NFIA基因突变致脑畸形伴或不伴尿道缺陷疾病诊治分析

伍 添 吴水华

脑畸形伴或不伴尿道缺陷疾病（brain malformations with or without urinary tract defects，BRMUTD，PMID：25714559），是指包含NFIA基因（OMIM＃600727）的染色体1p32-p31变异（OMIM＃613735）的胼胝体发育不全、脑室扩大、神经发育迟缓、Chiari畸形，伴或不伴尿路缺陷、肾发育不全、膀胱输尿管反流。导致该疾病的主要原因包括染色体1p32-p31缺失、NFIA基因突变、1p32-1p31染色体易位。回顾相关文献发现该疾病十分罕见，目前仅有不到30例BRMUTD被报道，而由NFIA基因突变导致该疾病的案例报道更为少见［1］。本研究回顾性分析湖南省儿童医院神经外科收治的1例NFIA基因突变致BRMUTD患者的临床资料，并结合文献复习，探讨BRMUTD的临床表现与基因突变特征，加深对BRMUTD的理解认识，提高该疾病的诊断率。

材料与方法

患者女，9个月，因“头颅外观畸形”于湖南省儿童医院神经外科住院治疗。患者系第一胎第二产，足月，顺产，出生时体重4．25 kg，否认宫内窘迫和窒息病史。出生后第2天因皮肤黄疸于湖南省妇幼保健院住院5天。母亲孕时29岁，父亲31岁，身体健康，非近亲结婚，家族无类似病史。否认孕期吸烟、酗酒、滥用药物病史。母亲孕中期MRI提示胎儿双侧大脑半球对称，前后径约10．9 cm，左右径约8．9 cm，右侧侧脑室前角外侧异常信号，疑似室管膜下囊肿。孕期行唐氏筛查均提示低风险。

体格检查：体重10．1 kg，头围48．5 cm，前囟大小约0．3 cm×0．2 cm，神志清楚，头颅狭长，前额及后枕部突出，双侧颞部扁平（图1）。心、肺、腹均未见明显异常，四肢肌张力正常，巴氏征阴性，脑膜刺激征阴性。

图1 BRMUTD患者头面部正位、侧位照Fig．1 Frontal and lateral views of the child's head and face

辅助检查：头颅CT提示头颅狭长，前囟稍小，矢状缝基本闭合，小脑扁桃体稍变尖下移，超过枕骨大孔下缘约4 mm，胼胝体偏小，双侧侧脑室前角稍扩张，余脑室正常（图2）。韦氏智力测试：患者智力发育水平一般，相当于33周小儿水平，智力测试得分为82分，为边缘水平。泌尿系统彩超：未见明显异常。血常规、肾功能、电解质未见明显异常。肝功能：谷丙转氨酶：50．5 IU／L，谷草转氨酶71．3 IU／L，血脂正常，肝纤维化无创检测提示正常。

图2 BRMUTD患者头颅CT表现 注 A：无明显脑积水；B：胼胝体发育不良；C、D头颅狭长，提示矢状缝早闭Fig．2 Cranial CT findings of the child

基因检测方法：采用全外显子组测序，基于NovaSeq 6000技术测序平台，采用IDT xGen Exome Research Panel进行捕获建库，双末端（Paired-End）测序策略。Raw data＞10G，Q30≥80%。

生物信息分析与变异筛选流程：测序仪下机原始数据使用bcl2fastq将．bcl文件转换成．fastq文件，并使用BWA，Samtools和Picard软件将reads比对到人类参考基因组GRCh38／hg38，生成的．bam文件采用GATK系列软件进行局部重新比对，重复序列去除并进行变异检出。使用Annovar对．vcf变异文件进行变异注释。致病变异位点筛选原则：①筛选出外显子区变异、非同义突变位点。②ExAC＿EAS、ExAC＿ALL、1000Genomes、gnomAD等数据库中未见正常人携带或携带率小于5%。③参考db-SNP、OMIM、HGMD、ClinVar等多种数据库对致病变异位点进行评估。④使用SIFT、Polyphen2、LRT、MutationTaster、FATHMM等多种蛋白功能预测软件进行基因变异导致蛋白功能变化的预测。根据ACMG分类指南以及病人的临床表型进行致病变异的筛选。使用二代测序技术检出与患者临床表型相关的致病变异位点，采用一代Sanger测序技术对双亲样本同时进行验证。

检索PubMed、SpringerLink、Google Scholar、中国知网、万方、中国生物医学文献和维普数据库。检索关键词：染色体1p32-p31缺失综合征（chromosome 1p32-p31 deletion syndrome）；NFIA（NFIA gene）；颅缝早闭（craniosynostosis）；脑畸形伴或不伴尿道缺陷疾病（cerebral malformation with or without urethral defect）。

纳入标准：有关NFIA基因突变及染色体1p32-p31缺失导致的BRMUTD；排除标准：①同一作者、医院、研究所、数据库重复报道的数据；②患者临床资料不清楚或未描述临床症状。最终共27例患者（含本研究病例）纳入本次研究。对纳入本研究病例的背景资料、临床症状、基因突变特征进行回顾性分析。

结 果

本院1例患者完善基因检查结果显示：患者NFIA基因携带突变c．1051C＞T（p．Arg351*），通过家系验证，发现该突变是新发突变。生物学信息分析软件Mutation Taster分析预测蛋白功能的结果提示为致病突变。

27例患者具体临床表现见表1。其中男女比例为15∶12，临床表现主要包括胼胝体异常（24／27）、脑室扩大（23／27）、巨头畸形（22／27）、狭颅症（5／27）、发育迟滞（25／27）、chiari畸形（7／27），伴有尿道缺陷相关泌尿系统疾病（10／27），变异来源包括新发突变、家族遗传及母系遗传3种。处理方式以对症处理为主，并定期随访患者预后，目前暂无死亡病例。

表1 BRMUTD患者的临床表现Table 1 Clinical manifestations of BRMUTD children

讨 论

BRMUTD是指由NFIA基因变异所致的脑发育畸形和（或）泌尿系统异常，是一种罕见的常染色体隐性遗传病。BRMUTD的临床症状涉及多系统（智力发育落后、头颅畸形、泌尿系障碍），通过基因检测可确诊该疾病。通过对文献的总结发现BRMUTD疾病主要涉及染色体1p32-p31缺失、NFIA基因突变以及1p32-1p31染色体易位，本例患者存在胼胝体偏小、脑室扩大、智力发育落后、颅缝早闭、Chirai畸形以及肝功能异常，符合BRMUTD的临床特征，通过家系全外显子基因检查发现属于NFIA基因突变，同时突变c．1051C＞T（p．Arg351*）位点为新发位点，同时进一步论证了狭颅症为BRMUTD的一种表现形式。

BRMUTD的发现主要是因为大家对NFI蛋白认识的逐步加深。1982年首次报道了NFI蛋白及其体外作用，并证实NFI蛋白在DNA复制过程中起重要作用［17］；das Neves等构建NFIA基因敲除小鼠并对其进行表型分析，发现NIFA基因低表达会导致小鼠脑积水以及胼胝体发育不全。2007年Lu等［16］通过构建NFIA（－／－）与NFIA（＋／－）小鼠的实验发现，NIFA单倍体不足会导致一种涉及人类中枢神经系统的综合征以及泌尿系统缺陷，从而提出了BRMUTD。BRMUTD的临床表型复杂多样，主要表现如下：①神经系统：胼胝体异常、脑室增大、Chiari畸形、癫痫发作、发育迟滞或认知障碍；②泌尿系统：反复尿路感染、膀胱输尿管反流、肾积水、脊髓拴系综合征等；③其他特征包括较罕见的斜视，大理石样皮肤或颅缝早闭。根据患者目前临床症状来看，对BRMUTD的疾病表现需进一步随访并总结，特别是在泌尿系统方面。

本例患者具有颅缝早闭的临床特征，显示NFIA基因突变可能对颅缝早闭具有一定的影响。颅缝早闭症状罕见，在2014年Rao［7］报告的1例NFIA基因微缺失（1p32．1p31．3 1Mb）患者中曾提出该类患者颅缝早闭的临床表型可能与NFIA基因缺陷有关，而这一假设得到Nyboe等［6］的证实：在一个携带NFIA基因缺失（p．Pro365Hisfs*32）的家庭中，4名家庭成员中有3名出现颅缝早闭，提示NFIA基因缺陷与颅缝早闭有关，但是否不完全外显暂未被确定。本研究报道了1例因NFIA基因突变所致的BRMUTD，该患者具有颅缝早闭的表型，进一步确定了NFIA基因与颅缝早闭之间的关系，同时扩大了大家对狭颅症诊疗的认识。