,其特征是身材矮小、下肢畸形、手指短、关节松动和韧带松弛。 患有 PSACH 的儿童在出生时是正常的,通常在 2 岁时被诊断出来在开始蹒跚步态和线性生长减弱后的岁数。特征性放射学检查结果包括长骨的椎骨和骨骺和干骺端异常。4成年身高据报道为 82-130 厘米。虽然椎体的变化随着年龄的增长而消退,但长骨的骨骺变化变得更加严重,导致进行性退化和严重的骨关节炎。
PSACH 仅由位于染色体 19p13.1 上的软骨寡聚基质蛋白基因 (COMP) 突变引起,迄今为止,所有 PSACH 病例均归因于该基因外显子 8-19 的突变。5在目前的研究中,我们在一个临床诊断为 PSACH 的中国家庭中检测了 COMP 基因的突变,并探讨了PSACH 患者和对照组之间血清COMP 浓度的差异。
方法
临床研究
从北京协和医院医学遗传学科收集到一个家庭和一个散发病例。本研究经北京协和机构审查委员会批准,符合《赫尔辛基宣言》和中国卫生部《人类遗传病样本采集指南》的原则。从参与的个人或其监护人那里获得了知情同意。所有研究参与者都接受了标准的身体和放射检查
分子遗传学研究
根据制造商的方案,使用 QIAamp DNA Blood Midi Kit (Qiagen, Germany) 从外周白细胞中分离基因组 DNA。使用由引物 3 ( http://frodo.wi.mit.edu/primer3/ ) 设计的引物对患者进行 COMP 基因的 8-19 个编码外显子的突变筛选。纯化后,在 ABI 3730 遗传分析仪(ABI,USA)上使用正向和反向引物对扩增子进行测序。来自受影响和未受影响个体的测序结果以及来自 NCBI 人类基因组数据库的 COMP 共有序列被导入 Seqman 程序,然后对齐以识别变异。
血清COMP 测定
选取潍坊市人民医院风湿科20名无血缘关系的健康受试者作为对照组,并在采血前签署知情同意书。对照组的选定参与者与本研究中分析COMP突变的患者的年龄范围相匹配。将三毫升外周血收集到不含抗凝剂的普通试管中用于血清分离。将血样以 3000 × g离心10 分钟,将血清小心地从各自的试管中取出并转移到普通聚丙烯试管中。血清根据制造商的方案,基于人软骨寡聚基质蛋白的 ELISA 试剂盒(Uscn Life Science,武汉,中国)分析了该家庭和对照组中 3 名患者的 COMP 浓度。
统计分析
使用非参数Mann-Whitney’s U检验对血清COMP浓度进行统计分析,并且P <0.05被认为具有统计学意义。
结果
患者
研究了一个由六名研究参与者组成的两代家庭,其中已知三人受到影响。先证者为3岁男孩,颅面正常,身高88厘米。他患有不成比例的四肢短小、轻度鸽胸畸形、肋骨外翻、腰椎前凸、O形腿和手指短。X线检查示掌骨短,干骺端不规则,骨骼较小,肘、桡骨干骺端较平均宽;膝关节:干骺端小,干骺端不规则,宽于平均水平;骨盆:股骨干骺端不规则;胫骨短而宽。
PSACH 家族谱系。阴影框表示受 PSACH 影响的男性。箭头表示先证者。
先证者的正位X线片。骨盆 X 线片显示股骨头扁平、不规则,颈部缩短,耻骨联合增宽。
先证者的父亲和兄弟有相似的病史和体征,先证者的母亲正常。患者被诊断患有 PSACH。此前对该家族进行过基因检测,发现了错义突变L272P。
散发病例是一名 3 岁男孩,他抱怨身材不成比例,并被转诊进行评估。经检查,男孩颅面正常,身高86厘米。他患有明显的 O 形腿和短手指。家族史不显着。
遗传分析
散发病例在外显子 13 中有一个 9 bp 的缺失(c.1447-1455del),导致三个氨基酸(DDD)的丢失。对患者父母的突变筛查未显示外显子 13 有任何变化。
COMP基因第13外显子序列分析(散发病例)。
血清COMP 浓度
4名患者的平均血清COMP浓度((3.12±2.28)U/L)显着低于年龄相容对照组((10.86±2.21)U/L)。PSACH 患者和对照组之间的血清COMP 浓度分布没有重叠。
讨论
COMP基因突变导致两种类型的人类常染色体显性骨骼发育不良:PSACH 和多发性骨骺发育不良 (MED)。PSACH 和 MED 属于同一诊断组,包括从轻度 MED 表型到典型严重 PSACH 的临床谱。7他们的特点是不同程度的身材矮小、下肢畸形和早发性骨关节炎。PSACH 是一种与管状骨缩短、关节异常和早发性骨关节炎相关的矮化病症,需要在成年早期进行髋关节置换术。1MED 是一种等位基因疾病,其中身高最小降低,但臀部异常且容易侵蚀,通常也需要在成年早期进行更换。
PSACH 完全由基因COMP的突变引起,COMP是一种在软骨、韧带和肌腱组织的细胞外基质中发现的 550 kD 同五聚体蛋白。9-11它是血小板反应蛋白基因家族的成员,也被称为“血小板反应蛋白 5”。COMP 是一种模块化蛋白质,包含一个氨基末端结构域、四个表皮生长因子样重复序列、八个钙调蛋白样(CaM 样)重复序列和一个大的羧基末端球状结构域。12迄今为止,大多数报告的导致 PSACH 或 MED 表型的COMP基因突变位于编码 CaM 样结构域的基因区域,该结构域由外显子 8-14 中的 COMP 基因编码,其他是 C 端结构域的一部分。因此,我们通过对 COMP 的外显子 8-19 进行双向荧光 DNA 测序,遵循了准确有效的 COMP 突变筛选方案。
迄今为止,根据中国人群的临床和放射学表现,已报告了 24 例 PSACH 病例,但尚无遗传数据。由于分子遗传学技术的快速发展,基因检测可以作为一种理想的方法来确认 PSACH 的诊断,特别是在没有家族史的患者中。然而,基因诊断可能既昂贵又费力,因为COMP突变可能分散在整个基因中。2004 年,Mabuchi 等人14提出证据表明,与对照组相比,携带COMP突变的 PSACH 患者的循环 COMP 减少。血清COMP 浓度分析可能被建议作为一种时间和成本效益高的附加诊断标志物,用于由COMP基因突变引起的 PSACH 患者。

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