RSTS与MKHK诊断的遗传机制分析
□田 远

   李女士的儿子已经13个月了，生长发育落后于同龄儿，面部有耳郭大、腭弓高等明显异常。在医生的建议下，李女士带着儿子做了基因检测，检测结果显示，患儿存在一个CREBBP基因的致病新发错义杂合变异，变异位于第26号外显子，变异分类证据提示，该变异位于CBP/p300型组蛋白乙酰转移酶结构域。然而，当她看到相关疾病一栏时，却发现这一栏描述了两种临床表现差异明显的疾病，分别为Rubinstein-Taybi综合征（RSTS）和Menke-Hennekam综合征（MKHK）。这两种疾病都是常染色体显性遗传病，但它们在临床描述上却存在明显区别，RSTS患者面部特征典型，常常表现为眉毛高度拱起，睫毛长，睑裂，鼻梁宽大，鼻中隔呈喙状，上颚高度拱起，轻度小颌畸形，会出现特征性的龇牙咧嘴或异常微笑；而MKHK患者的面部特征则相对不典型，也不常见，仅个别会出现腭裂、内眦赘皮、鼻梁凹陷、鼻短、鼻孔前倾等症状。与CREBBP基因缺陷相关的RSTS患者的平均智商在35至50，仅有一些与EP300基因缺陷相关的RSTS患者智力障碍较不严重，个别智力正常；而MKHK患者的智力发育可变性很大，相当一部分仅表现为轻度智力障碍。与RSTS相比，MKHK患者也不存在典型的拇指宽大表现。
    这份基因检测报告让李女士产生了疑问，为什么同一个基因的致病变异，相关疾病栏里却列举了两种临床表现差异很大的疾病呢？
    一、常染色体显性基因的致病变异存在不同的致病机制
    对于常染色体显性遗传疾病来说，致病变异的致病机制主要分为三种：单倍剂量不足、功能获得和显性负效应。
    1.单倍剂量不足：单倍剂量不足是一种功能丧失致病机制，指基因变异导致了原有蛋白功能的丧失。人类属于二倍体生物，共存在23对染色体，每对染色体都是一条遗传自父亲，另一条遗传自母亲，因此在常染色体上，同样的基因也会存在一个父源等位基因和一个母源等位基因。如果个体仅有一个等位基因发生了致病变异，而另一个等位基因是未发生变异的野生型，则该变异被叫作杂合变异。在单倍剂量充足的情况下，有些杂合变异虽然导致了蛋白功能丧失，但是因为还存在一个能够正常表达的等位基因野生型，因此仍可以表达标准的野生型表型。但有些致病变异会引起单倍剂量不足，即仅有一个等位基因是未发生变异的野生型，仍然不足以表达标准的野生型表型，这就可能导致表型表达的异常，从而引起疾病。一般来说，导致单倍剂量不足的基因变异大多为无义变异、移码变异、剪接变异等引起蛋白截短的变异。
    2.功能获得：功能获得是指基因变异导致了原有蛋白表达的增强，蛋白表达增强有时会产生异常的蛋白功能，当正常的蛋白功能被这些异常的蛋白功能取代时，就可能导致表型表达异常，从而引起疾病。一般来说，导致功能获得的致病变异都是错义变异或整码变异。
    3.显性负效应：指单个杂合致病变异，其产生的蛋白质会干扰由另一个等位基因产生的正常蛋白质，从而对两个等位基因表达的蛋白质功能都产生不利影响。这种干扰通常表现为二聚化、结合或阻断。在聚合物分子的情况下，显性负效应变异通常比功能丧失变异对蛋白功能的影响更为有害。一般来说，导致显性负效应的变异通常为错义变异，并且该错义变异往往位于特定的功能结构域。
    二、RSTS与MKHK在致病机制上存在区别
    1.RSTS的致病机制：CREBBP基因表达CREBB结合蛋白，具有内在组蛋白乙酰转移酶（HAT）活性，可调节许多影响细胞通路的基因表达，例如细胞生长控制、细胞分化、细胞凋亡和肿瘤抑制。CREBBP基因的致病变异可导致CREBB结合蛋白发生截短或氨基酸取代。并且CREBBP基因位于CBP/p300型组蛋白乙酰转移酶结构域的致病变异可干扰组蛋白乙酰化，影响转录激活。因此，目前考虑RSTS具有单倍剂量不足和显性负效应两种致病机制。
    2.MKHK的致病机制：CREBBP基因的致病变异位于第30号或31号外显子上ZNF2（锌指ZZ型）和ZNF3（锌指TAZ型）结构域的重叠区，可能会显著干扰这两个结构域的正确折叠，从而强烈影响域结构组织的稳定性。目前被发现的与MKHK相关的CREBBP基因致病变异均为错义变异。因此，虽然相关功能研究尚不充足，但是该疾病通常被认为由显性负效应机制引起。
    综上所述，李女士儿子检出的CREBBP基因致病变异为错义变异，位于第26号外显子（不是第30号或31号外显子），并且位于CBP/p300型组蛋白乙酰转移酶结构域，因此可以认为该基因变异发生了导致RSTS的显性负效应机制。同时，李女士的儿子还存在腭弓高等与RSTS较一致的临床表现，可据此判断，李女士的儿子所患疾病为RSTS。
    三、小结
    基因变异的致病机制错综复杂，有时同一个基因的不同变异，其导致的疾病表型可能会存在很大差异，进而给临床诊疗提供困难。作为基因数据分析人员，在检出目的基因变异的同时，查询相关数据库，探明该基因变异导致相关疾病的遗传机制也是十分必要的，这有助于为临床诊疗提供对疾病诊断更精确的指导。
 （作者供职于郑州大学第三附属医院）