【佳学基因检测】德托尼-卡菲病基因解码、基因检测案例De Toni-Caffey disease

遗传病、罕见病基因检测导读：

德托尼-卡菲病基因检测是对英文疾病名称为De Toni-Caffey disease的疾病所进行的根据基因序列变化而做出诊断的一种医学疾病检测方法。德托尼-卡菲病的英文形式还有：Caffey-Silverman syndrome、De Toni-Caffey disease、Infantile cortical hyperostosis。 卡菲病是一种罕见的自限性疾病，其特征是皮质骨质增生伴有邻近筋膜和肌肉的炎症。 它通常出现在婴儿期，临床特征包括过度易激惹、伴有上覆软组织肿胀的急性炎症和骨膜下新骨形成。 意识到这种罕见病的存在及其典型的临床和放射学特征将避免不必要的检查和治疗，并有助于医生向受影响儿童的父母解释其良好的预后。
 

德托尼-卡菲病病例介绍

一名 9 周大的男婴因右臂肿胀在数周内逐渐出现就诊。 未发现发热或全身性皮疹。 近期没有外伤史或虐待儿童史。 患者是近亲父母（一级表亲）的先进个孩子。 由于胎儿窘迫，他通过剖腹产足月出生。 未查到相关家族病史。

就诊时患者没有发热。 体格检查显示右臂肿胀牢固，质地坚硬，没有局部红斑或发热。 桡动脉搏动可触及。 引出了微弱的右手抓握反射。 值得注意的实验室结果是白细胞增多 20 × 103/ml（年龄正常范围：5-19× 103/ml），碱性磷酸酶 401 IU/l（年龄正常范围：145-320IU/l），红细胞升高 沉降速率为 70mm/h（年龄正常范围：3-13mm/h），C 反应蛋白水平为 150mg/L（年龄正常范围：0-5mg/l）。 基本凝血曲线在正常范围内。

对右臂进行 X 光检查，显示沿右肱骨的整个骨干骨膜反应旺盛（图 1a）。 进一步评估包括 X 线骨骼检查，显示一侧肩胛骨、一根腓骨、下颌骨和许多肋骨有明显的骨膜反应（图 1b）。 根据临床和放射学检查结果，诊断为 ICH。 尽管德托尼-卡菲病可能具有短暂性，但开始使用吲哚美辛（每天 5mg/kg）治疗，并且病变在几个月内有效消失，正如后续放射学检查所证明的那样（图 1c）。 经过 1 年的随访，患者有效康复，没有骨骼畸形和/或升高的炎症标志物。 他仍在服用低剂量的消炎痛（每天 1mg/kg）。

患者的射线照相检查。 a 沿右肱骨整个轴的骨膜反应。 b 沿左锁骨、肋骨和下颌骨的骨膜反应。 c 沿腓骨的骨膜反应。 d 肱骨骨膜有效消退

基因解码基因检测

作为主要的遗传候选者，COL1A14 外显子 41 中的 c.3040C>T (p.R1014C) 突变使用从患者和父母双方外周血样本中获得的基因组 DNA 进行测序。 该突变既未在患者身上也未在其父母身上发现。 因此，对患者的 gDNA 进行了 WES。 测序在隐性分析中产生了 59,598 个变异，这些变异会影响蛋白质序列。 通过过滤掉内部外显子组中≥0.01 的变异和 GnomAD 数据库中次要等位基因频率 (MAF) ≥0.01 的变异，该变异列表随后减少到 638 个稀有变异。 隐性分析将患者的变异列表减少到 20 个候选基因（表 1）。 这些候选者中贼可能影响骨重塑和/或钙化的变异是 AHSG 基因编码蛋白 fetuin-A (c.4A>T; p.K2X) 赖氨酸 2 的无义突变。 通过 Sanger 测序确认突变并验证分离（图 2）。
 

表1：基于全外显子测序的基因解码信息获取

染色体	基因信息GPS定位	基因名称	基因片段解码	参照序列/突变序列	突变类型	突变频率	表征与突变序旬相关性分析
1	192780677	RGS2	Regulator of G-protein signaling 2	A/G	错义突变	0.00015	N
1	196801005	CFHR1	Complement factor H related 1	T/C	错义突变	0.00003	N
1	196801023	CFHR1	Complement factor H related 1	C/T	错义突变	0.00003	N
2	118578823	DDX18	Dead box-helicase 18	A/G	错义突变	0.00003	N
3	179462989	USP13	Ubiquitin-specific peptidase 13	A/G	错义突变	0	N
3	186330934	AHSG	Alpha 2-HS glycoprotein	A/T	Stop	0	Y
5	156750984	CYFIP2	Cytoplasmic FMR1 interacting protein 2	A/G	错义突变	0	N
5	158743108	IL12B	Interleukin 12B	G/A	接头区域	0.021	N
5	158743788	IL12B	Interleukin 12B	G/T	错义突变	0.021	N
5	159776690	C1QTNF2	C1q and TNF related 2	G/A	错义突变	0.00029	N
5	161277824	GABRA1	Gamma aminobutyric acid type A receptor alpha1 subunit	A/G	错义突变	0	N
9	139235336	GPSM1	G protein signaling modulator 1	C/T	错义突变	0.0001	N
10	20019640	MALRD1	MAM and LDL receptor class A domain containing 1	C/T	错义突变	0	N
10	21806568	SKIDA1	SKI/DACH domain containing 1	G/A	错义突变	0	N
10	23290952	ARMC3	Armadillo repeat containing 3	C/G	错义突变	0.00001	N
12	675281	NINJ2	Ninjurin2	G/A	错义突变	0.00013	N
20	34800191	EPB41L1	Erythrocyte membrane protein band 4.1 like 1	C/T	接头区域	0.00001	N
20	46277813	NCOA3	Nuclear receptor coactivator 3	C/T	错义突变	0.00003	N
X	84561276	POF1B	Premature ovarian failure, 1B	C/A	错义突变	0	N
Y	21751449	TXLNG2P	Taxilin gamma pseudogene, Y-linked	T/G	接头区域	0	N

图 2:验证 AHSG 突变。 Sanger 测序色谱图证实了患者及其父母体内已鉴定的 AHSG 序列变异的分离。 编码的 fetuin-A 蛋白的先进个 ATG 密码子和产生的 TAG 终止密码子用红色框起来。 突变的核苷酸用蓝色箭头标记

自从 AHSG 敲除小鼠 (Ahsg−/−) 模型问世以来，研究人员在体内检查了胎球蛋白 A 在骨代谢中的作用。 在几项研究中，AHSG 缺陷小鼠表现出严重的肾脏、心脏和肺骨外钙化，强调了胎球蛋白 A 作为异位矿化抑制剂的作用。在其他基因解码过程中，AHSG 缺陷小鼠表现出 长骨和生长板等矿化生理部位的各种病理表现：AHSG 缺陷小鼠的股骨皮质厚度增加，生长板软骨基质中的矿物质含量增加，这是一个部位剧烈的生理矿化。 将人类天然 BMP 植入小鼠的后肢肌肉中，结果表明，与 WT 相比，Ahsg-/- 小鼠的皮质骨与松质骨的比例高两倍以上，并且还表现出更高的未成熟骨岛发生率（ “卫星骨化”）。 缺乏 ASHG 蛋白的小鼠表现出生长板缺陷、骨形成增加（包括皮质增厚）和细胞因子依赖性成骨增强。 所有这些在小鼠身上的发现都高度表明 AHSG 缺乏可能在 Caffey 病的病理生理学中发挥作用，Caffey 病的特征是骨膜下骨质增生。

在临床上，胎球蛋白 A 血清水平升高被发现与轻度成骨不全症相关，而胎球蛋白 A 水平降低则在骨转换增加的情况下观察到，例如佩吉特氏病。

有趣的是，在佳学基因检测收集的具有婴儿卡菲病典型特征的病例中，发现了 AHSG 基因的一种新的纯合终止密码子突变。 正如 ELISA 测试所检测到的，这导致患者体内没有产生胎球蛋白 A。 考虑到胎球蛋白 A 在骨代谢中的重要性，佳学基因解码高度怀疑这种 AHSG 基因缺陷是患者德托尼-卡菲病表型的原因。 这些发现也支持德托尼-卡菲病可以以常染色体隐性方式遗传的理论。 佳学基因解码的病例提高了德托尼-卡菲病潜在治疗方法的可能性。 例如，在患有弹性假黄瘤（一种由 ABCC6 基因的已知突变引起的软结缔组织异位矿化的遗传性疾病）的患者中，发现循环胎球蛋白-A 减少。建议血清胎球蛋白正常化 -A，无论是通过基因治疗还是通过将蛋白质直接输送到循环系统，都可用于治疗该疾病。胎球蛋白-A 也应被视为德托尼-卡菲病的治疗方法。

研究 AHSG 敲除小鼠的研究显示骨质增生和皮质增厚类似于德托尼-卡菲病表现。 佳学基因病例描述的新型终止密码子突变导致 fetuin-A 的产量为零。 也就是说，相当于敲除AHSG基因。 因此，基因解码认为这种突变是患者脑出血的原因。 因此，建议对其他具有非 COL1A1 缺陷的 Caffey 病患者进行 fetuin-A 缺陷评估。 可以说，佳学基因的患者可能患有“Caffey 样”疾病，其表现模仿文献中描述的经典婴儿 Caffey 病。 然而，患者的典型表现，包括实验室和影像学检查结果，以及症状的迅速缓解，都与德托尼-卡菲病一致，因此佳学基因强烈建议对其他具有非 COL1A1 缺陷的德托尼-卡菲病患者进行胎球蛋白评估—— 一个缺陷。

总之，德托尼-卡菲病是一种未被充分诊断的婴儿期胶原病； 因此，一般临床医生，尤其是儿科医生应该了解其独特的表现和适当的管理。德托尼-卡菲病具有很强的遗传基础； 虽然先前报道了 COL1A1 基因中的常染色体显性突变，但是佳学基因病案集收集了一个报告 AHSG 基因中新的常染色体隐性突变与德托尼-卡菲病之间存在关联的人。 AHSG 编码蛋白 (c.4A>T; p.K2X) 赖氨酸 2 的纯合无义突变导致胎球蛋白 A 的无效产生，揭示了该蛋白在德托尼-卡菲病发病机制中的重要性。 应考虑并进一步研究提高德托尼-卡菲病患者胎球蛋白 A 水平的治疗方法。