本文报道对1个连续2次妊娠中孕期超声均提示小下颌、腭裂家系的遗传学分析。孕妇第1次妊娠足月经阴道分娩一男婴。该婴儿于生后2周夭折，确诊为Pierre Robin序列征（Pierre Robin sequence，PRS），其染色体核型、基因组拷贝数变异未见异常，未行遗传学病因检测。本次妊娠Ⅲ级彩超检查提示胎儿腭裂、小下颌及羊水过多等，疑诊PRS，要求产前遗传学病因诊断。胎儿染色体核型及基因组拷贝数变异未见异常，胎儿家系全外显子组测序、生物信息学分析及家系Sanger测序验证结果提示胎儿及胎儿哥哥BMP2基因均存在遗传自母亲的c.79delG p.E27Sfs*24可能致病性变异。经咨询，孕妇选择终止妊娠。因连续2次妊娠胎儿表型相似，结合其遗传学病因分析，提示BMP2基因c.79delG p.E27Sfs*24杂合变异是该家系连续2次妊娠胎儿表型异常的致病原因。
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孕妇31岁，2020年5月因“停经18周+3，不良生育史”就诊于福建省妇幼保健院遗传门诊，要求产前诊断。孕妇为孕2产1，身高143 cm，面部轻度畸形（前额宽、短鼻、鼻孔前倾、人中长、上唇薄、高腭弓，图1）；自幼耳道流脓，3岁因“双耳传导性听力障碍”配戴助听器，右手小指2个指节，否认近亲婚配。其配偶体健，无不良嗜好，否认腭裂家族史，否认病毒感染及致畸药物、毒物接触史。该孕妇的父亲身高172 cm，母亲身高144 cm，具有与该孕妇相似的异常面部特征。但孕妇的2个姐姐身高均为160 cm，智力、表型均正常，生育的子女亦正常。本例孕妇第1次妊娠为男孩，2019年足月经阴道分娩，生后1、5和10 min Apgar评分分别为9、10和10分，生后20 min因呼吸及喂养困难收住新生儿科。体格检查可见下颌短小，舌后坠，上腭裂开至硬腭，腭弓高，有颈蹼，皮肤中度黄染至大腿；气促，吸气凹陷明显，双肺可闻及粗湿啰音。心音稍钝，心律齐，心前区可闻及Ⅱ~Ⅳ级杂音。四肢肌张力稍低，拥抱反射不完全。胸部X射线片提示新生儿肺炎，颅脑彩超检查提示双侧脑室周围白质回声增强，心脏彩超检查提示卵圆孔未闭，其余检查未见明显异常。染色体核型及染色体微阵列分析结果均未见异常。诊断为Pierre Robin序列征（Pierre Robin sequence，PRS）、新生儿肺炎、呼吸衰竭、脑损伤、新生儿缺血缺氧性心肌损害。最终家长放弃治疗，患儿于生后2周死亡。本次为第2次妊娠，孕期规律产前检查，血清学唐氏综合征筛查低风险，颈项透明层厚度和超声检查未见异常。孕23周+1Ⅲ级彩超检查提示胎儿腭裂、小下颌、羊水过多、左肾集合系统分离、胎儿头围、腹围、股骨、肱骨测值小于相应孕周（图2），考虑可能为PRS。
注：LK：左肾（left kidney）
取得知情同意后，于孕23周+5在本院行羊膜腔穿刺术，羊水染色体核型分析及染色体微阵列分析结果未见明显异常。进一步行家系全外显子组测序（whole exome sequencing，WES），检测结果提示该胎儿BMP2 基因2号外显子存在一个遗传自母亲的杂合变异c.79delG（p.E27Sfs*24），为移码变异，导致BMP2蛋白第27位氨基酸由谷氨酸变为丝氨酸（图3）。依据美国医学遗传学和基因组学学会的遗传变异分类标准与指南，该变异为可能致病性。进一步行家系成员Sanger测序验证，胎儿及其哥哥、母亲均携带BMP2基因变异［c.78delG（p.E27Sfs*24）］（图4），胎儿父亲BMP2基因为野生型，结果与trio-WES检测结果一致，考虑为常染色体显性遗传的身材矮小、面部畸形和骨骼异常伴或不伴心脏异常（short stature，facial dysmorphism，and skeletal anomalies with or without cardiac anomaly，SSFSC，在线人类孟德尔遗传数据库编号617877），与胎儿表型基本吻合。本例孕妇的母亲携带BMP2基因 c.79delG（p.E27Sfs*24）变异，孕妇的二姐BMP2基因为野生型。其他家系成员（孕妇的父亲及大姐）拒绝行该变异的Sanger测序验证。
结合该病的遗传特性及家系基因检测结果，考虑该变异为SSFSC相关变异。经遗传咨询后，孕妇选择于外院引产。孕妇自述引产胎儿外观小下颌、腭裂，身长24 cm，未描述其他异常，未能提供相关图片，亦拒绝行病理解剖。
PRS是一种以先天性颅面骨畸形为特征的小颌畸形-舌后坠-呼吸困难综合征［1］。PRS可单独存在，亦可作为其他综合征的表现之一，部分PRS患儿可伴有其他系统畸形如心血管畸形、多指畸形、小脑发育不全、耳部畸形等［2］。SSFSC患者全世界报道较少，其早期诊断困难，尚无有效的治疗措施。因此，探讨其致病基因对产前诊断及指导生育有重要意义。
二代测序技术的发展及其应用成本的降低，使其在出生缺陷三级预防得到了广泛的应用［3, 4］。WES技术既可用于检测已知的及新的疾病相关基因，又可对20%的罕见疾病进行基因诊断［5］。本研究采用家系WES技术对染色体核型和基因组拷贝数变异均阴性的1 例SSFSC胎儿进行产前遗传学诊断，为遗传咨询提供依据。
骨形态发生蛋白（bone morphogenetic protein，BMP）家族成员至少有40个，其中，BMP2基因主要参与骨形成和生长发育等多个生物学过程［6, 7］。Kovermann等［8］发现，含有BMP2的体外培养基能够诱导人滑膜源性干细胞形成软骨。此外，BMP2在成骨过程中与其他生长因子或成骨基因之间相互作用形成成骨调控网络。此外，BMP2还对胚胎发育过程中器官的形成产生影响，对胚胎发育是否畸形起决定性作用。研究发现，BMP2残缺会导致小鼠心脏发育缺陷［9］。与BMP2基因变异相关的疾病包括SSFSC、短指/趾畸形A2型及血色素沉着症。其中，SSFSC是一种常染色体显性遗传的疾病。Tan等［10］报道了来自8个家系的12例身材矮小、面部畸形以及骨骼和心脏异常的患者。这些患者有相似的独特面部特征，如前额宽、颞部窄、脸中部扁平、短鼻、鼻孔前倾、人中长、上唇薄、牙列密集、高腭或腭裂。骨骼异常包括成比例的身材矮小、第5指近端指骨短或指弯曲、11对肋骨、第1趾和第2趾间隔明显等。4例患者有心脏畸形，包括大动脉转位、肺动脉瓣狭窄、Ebstein异常和室间隔缺损。3例患者有心律失常，包括Wolff-Parkinson-White综合征、阵发性室上性心动过速和非特异性心悸。罕见特征包括传导性听力障碍、一字眉、低位后旋耳、胸骨畸形、儿童早期骨龄延迟和L5/S1脊椎前移。3例患有PRS。4例患有阻塞性睡眠呼吸暂停。所有12例患者认知发育均正常，3例在婴儿期有肌张力减退。来自6个家系的8例患者均携带BMP2基因截短型变异，其中3例为新发变异。其中2个患病姐妹的致病变异均遗传自表型正常的父亲，而父亲为该变异的嵌合体。另外来自2个家系的4例患者携带包含BMP2基因的2.5~2.6 Mb微缺失。累及BMP2基因的20p12.3微缺失导致腭裂综合征［11, 12］。上述研究表明SSFSC在家系内、家系间均具有可变的表型。
本研究检出胎儿BMP2基因存在c.79delG p.E27Sfs*24移码变异，依据美国遗传学和基因组学学会遗传变异分类标准与指南，该变异为可能致病性变异。该移码变异尚未被报道，经生物信息学软件预测为有害突变，经多物种蛋白序列比对，该突变位点具有保守性。本研究扩展了SSFSC疾病相关的基因及表型变异谱。结合该孕妇PRS表型患儿生育史、本次妊娠胎儿超声异常表现及家系产前基因检测结果，可以认为BMP2基因c.79delG p.E27Sfs*24变异是该家系患儿、胎儿及母亲表型异常的原因。经遗传咨询，孕妇选择终止妊娠，拒绝尸检。本研究该家系成员基因检测结果提示，孕妇将BMP2 基因移码变异遗传给了子代，但该家系中3例患者表型不完全一致。该孕妇携带BMP2 c.79delG p.E27Sfs*24变异，认知正常，但其身高为1.43 m，明显身材矮小，且具有文献报道的相似面部特征，第五指近端指骨缺如，高腭弓但无腭裂，双耳传导性听力障碍，但其心脏结构及功能未发现异常；而孕妇第1胎出生后诊断为PRS、卵圆孔未闭、新生儿肺炎、呼吸衰竭、脑损伤；本次妊娠Ⅲ级彩超检查提示胎儿腭裂、小下颌、羊水过多、胎儿头围、腹围、股骨、肱骨测值小于停经周数，以及左肾集合系统分离。以上表现再次表明即使在同一家系内的SSFSC患者也有很高的表型变异性，推测其原因可能与SSFSC表现度差异性或是否存在其他基因突变等有关。对于有SSFSC患儿生育史者，再次妊娠后行影像学产前诊断时需考虑到胎儿表型的异质性。孕妇自述其母亲明显身材矮小，且具有与孕妇相似的异常面部特征，但无传导性听力障碍，共生育3个女儿；该孕妇之2个姐姐身高均正常，她们生育的子女均体健。Sanger测序证实孕妇之母亲携带BMP2基因变异，而其二姐未携带。该孕妇的父亲及大姐均拒绝验证。因此，结合孕妇之母亲表型及其Sanger测序验证结果，孕妇BMP2基因变异遗传自母亲，该家系符合基因变异与疾病表型的共分离关系。
本研究通过核心家系模式对胎儿及其父母进行WES检测，结合遗传方式分析确认变异位点，有效降低假阳性率，提高诊断率，为该SSFSC胎儿提供了精准的产前基因诊断。与BMP2基因变异相关的SSFSC综合征呈常染色体显性遗传，因此，其子代遗传该变异的概率为50%。建议该夫妇再次生育时行介入性产前诊断，如有条件，也可考虑行植入前遗传学诊断。
薛会丽, 林敏, 郭群, 等. BMP2基因变异致身材矮小、面部畸形和骨骼异常伴或不伴心脏异常综合征1例[J]. 中华围产医学杂志, 2023, 26(2): 155-158. DOI: 10.3760/cma.j.cn113903-20220429-00427.
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