MECP2 基因变异所致Rett 综合征患儿1 例的临床表型与遗传学分析

钟少君 李承燕 王 优 荣诗雯 刘 玲 林永文 敖 当

广东医科大学附属医院儿童医学中心，广东湛江 524000

Rett 综合征（OMIM#312750）是一种X 连锁显性遗传的单基因神经发育疾病，主要临床表型包括严重智力障碍、语言和学习障碍、重复的刻板手部动作和发育倒退，多数患者癫痫发作[1]；常呈散发，偶有家系遗传，多见于女童，患病率为1/15 000～1/10 000，其中绝大部分为新发变异[2-3]。目前Rett 综合征已知的致病基因有甲基CpG 结合蛋白2（methyl-CpG-bindingprotein 2，MECP2）、CDKL5、FOXG1 基因突变，90%～95%的Rett综合征是由染色体Xq28 上MECP2 基因变异引起[4-6]。本研究通过对MECP2 基因变异所致Rett 综合征患儿1 例的回顾性研究，加深临床医生对本病发病机制的认识，提高临床医师的重视，为临床诊断、诊断治疗及遗传咨询提供参考。本研究获得了广东医科大学附属医院医学伦理委员会的审查（PJ2021-097），患儿监护人已签署知情同意书。

1 病例资料

患者，女，第一胎第一产，足月顺产出生，出生体重为2.2 kg，头围为32 cm。出生时为足月小样儿，无家族史。在4 月龄时开始能够抬头，之后一段时间内生长发育正常，5 个月能够翻身，6 个月独立坐起。然而，在此后的发育过程中，患者出现生长发育停滞的情况。2017 年8 月因“发育落后”开始频繁就诊于广东医科大学附属医院，20 个月时才开始能够行走，但步态不稳。在2 岁8 个月时，患者丧失了先前习得的言语能力，只能发出“爸/妈”等单字，无法理解别人的话语意思，也无法表达自己的需求，表情较为单一，肌张力低下，并逐渐失去了有目的的手部动作。在3岁时，患者出现了手部刻板动作，双手喜欢交握，并伴随双上肢的不自主震颤和喜欢吃手的行为。在3 岁7 个月时，患者出现了癫痫发作，经过25 mg/（kg·d）丙戊酸治疗后仍有发作，加用拉莫三嗪后才无明显发作，但至今仍喜交握动作。现8 岁3 个月头围48 cm，双上肢无不自主震颤，无法理解别人的话语意思，也无法表达自己的需求，表情较为单一，生活无法自理，肌张力低下，行走不稳，暂无脊柱侧凸、肌肉僵硬、痉挛等表现。

患儿2017年12月头部磁共振未见明显异常（图1A），2018 年（4 岁时）脑电图即提示中度异常儿童脑电图：大量尖波尖慢波；2021 年6 月7 日（6 岁时）复查脑电图仍提示异常：清醒期左侧额、中央区、额中央区、中线中央区多量中-高波幅尖波散发或簇发；醒睡各期左侧半球广泛性中-极高波幅棘慢波、右侧半球广泛性高波幅慢波及中线区高波幅棘波持续发放（图1B）；肝肾功能、心肌酶谱、血生化检查、血氨、血乳酸、血氨基酸及酯酰肉碱谱、尿有机酸分析等均无异常。2020 年12 月21 日孤独症行为评定量表评分65 分，Gesell 评估量表评分/韦氏智力测试分数42 分。2021 年3 月5 日获得患儿父母的知情同意后，抽取先证者及父母静脉血各2 ml。提取外周血细胞全血基因组DNA 并样本质检。全外显子测序平台选用高通量基因测序仪（华大制造MGI，型号：MGISEQ-2000RS），平均测序深度约为140×，20×覆盖度为99%，30×覆盖度98%（由深圳安吉康尔公司完成）。采用FastQC 软件做质量评估，参照基因组序列为GRCh37，序列变异的检测和解读基于转录本NM_001110792.2。对高质量变异进行频率数据库（如千人基因组、ESP、gnomAD）和OMIM、ClinVar、HGMD 等数据库关联注释（图2）。Sanger 测序利用ABI BigDye Terminator v3.1 试剂盒构建测序反应，使用ABI 3730XL 全自动测序仪进行测序验证。家系全外显子基因测序检测提示患儿MECP2 基因存在杂合变异，为错义变异c.710C＞G（p.Pro237Arg），经Sanger 测序证实，变异为新生变异，父母未携带该变异位点，根据美国医学遗传学与基因组学学会（American College of Medical Genetics and Genomics，ACMG）指南判定为可能致病性变异[7]，判读为PS2+PM2+PP3，既往被报道为致病[8-9]。因此该患儿最终于2021 年3 月确诊为Rett 综合征。

图1 MECP2 基因家系先证者的临床检查结果

图2 MECP2 基因家系检测结果

3 讨论

Rett 综合征是一种以女性发病为主的神经系统发育障碍性疾病，因儿科医生Andreas Rett 首次描述而命名[5，10]。在大多数情况下，该疾病是由MECP2 X结合基因的功能丧失变异引起的，其表型的严重程度与X 染色体失活、嵌合体、变异严重程度、遗传背景和环境因素有关[11-13]。目前MECP2 的突变已被确定为Rett 综合征的主要遗传原因[14-15]。

MECP2 基因编码甲基CpG 结合蛋白2，通过与甲基DNA 结合来控制染色质结构和基因表达，其表达水平异常高或低、失衡和/或基因突变会导致神经发育障碍和脑功能障碍[16-18]。MECP2 蛋白具有5 个结构域，包括N 末端结构域（N-terminal domain，NTD）、甲基DNA 结合结构域（methyl-DNA binding domain，MDB）、转录抑制蛋白结合结构域（transcription repressor binding domain，TRD）、甲基DNA 结合结构域和转录抑制蛋白结合结构域之间的中间结构域（interdomain，ID）及C 端结构域（C-terminal domain，CTD）[19]。其中MBD 和TRD 被认为是关键的功能域。Ehrhart 等[20]通过公共数据库收集到10 968 个携带MECP2 变异个体，总结了863 致病性变异及209 个良性变异，发现致病性变异中无义变异占54%、错义变异占37%、插入变异及重复变异均为9%。大多数MECP2 错义变异的位于MDB（68.3%）及TRD 中，93.6%的错义变异出现在保守区域。良性变异在CTD（55.1%）和ID（28.1%）中最常见。

典型Rett 综合征的诊断标准需要满足4 个主要标准，有目的的手部技能丧失、语言丧失、步态异常及刻板手部动作[21-22]。头部生长减慢可能是Rett 综合征的最初迹象之一。本文中患儿为女性，临床表型有刻板手部动作及手部技能丧失、语言丧失及步态异常，故诊断典型Rett 综合征。Rett 综合征的许多症状都缺乏特异性，复杂的神经症状及精神症状难以与其他疾病（如孤独症）相鉴别。头部生长减慢可能是Rett 综合征的最初迹象之一。基因突变可能为Rett 综合征最独特的因素，该例患儿携带MECP2 基因新生变异，变异位点位于既往统计致病性变异的热点区域，ACMG 评级为致病或可能致病性变异，考虑MECP2基因变异为该例患儿的致病基因。

目前治疗Rett 综合征主要包括两种途径：一种是针对遗传和分子病理修复突变的MECP2 或调控下游分子靶向相关信号通路，如脑源性神经营养因子（brainderived neurotrophic factor，BDNF）[20，23-24]。MECP2 缺陷雄性小鼠的表达水平降低，当表达水平恢复到一定水平时，患病小鼠的症状和寿命可以逆转，表明针对Rett 综合征中MECP2-BDNF 轴的治疗可以减轻一些症状，是Rett 综合征的潜在治疗选择。另一种通过其他物理刺激干预如脑深部电刺激、经颅磁刺激等缓解病理症状[25-26]。应用上述途径可以改善Rett 综合征神经元的病理表型，改善神经元的生长发育，或修复其受损的神经突和突触，深入分析MECP2 基因变异的致病机制将有助于优化治疗方法组合。目前Trofinetide 正在进行Ⅲ期临床试验，提示Trofinetide 对Rett 综合征的核心症状方面具有改善作用[27-28]。

Rett 综合征患儿有的临床表现需要到一定年龄阶段才会显现出来，因此低龄Rett 综合征患儿诊断难度大于年长儿，所以基因检测及突变谱对Rett 综合征明确诊断十分必要。早期基因检测诊断与治疗可改善预后，为遗传咨询及产前诊断提供重要参考依据。

利益冲突声明：本文所有作者均声明不存在利益冲突。