成骨不全,VII 型; OI7

  • 成骨不全,VII 型
  • 成骨不全,IIB 型;OI2B

▼ 描述

成骨不全症是一种结缔组织疾病,其特征是骨脆性和骨量低。VII 型 OI 是严重或致死性 OI 的常染色体隐性遗传形式(Barnes 等人总结,2006 年)。

▼ 临床特征

沃德等人(2002) 报告了 4 名患有新型常染色体隐性遗传性 OI 的儿童(最后一次随访时年龄为 3.9-8.6 岁;均为女孩)和 4 名成人(年龄 28-33 岁;2 名女性)的临床、放射学和组织学特征。所有患者均来自魁北克北部原住民小型社区的 3 个相关家庭的 2 代人。所有儿童出生时均出现多处骨折。所有患者均出现复发性骨折,但青春期后骨折频率似乎有所下降。巩膜呈轻微蓝色。4 名成人中有 2 人因进行性畸形导致身材矮小和严重行走受限。没有患者患有牙本质发育不全、听力损失或韧带松弛。所有受影响患者的放射学检查结果均令人震惊,包括根茎和髋内翻。

巴恩斯等人(2006) 鉴定出 10 名儿童患有致命或严重的成骨不全症,没有原发性胶原蛋白突变,但 I 型胶原蛋白翻译后修饰过多,表明胶原蛋白螺旋折叠延迟。3 名患者的临床表现与常染色体显性遗传性围产期致死性 II 型成骨不全症(OI2; 166210) 婴儿的临床表现相似,但具有独特的特征。隐性突变导致的CRTAP缺陷患者,头围较小,眼眶浅,眼球突出,巩膜呈白色或淡蓝色;由结构性胶原缺陷引起的 II 型成骨不全症患者具有相对的大头畸形和深蓝色巩膜。在隐性和显性致死性成骨不全症中,骨骼严重破坏,并在产前发生多处骨折,导致腿部外展。在放射线检查中,CRTAP 缺陷婴儿的长骨特征是缺乏骨干建模(管状不足)。在 II 型和 VII 型中,呼吸功能不全会导致过早死亡。

巴拉苏布拉曼尼安等人(2015) 描述了一名 12 岁女孩,她的表亲父母是亚裔巴基斯坦人,她出生后立即出现长骨多处骨折,并被诊断为 3 型成骨不全(OI3; 259420)。她有细支气管炎病史,发育迟缓,初始粗大运动迟缓,轻度胸腰段脊柱侧凸,冠状缝和人字缝颅缝早闭,双侧肢体畸形,所有关节过度活动,突出的眼睛出现突眼,灰蓝色巩膜和牙本质发育不全。X光片显示全身骨质减少、肋骨多处骨折、椎骨和长骨挤压性骨折,脊柱和长骨进行性畸形。巴拉苏布拉曼尼安等人(2015) 认为她的特征符合 Cole-Carpenter 综合征的诊断(参见 112240)。

▼ 群体遗传学

Barnes 等人(2006)估计 CRTAP 突变导致 2% 至 3% 的致命性成骨不全病例。

▼ 测绘

Labuda 等人的地图(2002) 对 Ward 等人描述的家族进行了连锁和蛋白质研究(2002)。COL1A1(120150) 和 COL1A2(120160) 基因的突变分析显示没有突变,I 型胶原蛋白分析正常。对 7 名受影响患者的汇集 DNA 进行全基因组筛查,将疾病位点定位于标记 D3S2324 和 D3S1561 之间的染色体 3p24.1-p22(最大多点 lod 评分为 3.44)。对应到该区域的两个基因,即转化生长因子受体β受体-2(190182) 和甲状旁腺激素/甲状旁腺激素相关肽受体(168468),被排除在该疾病的候选基因之外。

▼ 分子遗传学

Ward 等人描述的 VII 型 OI 魁北克大家族中受影响成员的基因组 DNA(2002),莫雷洛等人(2006) 鉴定了 CRTAP 基因突变的纯合性(605497.0001)。CRTAP 基因编码软骨相关蛋白,Morello 等人(2006) 表明,I 型(见 120150)和 II 型(见 120140)原纤维胶原蛋白的脯氨酰 3-羟基化(见 610339)是必需的。

莫雷洛等人(2006) 研究了一个近亲家庭,其中 4 次怀孕均患有严重的成骨不全(四肢短小和多处骨折)。复发性 II 型 OI 的诊断是根据临床特征和 I 型胶原过度修饰的生化结果做出的,但无法识别 COL1A1(120150) 或 COL1A2(120160) 的突变。对 3 名受影响个体的 DNA 中的 CRTAP 编码区进行序列分析,检测到纯合突变(605497.0002)。父母没有症状,但却是基因缺失的携带者。对先证者培养的成纤维细胞中的胶原蛋白进行生化和 MS/MS 分析,证实了胶原蛋白过度修饰,并表明目标脯氨酸羟基化不足。无法在 1 名受影响个体的成纤维细胞中鉴定出 CRTAP 蛋白。

巴恩斯等人(2006) 研究了没有原发性胶原蛋白突变的成骨不全症患者的 CRTAP 基因。他们在 10 名患者中的 3 名(605497.0003-605497.0006) 中发现了 CRTAP 基因纯合或复合杂合突变。受影响的婴儿的两个 CRTAP 等位基因均无突变,CRTAP mRNA 水平较低,缺乏 CRTAP 蛋白,并且 I 型胶原蛋白的脯氨酰 3-羟基化程度最低。I 型胶原蛋白具有正常的一级结构,但显示出 α 链螺旋区域过度的翻译后修饰。

瓦利等人(2012) 报道了一名 7 岁埃及男孩患有由 CRTAP 基因纯合无效突变引起的 VII 型非致命性 OI(605497.0007)。该突变导致 CRTAP 转录水平降低至正常水平的约 10%,并且成纤维细胞中无法检测到 CRTAP 蛋白。患者 I 型胶原的异常翻译后修饰是 VII 型 OI 的典型特征,α-1(I)pro986 3-羟基化降低至正常值的 5%,40% 的羟赖氨酸水平表明完全螺旋过度修饰。通过长期培养物的免疫荧光,Valli 等人(2012) 还发现沉积在细胞外基质中的胶原蛋白严重缺乏(对照的 10-15%),并伴有最小纤维网络的解体。定量脉冲追踪实验证实了基质沉积的缺陷,而不是增加矩阵周转率。瓦利等人(2012) 得出的结论是,细胞外基质的缺陷以及细胞内胶原修饰的缺陷导致了 VII 型 OI 的病理学。

Shaheen 等人在 2 个患有 VII 型成骨不全症的沙特家庭中受影响的成员中(2012) 鉴定了 CRTAP 基因的纯合突变(分别为 605497.0004 和 605497.0008)。受影响的个体表现出严重的产前骨折。1个家系先证者在新生儿期死亡。另一个家族的先证者有蓝色巩膜和牙本质发育不全,没有听力或其他器官受累;在双磷酸盐治疗后,她的骨折次数减少了,骨密度也得到了改善。

Balasubramanian 等人发现,一名 12 岁女孩的第一代表亲父母是亚洲巴基斯坦裔,她的骨骼表型被诊断为科尔-卡彭特综合征(2015) 在 CRTAP 基因中发现了一个截短突变(E40X; 605497.0009)。