FGFR2突变位点Ser252Trp与Pro253Arg对Apert综合征临床表型影响的差异—基于荟萃分析的证据

彭美芳 吴颖之 陈洁仪 金力 穆雄铮 汪思佳

Apert综合征（Apert syndrome，AS），又称尖头并指综合征，是一种罕见的常染色体显性遗传疾病[1]，约占颅缝早闭的4.5%。该病是最严重的综合征型颅缝早闭症之一[2]，发病率约为1/65 000[3]，绝大多数为散发病例[4]。其典型的颅面部特征包括颅缝早闭、中面部发育不良、眼距增宽、眼球突出和腭裂等[5-6]，几乎所有的AS患者都存在不同程度的对称性并指（趾）。1995年，Wilkie等[7]首次在40例不相关的AS患者中检测到位于FGFR2基因上第二、三胞外免疫球蛋白结构域连接区的2个致病性突变：Ser252Trp和Pro253Arg。随后，不少研究阐述超过98%的AS患者是由FGFR2基因上的2个错义突变造成的[8]，且这2个突变的临床表型存在差异。但该结论目前尚存在争议[1，9]。

本研究整理1995年至2017年间的相关文献，并对此进行统计分析，以期对AS中2个常见突变（Ser252Trp和Pro253Arg）对临床表型影响的差异进行探讨。

1 资料与方法

1.1 资料收集

首先在PubMed数据库中以关键词 “Apert and FGFR2”[10]进行检索，得到210篇文献；然后在限制条件中选择 “1995～2017 年份”、“Human” 和“English”后剩余160篇，最后通过阅读文章和4篇相关综述，筛选出同时描述AS患者的FGFR2突变和详细临床表型的26篇文献。在中国知网数据库中以“Apert综合征和FGFR2突变”为主题搜索到3篇相关的中文病例报道。

为确保筛选信息的准确性，文献搜索与数据提取由两人分别独立完成，两者不一致处由第三者单独决定。最后共纳入29篇文献进行分析[1，8-35]。

1.2 数据提取

本研究从纳入的文献中提取三大类信息：①遗传学信息，包括致病基因、碱基改变、氨基酸改变、突变位置（外显子、内含子）等；②基本信息，包括总样本量、总突变例数、各突变女性例数、各突变男性例数、患者年龄、父母年龄、妊娠周数，以及出生时体质量、身长和头围等；③临床表型，包括AS相关的FGFR2基因突变，以及涵盖了颅面部、四肢躯干、中枢神经系统和其他的37种细化临床表型。

最终提取的数据中包含了230例AS样本，其中199例检测到FGFR2基因上的Ser252Trp和Pro253Arg突变，而其他类型的变异仅8例，包括：Pro253Phe、碱基插入、缺失等（表1）。本研究仅针对AS患者中两个常见变异Ser252Trp和Pro253Arg进行分析。

1.3 统计学分析

本研究用R3.4.1软件进行统计分析，定量资料用（x±s）表示，定性资料采用率表示。利用独立样本t检验分析两组间连续性变量（患者年龄、父母年龄、妊娠周数，以及出生时体质量、身长和头围等）的差异。利用卡方检验或Fisher精确检验比较两组间临床表型的分布情况。检验水准为：α=0.05，当涉及到多组进行比较（37种临床表型）时，检验水准调整为：α'=0.001（α'=0.05/37）。

2 结果

2.1 研究对象的总体分布

本研究共包含230例被确诊为AS的患者。其中，男105例，女104例，另有21例性别不详，男女约为 1∶1；患者平均年龄为（8.9±9.6）岁；患者出生时体质量、身长和头围均值分别为（3 749.0±690.0）g、（54.0±11.9） cm 和（37.0±6.0） cm。 父母平均生育年龄分别为（35.6±5.9）岁和（28.5±5.4）岁，母亲平均妊娠周数为（39.0±2.5）周。

本研究证实了AS患者的临床表型具有多样性，涉及部位和器官广泛。并指（趾）是AS患者中最常见的临床症状，分别占95%和97%。73%和60%的患者伴有中面部发育不良和眼球突出，47%患者出现腭裂。此外，还有其他一些发生频率较低的表型特征，如面部不对称、智力低下、眶距增宽等。

2.2 不同突变位点的临床表型发生频率比较

研究结果显示，139例（60.4%）AS患者中位于FGFR2基因的252位置上丝氨酸突变为色氨酸，60例（26.1%）患者由253位置上的脯胺酸突变为精氨酸，前者约为后者的2倍。

研究结果表明，在Ser252Trp突变组中有75例（55%）存在腭裂，而Pro253Arg突变中仅12例（24%）伴有腭裂，Ser252Trp突变约为Pro253Arg突变的2.3倍（表2，P=0.000 2）。 而在Pro253Arg突变的患者中，Ⅲ型并指的概率（67%）约为Ser252Trp突变（26%）的 2.6 倍（P=0.000 1）。 虽然在 Pro253Arg突变组中伴随Ⅰ型并指 （24%）的概率显著高于Ser252Trp 突变组（4%）（P=0.02），但是没有达到矫正后的统计学水平 （P<0.001），差异没有统计学意义。在其他器官系统的异常表现中，没有发现任何临床表型在两个点突变之间存在差异。

表1 纳入文献的基本信息Table 1 The basic information of the selected literatures

3 讨论

成纤维细胞生长因子受体2（FGFR2）是一种含有免疫球蛋白样的胞外结构域、跨膜区和胞内酪氨酸激酶结构域[36]的酪氨酸激酶受体，通过与成纤维细胞生长因子结合，对胚胎发育以及骨骼和软骨的形成发挥着重要的作用[19]。有研究表明，FGFR2基因上的功能获得性错义突变与多种颅缝早闭相关，如Apert、Crouzon、Peiffer等综合征[37]。AS 的突变谱较窄，且主要集中于2个常见点（Ser252Trp和Pro253Arg），临床表型多种多样，累及多种器官。

3.1 Pro253Arg和Ser252Trp的突变检出率被高估

本研究表明，约87%的AS患者能检测到2个氨基酸替换突变（Ser252Trp和Pro253Arg），而以往文献报道超过98%的AS患者能检测到FGFR2基因上的2个突变。Wilkie等[7]在40例AS患者中都检测到FGFR2基因上的2个突变，Oldridge等[38]在36例AS患者中发现35例 （97%）存在上述变异。Pro253Arg和Ser252Trp的突变检出率之所以被高估，一方面可能是因为样本量较小，另一方面有些文献仅报告了检测到突变的样本 （未检测到突变的样本被忽略）[9，21]。本研究综合了相关文献后发现，AS中2个常见点突变的发生概率以往可能被高估。此外，Ser252Trp和 Pro253Arg突变分别占 60%和26%，前者约为后者的2倍，与文献基本一致[35，39]。

3.2 Pro253Arg和Ser252Trp突变之间临床表型存在差异及其原因

我们对Apert综合征的基因型与临床表型之间的相关性进行了分析，发现Ser252Trp突变较易引发腭裂畸形，而Pro253Arg突变更倾向于导致严重的并指（Ⅲ型并指），此点亦与以往文献一致[32]。有研究认为，Apert综合征中2个常见突变之间的临床表型没有显著的统计学差异[1，14]，认为可能是2个突变在基因上的位置很近（c.755C＞G和c.758C＞G，仅相差3个碱基），且都发生在FGFR2基因上的免疫球蛋白样结构域Ⅱ和Ⅲ之间的连接区域[1]所致。此外，研究还表明，p.Pro253Arg突变合并智力低下（89%）的可能性是Ser252Trp突变（47%）的1.9倍，合并先天性心脏异常的概率（17%）也高于Pro253Arg突变（4%）[35]，但本研究没有发现这样的关联。

AS中2个点突变之所以会产生颅面部和四肢表型的差异，一方面可能与配体结合过度活化有关，另一方面可能与配体结合特异性损失有关。FGFR2-mRNA的选择性剪接产生2种能与不同FGFs配体结合的组织特异性亚型，即FGFR2b和FGFR2c[37]，而FGFR2c亚型是造成Apert综合征的主要病理原因。Andrerson等[40]利用野生型Ser252Trp和Pro253Arg的FGFR2c与FGF配体的受体结合实验表明，在FGFR2c中Ser252Trp和Pro253Arg突变均增强了FGF2与其他多种成纤维细胞生长因子的结合，但是Ser252Trp突变比Pro253Arg突变在更大程度上增加了受体-配体结合的亲和力。Ibrahimi等[37]利用FGFR-FGF相互作用的表面等离子共振体分析表明，突变型FGFR2c能产生病理性的自分泌信号，从而与FGF10配体结合（野生型FGFR2c无法与FGF10结合），然而Pro253Arg突变型FGFR2c与FGF10配体结合的亲和力比Ser252Trp突变型FGFR2c的亲和力更强。

4 结论

综上所述，本研究发现Apert中2个常见突变的发生频率原先可能存在一定程度的高估。Apert患者中2个常见突变之间的临床表型存在细微差异，Ser252Trp突变常伴发腭裂畸形，而Pro253Arg突变则会多发严重并指。