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摘要：
背景： 脊柱骨骺发育不良(spondyloepiphyseal dysplasia，SED)是一组罕见的以脊柱和骨骺畸形为特征的遗传性骨病，其遗传方式包括常染色体显性遗传、常染色体隐性遗传以及X染色体连锁隐性遗传。该病的共同特征是累及椎体和骨骺，临床上主要表现为短躯干型身材矮小、胸部畸形和关节退行性变。影像特点包括椎体扁平、骨骺发育不良及关节软骨破坏。依照《国际遗传性骨病分类标准(2010年版)》，可根据SED的临床特征、影像特点以及分子遗传学的不同表现分为九种临床类型: (1)先天性脊柱骨骺发育不良(spondyloepiphyseal dysplasia congenita，SEDC); (2)迟发性脊柱骨骺发育不良(spondyloepiphyseal dysplasia tarda，SEDT); (3)迟发性脊柱骨骺发育不良伴进行性骨关节病(spondyloepiphyseal dysplasia tarda with progressive arthropathy, SEDT-PA); (4) Omani型SED(spondyloepiphyseal dysplasia Omani type,SED-OT); (5) Kimberley型SED(spondyloepiphyseal dysplasia Kimberley type, SEDK); (6) Wolcott-Rallison型SED(spondyloepiphyseal dysplasia Wolcott-Rallison type,SED-WR); (7)轻度SED伴早发性关节炎(Mild SED with premature onset arthrosis); (8) SED伴跖骨短缩畸形(SED with metatarsal shortening); (9)常染色体隐性晚发型SED(Late onset SED，autosomal recessive type)。 迄今，人类基因组突变数据库(HGMD Professional 2012.3)收录的SED相关致病基因共8个，分别为COL2A1，TRAPPC2(SEDL), WISP3, CHST3, ACAN(AGCl), EIF2AK3, MATN3和PAPSS2,目前已有6个与SED临床类型相对应的致病基因得到了证实。 虽然SED是罕见的遗传性骨病，其中较常见的临床类型的发病率尚不足2/100万，但SED所致的骨骼畸形不仅能影响患者的自身形象及正常运动能力，造成其生活质量下降及潜在的心理问题，该病还可能导致多系统受累，甚至威胁患者生命。因此，总结SED不同类型的临床表现并对其相关致病基因进行遗传学分析，有助于提高广大临床医师对该病的认识及诊断能力，也有望为选择国内热点突变进行中国人群SED致病基因建立者效应的相关研究，并藉此指导婚配，实施产前诊断，建立有效的基因诊断提供理论依据。 目的： 1.对纳入本研究的尚未基因诊断SED的19个家系的临床资料进行总结分析。 2.在所有临床诊断或拟诊SED的患者中筛查和检测8个能够导致SED的致病基因，确定SED患者的突变位点及突变类型。 3.选取确诊SED的患者，对其相应的突变蛋白进行功能预测，并尝试探讨其临床表型与基因型的相关性。 4.通过文献复习，对在中国人群中高发的SED类型进行临床表型及基因突变特点分析，以期为SED的临床分类以及分子遗传学诊断和评估提供证据支持，进一步丰富SED相关致病基因的突变数据库。 方法： 1.研究对象: 北京协和医院内分泌科自2006年至今收集的可以临床诊断或拟诊SED的19个家系。 2.研究方法: (1)对19个SED家系先证者的遗传方式、临床表现及影像特点进行分析; (2)对19个SED家系先证者及其家系中有类似表现的亲属进行基因突变检测，针对8个可导致SED的致病基因(COL2A1，SEDL，WISP3，CHST3，AGC1，EIF2AK3，MATN3和PAPSS2)进行PCR扩增并测序，如发现新的错义突变则在50例无关健康对照中进行验证; (3)选取遗传学确诊的SED患者，应用SIFT和Polyphen-2进行突变体蛋白功能预测，并对其临床表型和基因型的相关性进行探讨; (4)通过文献复习，对在中国人群中高发的SED类型进行临床表型及基因突变特点分析。 结果： 1.确诊SEDT-PA患者2例，其临床症状相似，均为男性，3-5岁起病，最初表现为双手指间关节肿大，逐渐累及双肘、髋、膝、踝等关节，存在关节疼痛和四肢多关节活动障碍。查体发现短躯干型身材矮小、脊柱侧弯、不同程度的步态异常及行走困难。影像学上均存在椎体扁平，椎体前缘不规则，四肢关节骨骺/干骺端增大及关节周围骨质疏松。基因检测证实了3个WISP3突变，其中c.624delA(K208fsX24)和c.105dupT(G36fsX10)为新发现的突变，c.342T＞G(C114W)为国内多次报道的已知突变。文献复习发现SEDT-PA是随年龄增加呈进行性进展的疾病，患者起病越早，病程越长，临床表现可能越严重。c.866dupA，c.1000T＞C，c.342T＞G和c.341G＞A存在于多个无血缘关系的中国SEDT-PA家系，提示在中国人群中可能存在WISP3基因的建立者效应。 2.确诊SEDT患者2例，其临床症状相似，均为男性，儿童期起病，以短躯干型身材矮小为特征。影像学方面表现为椎体扁平，椎体前部上下缘凹陷、中后部呈特征性的“驼峰状”突起。基因检测证实了2个SEDL突变，分别为无义突变c.364C＞T(R122X)和缺失突变c.191_192delTG(G64fsX24)，两者均为先前报道过的重复突变。 3.确诊SEDC患者1例，为女性，自幼起病，临床上表现为明显的短躯干型身材矮小、鸭步步态、膝外翻、足外翻和脊柱侧弯。影像学上存在胸腰椎椎体扁平，密度减低，多发椎体楔形变。基因检测证实了COL2A1基因错义突变c.3446_3447GA＞TC(G1149V)，此为新发现的突变。应用SIFT和Polyphen-2对突变体蛋白进行功能预测显示该突变可严重损害Ⅱ型胶原的正常功能。 结论： 对纳入本研究的19例可以临床诊断或拟诊SED的患者及其家系进行临床资料分析总结，通过PCR技术在每位患者中逐一筛查和检测了8个能够导致SED的致病基因，最终确诊了SEDT-PA患者两例，SEDT患者两例，以及SEDC患者一例。共发现致病基因突变6个，其中WISP3基因突变3个，分别为c.624delA(K208fsX24)，c.105dupT(G36fsX10)和c.342T＞G(C114W); SEDL基因突变2个，分别为c.364C＞T(R122X)和c.191_192delTG(G64fsX24);以及1个COL2A1基因突变c.3446_3447GA＞TC(G1149V)。c.624delA(K208fsX24),c.105dupT(G36fsX10)和c.3446_3447GA＞TC(G1149V)为目前尚未报道的新突变。对错义突变c.342T＞G(C114W)和c.3446_3447GA＞TC(G1149V)进行蛋白功能预测分析，结果显示这些突变均可严重损害相关编码蛋白的正常功能。本研究进一步在中国人群中证实了COL2A1、SEDL和WISP3基因是可以导致SED的致病基因，丰富了SED相关致病基因的突变数据库。
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