先天性成骨不全症(OI)又称“脆骨病”、“瓷娃娃病”,是一组由I型胶原蛋白(COLI)结构异常、数量不足或翻译后修饰和折叠错误导致的结缔组织病,群体发病率约为1/(1万)。
该病主要临床特征为:骨骼脆性增加、胶原蛋白代谢絮乱、轻微外伤和非外伤易导致多发性骨折、骨骼畸形、蓝/灰巩膜、牙本质发育不全、成年进行性听力损伤和身材矮小等。成骨不全症(OI)遗传异质性强,表现度存在差异,临床表型变异广泛。
病变广泛累及骨骼、肌腱、筋膜、韧带、眼、耳、皮肤、牙齿等,特点是多发性骨折、蓝巩膜、进行性耳聋、牙齿改变、关节松弛、皮肤异常等。
根据临床表现、遗传基础、遗传方式不同,成骨不全症(OI)至少被分为15种亚型(OI-I-XV)。其中OI-I-IV占90%以上,由COLIA1(位于染色体17q21.33-q22)和COLIA2(位于染色体7q21.3-q22)突变直接导致,呈常染色体显性遗传(AD),杂合子致病。
成骨不全(OI)临床分型
对COLIA1/2突变相关的成骨不全症(OI)亚型,临床上把这两个基因突变引起的成骨不全症(OI)分为四型。
已报道上百种突变类型,多数为错义突变和剪接位点突变,半数以上累及GIy-X-Y核心结构甘氨酸(Gly)的替换。
不同类型成骨不全症(OI)的主要特点
成骨不全症(OI)基因诊断:
约90%以上的成骨不全症(OI)与COLIA1/2突变有关。建议临床初诊疑似患者进行COLIA1/2基因的突变筛查;应用外周血基因组DNA的PCR-测序技术检测外显子及外显子/内含子衔接区突变。基因突变检测是成骨不全症(OI)临床诊断的“金标准”。
缺失突变(del)或重复突变分析。如果基因测序未发现致病突变,则采用染色体微阵列(CMA)、多重连接依赖式探针扩增技术(MLPA)和定量PCR(qPCR)检测CLOIA1/2基因的缺失(del)或重复突变。1%-2%的成骨不全症(OI)患者携带COLIA1/2基因的拷贝数变异(CNV)。
COLIA1/2基因表达分析。如果基因组DNA序列未见突变,则需要做患者成纤维细胞原代培养,提取成纤维细胞mRNA,进行COLIA1/2基因全长cNDA的序列分析,确认是否有RNA水平的突变。
如果以上三种策略都不能检测到先证者致病突变,则需要复审先前临床资料,对临床诊断充分的中、重型成骨不全症(OI)患者,考虑在非I型胶原蛋白(COLI)相关成骨不全症(OI)候选致病基因中进行突变检测。
成骨不全症(OI)产前诊断:
产前诊断依靠超声学检查、放射学检查、羊水及绒毛细胞学研究及遗传学分析。
Shapiro提出II型成骨不全的产前诊断措施包括:17周半时的超声检查、21周的X线检查、羊水细胞前胶原合成分析及胎儿皮肤超微研究。
已有报道,将COLIA1和COLIA2基因突变的检测或串联重复序列(STR)位点连锁分析用于I型和IV型的产前诊断。
成骨不全症(OI)遗传
遗传咨询按常染色体显性遗传方式(AD)进行。
先证者父母风险评估:
(1)在畸形不太严重的成骨不全症(OI)患者中,一般双亲之一为成骨不全症(OI)患者。
(2)60%的轻型成骨不全症(OI)先证者由新生基因突变引起,%的进行性畸形和围生期致死个体由新生突变导致,其父母存在突变的可能性较小。
(3)一旦明确先证者致病突变,必须对其父母进行临床表现和致病突变的鉴定,防止其父母之一为该突变的生殖腺嵌合体。
先证者同胞风险评估:当双亲之一患病,则先证者的同胞患病概率为50%。
家系其他成员后代发病风险评估:家系成员后代发病风险与先证者双亲的表型有关,患病方父(母)的家庭成员后代有发病风险。
COLIA1/2相关成骨不全症(OI)的诊治:
1、详细询问先证者骨折史,症状学特征和遗传家族史。
2、查体