MKS1 基因变异所致Joubert 综合征1 例临床及基因分析

张广宇 李三松 杨 磊 王明梅 赵云霞 朱登纳

郑州大学第三附属医院儿童康复科（河南郑州 450052）

Joubert 综合征于 1969 年首次报道，是一种罕见的颅脑先天发育畸形，其发病率约为1/100000，遗传方式主要为常染色体隐性遗传，少数为X连锁遗传[1-2]。Joubert 综合征的临床表现包括新生儿期的阵发性呼吸过度或呼吸暂停、发育迟缓、眼球运动障碍（包括追视障碍、眼球震颤和斜视等）、肌张力减低、共济失调等，常合并视网膜、肾脏、肝脏等多器官受累[3]。本文回顾分析1例MKS1基因突变所致Joubert 综合征患儿的临床特点和基因检测结果。

1 临床资料

患儿，男，3 个月，因双眼不追视就诊。患儿系G1P1，足月顺产，无宫内窘迫及出生窒息史，出生体质量3.5 kg，Apgar评分不详。生后数天因呼吸急促于当地医院住院治疗20余天，诊断为“肺炎、败血症”。母孕期体健，否认毒物、放射线接触史。父母体健，否认近亲婚配，家系中无类似病史。体格检查：身高60 cm，体质量5.5 kg，头围39.6 cm，前囟 1.5 cm×1.5 cm；神清，反应好，全身皮肤、浅表淋巴结无异常；双侧瞳孔正大等圆，对光反射灵敏，双眼不追随物体移动，无明显眼球震颤、斜视，不追听；心肺腹未见异常；抬头差，四肢肌张力偏低，双膝腱反射引出，病理反射未引出。实验室检查：血常规、肝肾功能、心肌酶谱、甲状腺功能未见异常；氨基酸和酰基肉碱谱分析示丙酰肉碱轻度增高，尿气相色谱质谱有机酸检测未见异常。彩超示肝脏、胆囊、脾脏、肾脏、输尿管、膀胱未见明显异常。眼底检查未见视网膜色素变性，裂隙灯检查未见虹膜缺如。头颅磁共振（MRI）示小脑蚓部发育不良，小脑半球间见“中线裂征”，小脑上脚增粗、变长与中脑呈“磨牙征“，第四脑室呈“蝙蝠翼状”（图1）。临床诊断：Joubert综合征。

图1 患儿头颅磁共振表现

为进一步明确诊断，经医学伦理审核及家长知情同意，对患儿及父母行全外显子检测和Sanger测序验证。结果发现，17号染色体上的MKS1基因存在c.1411_c.1412 insG 移码突变及c.44 A>G 错义突变。其中，c.1411_c.1412 insG 移码突变是在16 号外显子区的1411-1412位碱基之间插入1个鸟嘌呤，导致其蛋白质翻译在第471 位谷氨酸发生移码变成甘氨酸，并在第591位终止编码（p.E471Gfs*120）。c.1411_c.1412insG位点在dbSNP 数据库中的编号为 rs 762668200，在ExAc的数据库中显示其突变频率为0.0012，ClinVar数据库将其定义为致病性变异。c.44A>G错义突变位于1 号外显子区的第44 位，由腺嘌呤突变为鸟嘌呤，可导致其蛋白质翻译在第15 位酪氨酸变成半胱氨酸（p.Y15C），DYDF、dbSNP、千人基因组、千人南方、千人北方、ExAC中均未见收录。通过生物信息学软件，Provean、Polyphen2、Sift、Mutationtaster、M-CAP，对蛋白功能预测为有害突变；根据ACMG指南，c.44A>G位点的致病性等级为可能致病。Sanger测序验证结果表明，患儿c.1411_c.1412insG移码突变来自于父亲，而c.44 A>G 错义突变来自于母亲（图2），符合常染色体隐性遗传共分离规律。由此判定，MKS 1基因的c.1411_c.1412insG以及c.44A>G的复合杂合突变为患儿的致病性突变，并确诊为Joubert综合征。

入院后给予康复治疗7个疗程。1岁时行Gesell发育量表评估示大运动95分，精细动作90分，适应性90分，语言92分，个人-社交95分。2岁时随访，神清，反应好，追视欠灵活，能说简单句子，能听懂简单指令，能识别五官，认识家人，竖头稳，双手抓物灵活，能指尖捏物，能独站、独走，四肢肌张力偏低。

2 讨论

Joubert 综合征是一种遗传性先天性小脑性共济失调，其特征是中脑-后脑发育不良，MRI表现“磨牙征”和多种器官受累。目前Joubert综合征诊断标准包括：①头颅MRI检查的轴向视图上的“磨牙征”，表现为发育不良的小脑蚓部、加深的脚间窝和增厚且变长的小脑上脚，在周围脑脊液衬托下，轴位上双侧小脑上脚与中脑交接处呈“磨牙”样改变；②不同程度的智力缺陷/发育迟缓；③婴儿期的肌张力减退；④以下1 种或2 种表现（非必要条件但支持诊断），婴儿期不规则呼吸模式（发作性呼吸暂停和/或呼吸急促，有时交替）和眼球运动异常（眼球震颤、斜视、追视障碍等）[1,3-6]。

图2 患儿及父母MSK1 基因突变位点Sanger 测序图

Joubert综合征的临床表现可能因受累器官不同而不同，并且脏器受累婴儿期可无相应表现，随患儿年龄增长逐渐显现。在这些缺陷中，最常见的是视网膜缺陷（严重程度从Leber 先天性黑曚到缓慢进展性视网膜病，视力部分保留），肾缺陷（肾单位肾痨或多囊肾）和先天性肝纤维化。较少见的特征包括脉络膜视网膜或视神经缺损，先天性心脏畸形，内脏反转，严重脊柱侧弯，骨骼发育不良，先天性巨结肠症以及口腔和面部缺损，如唇裂、腭裂或两者并存，分叶舌，舌或口腔软组织肿瘤等。由于Joubert综合征临床表现的复杂性，将所有MRI 图像具有“磨牙征”的疾病统称为“Joubert 综合征及相关疾病”，并将其分为单纯型Joubert综合征、Joubert综合征伴眼睛缺陷、Joubert 综合征伴肾脏缺陷、Joubert 综合征伴眼肾缺陷、Joubert综合征伴肝脏缺陷、Joubert综合征伴口面指/趾缺陷[4-5,7]。

本例患儿存在发育迟缓、肌张力降低、眼球运动异常，MRI 有典型的“磨牙征”，无眼睛、肝脏、肾脏受累表现，也无肢体发育畸形，考虑为单纯型 Joubert综合征。全外显子检测发现患儿携带了MKS 1基因c.1411_c.1412insG移码突变和c.44A>G 错义突变，而Sanger测序验证表明移码突变来源于父亲、错义突变来源于母亲，符合常染色体隐性遗传共分离规律。因此判定MKS1基因的c.1411_c.1412insG以及c.44A>G的复合杂合变异为本例Joubert 综合征患儿的致病性变异位点。

Joubert综合征致病与初级纤毛的功能障碍有关，因此Joubert综合征也被纳入初级纤毛疾病之列。初级纤毛是一种不能移动的细胞器，几乎存在于所有细胞类型的表面。虽然长期以来被认为是一个功能的残余物，但这种细胞器最近成为深入研究的焦点，它可能在胚胎发育、人类的遗传性疾病甚至肿瘤发生中发挥关键作用。初级纤毛从基底体出现，是一种固定在细胞质膜上的中心粒结构，其结构核心是轴丝，由9个双管微管组成。在许多成体组织中，初级纤毛起到细胞外信号的传感器作用，并在细胞内转导这个信号以调节组织稳态、增殖等。例如，在肾和胆管上皮或视网膜光感受器中，如果纤毛的传感器功能破坏就会导致相应的器官缺陷。此外研究表明，大多数类型的神经细胞都具有初级纤毛，因此可能在大脑发育和功能中发挥作用[8-12]。

MKS 1基因突变是Meckel 综合征的致病基因之一。Meckel综合征是一种罕见的常染色体隐性遗传性疾病，也是初级纤毛相关疾病的一种，主要临床表现为囊性肾发育不良、严重的中枢神经系统畸形（枕部脑膜脑膨出最常见）、多指和肝脏纤维化改变[13]。近几年报道MKS1基因突变会导致Joubert综合征[14-16]。MKS1基因在组织中广泛表达，尤其在脑、肝，肾中表达量很高。MKS1基因编码的MKS1蛋白含559个氨基酸多肽，其含有高度保守的B9结构域，定位于纤毛基底体[13]。在肾上皮细胞系模型中，通过siRNA瞬时敲除MKS1基因，抑制中心粒向顶膜的迁移，从而导致初级纤毛形成障碍，说明MKS1基因是初级纤毛形成所必需的[17]。MKS1基因突变既会导致Meckel综合征也会导致Joubert综合征，同一基因突变可以出现不同疾病表型可能与基因突变类型有关，如Meckel综合征基因突变类型多为2 个无义突变，而Joubert 综合征至少有1个不会导致蛋白截短的突变（如错义突变）[15]。Meckel综合征以及Joubert综合征均属于初级纤毛相关疾病，它们的基因、表型互相重叠、交织，目前发现Joubert 综合征有30 余个致病基因，其中有10 余个基因的突变会导致Meckel综合征[18-19]。

目前对于Jouber综合征尚无特效治疗，主要为对症治疗及康复训练。Joubert 综合征预后不一，某些基因类型、合并器官受累以及合并其他畸形会导致患者死亡风险增加[20]。Jouber综合征多存在中-重度智力障碍，仅部分患儿智力轻度障碍甚至可能完全正常[4]。本例患儿康复治疗后智力运动发育商达到正常同龄儿童水平，考虑与其突变基因类型以及早期康复介入有关。

综上，本例Joubert 综合征患儿经全外显子组测序及Sanger 测序验证，检测到MKS 1基因的2 个突变c.1411_c.1412insG和c.44A>G，其中c.44A>G为新发现变异，这一发现拓宽了 Joubert 综合征致病基因的突变谱。