PYCR1相关常染色体隐性皮肤松弛症患儿临床表现及遗传学特征分析

吴文涌， 上官华坤， 陈瑞敏

（1.福建医科大学临床医学部，福建 福州 350004；2.福建医科大学附属福州儿童医院内分泌遗传代谢科，福建 福州 350005）

皮肤松弛症又称弹性组织溶解症或早老症，是一种罕见的结缔组织疾病，主要临床表现为早老外观（皮肤松弛、皱纹），根据遗传方式分为常染色体显性皮肤松弛症（autosomal dominant cutis laxa，ADCL）、常染色体隐性皮肤松弛症（autosomal recessive cutis laxa，ARCL）和X连锁皮肤松弛症（X-linked cutis laxa，XLCL）[1]。其中，ARCL发病时间最早，常在婴幼儿期甚至胎儿期出现皮肤受累，除皮肤外观外，还表现出宫内生长迟缓、特殊面容、智力障碍、全面发育迟缓、多脏器结构异常[1-2]。目前，已明确FBLN5、EFEMP2、LTBP4、ATP6V0A2、PYCR1、ATP6V1E1、ATP6V1A1、ALDH18A1为ARCL相关致病基因；根据致病基因的不同，进一步将ARCL分类为Ⅰ型（ⅠA、ⅠB、ⅠC）、Ⅱ型（ⅡA、ⅡB、ⅡC、ⅡD）、Ⅲ型（ⅢA、ⅢB）[3-4]。ARCLⅡB/ⅢB型由PYCR1基因变异导致，被称为PYCR1相关ARCL。PYCR1相关ARCL在我国罕见报道[5]。本研究对1例由PYCR1基因复合杂合变异导致的ARCL及相关文献报道114例PYCR1基因相关ARCL患儿的临床表现、分子遗传学特征进行分析。

1 材料和方法

1.1 研究对象

先证者为男童，2岁2个月，因“生长发育迟缓2年”于2019年8月至福建医科大学附属福州儿童医院内分泌遗传代谢专科门诊就诊。患儿自幼生长较同龄儿迟缓，具体生长速率不详，7个月抬头，1岁3个月独坐，现可扶走，仅能发单音。系第1胎第1产，足月顺产，出生身长不详，体质量1.9 kg[低于同年龄、同性别、同地区新生儿平均体质量3个标准差（＜-3s）]，就诊前13 d因“双侧腹股沟斜疝、双侧隐睾”于福建医科大学附属福州儿童医院普通外科行“双侧疝囊高位结扎术+双侧睾丸下降固定术”。父母身体健康，否认近亲结婚。

1.2 方法

经患儿父母知情同意后，采集患儿及其父母外周血各2 mL，乙二胺四乙酸抗凝，4 ℃保存待测。采用核酸抽提试剂盒（北京康为世纪生物科技有限公司，批号为CW2087M）抽提所有样本的基因组DNA。采用SureSelect Human All Exon V6试剂盒（美国Aligent 公司）构建基因组DNA的测序文库，采用NovaSeq 6000高通量测序平台（美国Illumina 公司）进行测序。基因检测由中科基因医学检验所完成。采用SIFT软件、Mutation Taster软件、PolyPhen2软件和美国医学遗传学和基因组学学会（American College of Medical Genetics and Genomics，ACMG）/美国分子病理学学会（the Association for Molecular Pathology，AMP）指南[6]进行基因致病性分析。采用Sanger测序法对患儿及其父母的变异位点进行验证。

1.3 文献检索

以“PYCR1 AND 常染色体隐性皮肤松弛症”为关键词在万方数据库、维普网及中国知网中检索。以“PYCR1 AND [Autosomal recessive cutis laxa OR ARCL]”为关键词在PubMed数据库检索，检索时间为2009年7月—2020年1月，排除非临床病例报道及临床资料不全的文献。

2 结果

2.1 ARCL患儿的临床资料

患儿，男，2岁2个月，身高81.7 cm[低于同年龄、同性别、同地区儿童平均身高2.48个标准差（-2.48s）]，体质量8.0 kg[低于同年龄、同性别、同地区儿童平均体质量2.68个标准差（-2.68s）]，上下部量比例正常，反应迟钝，不能理解语言，无法交流与对答，头发稀疏，特殊面容（三角脸，前额隆起、皱纹，鼻翼窄，下颌前突，招风耳），斜颈，胸腹壁静脉显露，躯体皮肤松弛、皱纹明显。心（-），肺（-），腹软。患儿匀称性矮小，排除骨骼发育异常疾病；血常规、尿常规、粪便常规及生化项目、胸片、心脏彩色多普勒超声检查、腹部电子计算机断层扫描未见明显异常，不支持慢性肝脏疾病或慢性肾脏疾病。建议行甲状腺、胰岛素样生长因子1等激素检测，家属拒绝。鉴于患儿身材矮小，合并早老外观、特殊面容及全面发育迟缓，考虑早老症，予基因检测。

2.2 ARCL患儿基因检测结果及其致病性分析

患儿PYCR1基因（NM_006907）存在2个杂合变异，包含1个移码变异c.345delC（p.Arg115Glyfs*7）和1个错义变异 c.413G＞A（p.Gly138Asp）。Sanger测序验证显示c.345delC来自父亲，c.413G＞A来自母亲，构成复合杂合，见图1。其中p.Arg115Glyfs*7人群频率为0.0004（rs758601634），为已报道过的致病变异（PVS1+PS3+PM2+PP3+PP4）[7-8]；p.Gly138Asp变异为未报道的新变异，人群频率为0，SIFT、Mutation Taster和PolyPhen2软件预测为“有害性变异”，根据ACMG/AMP指南，该变异位点为“可能致病性变异（PM1+PM2+PM3+PP3+PP4）”。

图1 PYCR1基因Sanger测序图

2.3 文献复习

共检索到16篇文献，其中中文1篇、英文15篇，结合本研究的1例患儿，共计115例PYCR1相关ARCL患者，其主要临床表现见图2。

图2 115例PYCR1基因相关ARCL患者的临床表现汇总

115例患者中有98例为纯合变异，有17例为复合杂合变异；共包括42个不同变异位点，其中错义变异27个、剪接位点变异6个、移码变异6个、无义变异2个、内含子变异1个。突变类型与临床表现无明显相关性。

3 讨论

PYCR1基因相关ARCL由GUERNSEY等[9]于2009年首次报道，主要临床表现为早老外观、特殊面容（三角脸、小头畸形）、智力障碍、全面发育迟缓、关节松弛和身材矮小等。本例患儿出现特殊面容（三角脸，前额隆起、皱纹，鼻翼窄，下颌前突，招风耳）、全面发育迟缓、身材矮小、斜颈、胸腹壁静脉显露、躯体皮肤松弛、皱纹明显、双侧隐睾、腹股沟斜疝，符合ARCL的临床表现。基因检测显示存在p.Arg115Glyfs*7和p.Gly138Asp复合杂合变异，根据ACMG/AMP指南，变异位点的致病性明确，结合其典型临床表现，可明确诊断为PYCR1相关ARCL。

本研究检索到114例PYCR1相关ARCL，加上本研究的1例，共115例，其临床表现主要为：（1）早老外观，皮肤松弛、皱纹明显；（2）智力障碍，全面发育迟缓；（3）骨关节异常，关节松弛，骨密度减少，拇指内收畸形，髋关节脱位；（4）特殊面容，三角脸，小头畸形；（5）身材矮小。因PYCR1相关ARCL的临床表现与一些皮肤和骨骼疾病相似，需要与以下疾病鉴别：（1）Geroderma osteodysplasticum，由GORAB基因变异所致，婴幼儿期发病，皮肤表现限于背、腹及手足，胸部以上受累少见，且智力正常[10]；（2）Arterial tortuosity综合征（Arterial tortuosity syndrome，ATS），由SLC2A10基因变异所致，有早老外观表现，但以大动脉病变为特征表现[11]；（3）ADCL和XLCL，ADCL由ELN基因变异所致，其皮肤改变常在成年期出现，罕见出现肺动脉狭窄、主动脉瘤、支气管扩张和肺气肿等皮肤外器官受累[12]，而ARCL患者发生器官受累时常出现心脏、肺脏结构改变；XLCL由ATP7A基因变异所致，除皮肤表现外，可出现特征性的骨骼异常“枕角”[13]。

ARCL各型都有早老外观（皮肤松弛、皱纹明显）这一共同特征，临床上难以区分，但在器官受累和严重程度上具有一定的异质性，其预后与呼吸、循环等系统受累程度有关。ARCLⅠ型常有多脏器受累，可危及生命，可见颅骨发育异常、囟门闭合延迟、关节松弛、髋关节脱位等骨关节异常和腹股沟疝[2，14]。ARCLⅡ型除皮肤松弛外，可出现特殊面容（前额隆起、弓形眉、眼睑外侧下斜、龋齿），生长发育迟缓和骨关节异常[14-15]。ARCLⅢ型又称为De Barsy综合征，除了早老外观、智力障碍、全面发育迟缓外，还会出现眼部受累，如白内障或角膜浑浊[16]。PYCR1变异患者通常被诊断为ARCLⅡB型，小部分眼部严重受累患者被诊断为ARCLⅢB型。各型ARCL由于临床表现重叠，难以直接鉴别，需要进行基因检测以明确诊断。

PYCR1基因位于17号染色体长臂（17q25.3），编码吡咯啉-5-羧酸还原酶1（delta-1-pyrroline-5-carboxylate reductas，PYCR1）。PYCR1是一种线粒体酶，参与L-脯氨酸生物合成过程，在结缔组织的发育中起重要作用[17]。早老外观是ARCL最重要的表现，所有患者均表现出皮肤松弛或皱纹。有研究结果显示，PYCR1基因活跃表达于人体皮肤及骨关节系统，如发生变异可导致成纤维细胞病变，对氧化应激的耐受能力下降，细胞凋亡率增加，最终引起皮肤表现[18]。除此之外，PYCR1基因变异还可导致骨关节异常、身材矮小、智力障碍、全面发育迟缓等。有研究结果显示，PYCR1基因敲除斑马鱼模型出现脯氨酸合成酶缺乏，无法合成足够的脯氨酸和羟基脯氨酸，结缔组织减少，导致运动功能低下、身长不足、体质量不足和早衰[19]。

目前，ARCL尚无有效治疗或预防疾病进展的方法，因此对症治疗十分重要。对于骨密度降低患者，应用双膦酸盐治疗24个月后可有效纠正患者骨密度，预防自发性骨折继续发生，明显改善患者生活质量[20]。整形手术也可对皮肤外观起到改善作用。长期、定期随访有助于早期发现患者消化、呼吸、循环等系统的并发症，及时治疗，改善患者预后[1]。

综上所述，ARCL表型、分型复杂多样。当患者出现早老外观，合并表现为关节松弛、特殊面容、智力障碍、全面发育迟缓和身材矮小时应考虑PYCR1相关ARCL，基因检测有助于最终确诊，长期随访有助于及时对症治疗，改善患者预后。