头颅超声对4例FGFR2基因缺陷新生儿胼胝体形态的评估

高燕燕 严 恺 胡黎园 程国强 杨 琳

颅缝早闭是由于颅骨过早闭合引起的先天异常，活产儿中的总体发生率可达1∶2 000～1∶2 500[1]。颅缝早闭可发生于冠状缝、矢状缝、额缝、人字缝及其他小颅缝，可单条或多条早闭，从而形成不同表现的颅面部畸形[2]。颅缝早闭分为非综合征型和综合征型，后者多数为常染色体显性遗传，以FGFR突变最多见，其表型除颅缝早闭外，还伴随颅腔及颅外畸形以及不同程度的发育障碍，是严重影响生活质量的遗传性出生缺陷[3]。近年来，随着遗传学检测技术的进步，对家族中已有先证者，且临床分子诊断明确的单基因疾病，一代测序进行胎儿产前诊断能有效降低出生缺陷的发生率，但FGFR2突变多为新发，家族中缺乏先证者，且无特征性胎儿期表现，产前诊断存在较大的挑战[4]。

本课题组前期利对1例颅缝早闭新生儿进行全外显子组序列分析，锁定突变位点FGFR2基因c.C1040G,p.S347C,Sanger测序在家系内验证其为新发突变。该患儿表型包含前额突出、枕部平等颅面部畸形，此外头颅影像还发现胼胝体缺如及侧脑室扩大[5]。既往文献报道FGFR2相关性颅缝早闭，表型以颅面中部发育畸形多见，包括前额突出、鹰钩鼻、腭裂、Chiari畸形等[2,6-8]，但作为脑中线结构，胼胝体发育异常在FGFR2突变疾病中却报道甚少。本文收集FGFR2基因缺陷新生儿头颅MR胼胝体影像学资料，探讨FGFR2基因缺陷新生儿头颅MR可识别表型，利用前期在新生儿中建立的头颅超声胼胝体形态评估模型，对携带FGFR2致病变异的新生儿的胼胝体评估和验证。

1 方法

1.1 纳入标准 同时满足以下条件：①复旦大学附属儿科医院(我院)新生儿基因组计划中经高通量测序检测到FGFR2基因致病变异或可疑致病变异的患儿；②至少行头颅超声检查，或行头颅MR检查；③均在我院进行头颅超声或头颅MR检查的病例。

需要说明的是，我院新生儿基因组计划纳入的为我院及其协作医院NICU中的高危新生儿。

1.2FGFR2基因缺陷新生儿病例资料

1.2.1 致病或疑似致病变异 符合以下条件之一，①已经被报道为致病变异，并且既往报道该变异导致疾病的表型和患儿的临床表型相符；②未报道过的新变异，但变异类型为对功能影响较大的有害变异，包括无义变异、终止密码变异、起始密码子变异、移码变异和剪接供体或受体变异；③在家系内验证为新发，未报道过的新的错义变异，且变异在公共数据库及内部数据库中，无正常人携带。

1.2.2 临床资料 收集患儿的一般情况，临床主要症状和体征，头颅MR和/或超声检查结果及特征性影像数据。

1.3 头颅MR成像 使用Simens Avanto 1.5T MR机，头线圈，患儿鲁米那注射镇静(5 mg·kg-1)，熟睡保暖状态，平卧位，头部先进磁场，行矢状位SE T1加权序列扫描。扫描完成后从影像工作站调取中正矢状切面图像，即以前联合、后联合作为解剖标志，选取同时存在前后联合的图像，若前后联合显示欠清晰，选择同时存在胼胝体、第四脑室和小脑蚓部中≥2个解剖标志，观察胼胝体形态。<6个月患儿缺少MR对胼胝体定量描述指标，胼胝体形态观察依据临床医生的经验。

1.4 头颅超声胼胝体形态评估模型

1.4.1 头颅超声时间窗和医生资质 患儿出生后42 d内由我院超声诊断科同一个高年资医师完成头颅超声检查及胼胝体形态评估。

1.4.2 头颅超声切面和图像获取 ①二维评估：应用GE730 Expert超声诊断仪，探头频率C RNA5-9，以前囟为声窗，探头呈矢状位扫查，定帧头颅正中矢状层面，即同时显示透明隔腔、第三脑室和第四脑室的层面，观察脑中线旁结构，聚焦胼胝体区域，即透明隔上方弓形条带状结构，最前部弯曲向内下突出而成嘴部，最后部下压而成压部，各部厚度不一。从前至后依次测量胼胝体嘴部厚度(RT)、膝部厚度(GT)、体部厚度(BT)、压部厚度(ST)。②三维评估：应用GE730 Expert超声诊断仪，探头频率C RNA5-9，于头颅正中矢状层面，清晰显示脑中线结构。包含完整胼胝体在内的方形区域设定为ROI，容积样本采集角度设定为50°，扫描持续时间调整为能获得最佳图像的时间，8～10 s。启动3D容积扫描，扫描图像帧的实时显示可以保证不断的观察扫描质量，连续容积扫描(实时3D)以1/4屏幕大小分别显示重建3D图像及实时3D容积采集期间各解剖面图像。完成3D图像采集后，屏幕以四分格的形式展示正中矢状切图像、冠状切图像、水平切图像及重建3D图像。

1.4.3 虚拟器官计算机辅助分析 应用超声诊断仪中所安装的VOCAL软件，设定旋转步长为15°，即以胼胝体正中矢状切面作为初始平面，使胼胝体图像绕垂直轴旋转，每旋转15°，描绘一次胼胝体轮廓，胼胝体绕垂直轴旋转180°，则共于12个平面分别手动描绘胼胝体轮廓，根据所描绘的轮廓由计算机自动重建虚拟胼胝体立体结构，可于三维层面多角度观察胼胝体形态，并计算胼胝体容积(V)(图1)。

图1 虚拟器官计算机辅助分析不同切面的胼胝体形态

1.4.4 胼胝体形态评估模型参数 前期对295名健康足月新生儿头颅超声图像中胼胝体的研究显示，新生儿期胼胝体形态指标性别差异不大，与纠正胎龄相关；通过三维VOCAL技术构建虚拟胼胝体模型，所测V值与其他二维形态指标测值相关；建立了足月新生儿胼胝体形态参考值范围[9]。表1显示，胎龄39～41周健康新生儿胼胝体形态参考值范围。

表1 胎龄39～41周健康新生儿胼胝体形态参考值范围(cm)

2 结果

2.1 一般资料 我院新生儿基因组计划中6例FGFR2致病变异患儿，男4例，女2例；早产儿1例，足月儿5例。表2显示，6例患儿均存在不同程度特殊面容和头颅形态异常，2例多发颅骨缺损；2例患儿发现指趾异常，2例发现Chiari畸形，1例患儿发现房间隔缺损及双侧肾脏增大。1例患儿产前28周发现脑室扩张。

2.2FGFR2致病变异 变异位点中包含3个错义变异，例2和6致病变异均位于FGFR2基因的热点突变位置p.C342，但变异不同，例2为c.1025G>C(p.C342S)，例6为c.1025G>A(p.C342Y)，既往分别报道为Jackson-Weiss综合征和Crouzon综合征。6例患儿中2例(例1和5)均检测到相同位置的剪接位点变异，均为exon8:c.940-2A>G，2例患儿的临床表现并不完全相似。

表2 6例FGFR2致病变异患儿临床和基因突变资料

注 -：阴性；AD：常染色体显性遗传；NA：无数据

2.3 病例影像资料 表2显示，例5无影像学检查结果，例6头颅MRI提示颅骨形态异常，无明确胼胝体发育不良，余4例患儿有头颅超声检查，行胼胝体形态评估，其中3例患儿有MR影像学资料。

例1：头颅MR(图2A)T1加权正中矢状面图像，胼胝体整体变薄；头颅超声(图2B)正中矢状切面，RT=0.16 cm, GT=0.15 cm, BT=0.14 cm, ST=0.11 cm；三维实时超声结合计算机辅助，胼胝体虚拟模型(图2C)，V=0.29 cm3。患儿纠正胎龄41+1周，GT、BT、ST和V均

例2：头颅MR(图3A)T1加权正中矢状面图像，胼胝体整体略薄；头颅超声(图3B)正中矢状切面，RT=0.14 cm, GT=0.18 cm, BT=0.17 cm, ST=0.15 cm；三维实时超声结合计算机辅助胼胝体虚拟模型(图3C)，V=0.30 cm3。患儿纠正胎龄40+2周，GT、BT、ST、V均

图2 例1头颅MR和超声胼胝体形态

例3：头颅MR(图4A)T1加权正中矢状面图像，于第三脑室上方可见扩张的脑室，未显示胼胝体组织；头颅超声(图4B)正中矢状切面，于第三脑室上方未见胼胝体组织回声，图像中可见扩张的侧脑室枕角。

例4：头颅超声(图5A)正中矢状切面，可见胼胝体嘴部缺如，GT=0.10 cm, BT=0.10 cm, ST=0.17 cm；三维实时超声结合计算机辅助胼胝体虚拟模型(图5B)，V=0.23 cm3。患儿纠正胎龄41+5周，GT、BT、ST、V均

图3 例2头颅MR和超声胼胝体形态

图4 例3头颅MR和超声胼胝体形态

3 讨论

FGFR2基因缺陷新生儿临床表现具有高度异质性，头颅影像可识别表型的发现可协助诊断。FGFR家族具有相似的蛋白结构，即3个位于胞外的免疫球蛋白样结构域(IgⅠ、IgⅡ、IgⅢ)、1个跨膜段以及1个位于胞质内的酪氨酸激酶结构域，IgⅢ的N-端由外显子Ⅲa编码，C-端由外显子Ⅲb或者Ⅲc编码[10]。FGFR2基因定位于染色体10q26区，已报道的FGFR2突变以外显子Ⅲa和Ⅲc(即第8和第10外显子)最为多见，也有少数报道突变位点位于跨膜段、酪氨酸激酶区域、IgⅠ及IgⅡ区域[11]。不同的FGFR2基因突变可引起不同类型的临床症状，已知至少9种临床综合征与FGFR2突变有关，包括Crouzon综合征、Apert综合征、Pfeiffer综合征、Jackson-Weiss综合征等[6,11,12]。

图5 例4头颅MR和超声胼胝体形态

这些综合征有共同的表型，即颅面畸形，但同时也有各自的特色表型，有些综合征仅有颅面部畸形，有些同时合并颅外畸形。即使单就颅面部畸形而言，也因病变骨缝数量及程度而呈现不同的严重程度，轻者仅单条骨缝早闭，颅腔容积不受影响，智力和发育可表现正常；严重者多条骨缝早闭，导致头颅严重畸形、颅腔容积显著缩小、重者危及生命[13,14]。本文中除了发现已经报道过的并趾、脑积水、Chiari畸形外，在4例有头颅影像学检查结果的患儿中还发现3例患儿胼胝体发育异常，提示胼胝体异常作为可能存在的FGFR2突变表型，有很大的诊断借鉴意义。

FGFR2作为胎儿期参与颅骨形成、颅腔结构发育的重要基因[15-17]，除颅缝早闭、面部正中畸形外，FGFR2基因致病变异极有可能还引起其他颅腔结构尤其是脑中线区结构异常，但在既往文献中鲜有报道[5]可能有如下原因，①特殊面容、四肢畸形表型更直观，而颅腔结构如胼胝体发育异常则需要通过影像检查才能发现，影像检查的缺失可能导致表型描述不全面；②胼胝体形态不规则、有多个分区，其形态异常表现多样，可表现为部分或整体缺如，也可表现为整体变薄或变短，量化诊断困难大。Garel等[18]曾建立胼胝体MR影像0～15岁参考值，最小年龄为6月龄；Pashaj[19]等曾利用超声建立各孕周胼胝体形态参考值。但单纯二维超声在胼胝体形态评估中会出现无法界定的情况，如本文例1和2，其胼胝体整体观察变薄，二维测量膝部、体部、压部厚度P99)，二维诊断胼胝体发育异常证据不充足，若结合三维容积显著缩小(

胼胝体形态诊断目前主要依赖影像，以MR成像与超声应用最多。MR检查要求高、不便于床旁操作，而超声检查便捷、无辐射，可床旁操作，适合筛查，在围生期应用相当广泛。新生儿期前囟未闭，以顶部中央的前囟门作为声窗，能清晰显示脑中线结构，为胼胝体形态评估提供优越条件。

鉴于FGFR2表型如此多样化，将胼胝体形态评估模型应用于更多的FGFR2突变新生儿，不仅能在FGFR2信号传导通路和中建立更多基因型-表型关联性信息，而且有望能在围生期发现FGFR2突变的标志表型，用于产前筛查，为FGFR2基因突变的遗传干预、咨询提新的思路。