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先证者男，36岁，身材瘦高，身高1.95 m，主动脉扩张，已做过主动脉瓣置换手术，眼晶状体半脱位，临床诊断为马凡综合征(Marfan syndrome，MFS，MIM #154700)；先证者女儿，6岁半，身材瘦高，身高1.43 m，手指细长，眼睛和心脏未发现异常，家系患者均来自于中国河北省(图1)。因先证者夫妇怀孕想再次生育来郑州大学第一附属医院产前诊断中心就诊。利用外显子捕获芯片，在华大基因研究院对先证者(Ⅰ∶1)进行高通量测序，选取MFS致病基因fibrillin–1(FBN1)进行检测，发现3个变异(表1)。经dbSNP137数据库和1 000基因组数据库及200名健康人对照本地数据库进行比对分析，发现c.8569G>T(p.Glu2857Ter)变异为可疑致病突变，并对该突变位点进行高通量测序序列比对(图2)。经Sanger测序验证家系中先证者(Ⅰ∶1)的FBN1基因65号外显子检测到一无义突变c.8569G>T(p.Glu2857Ter)，为杂合子(图3)，与高通量测序检测结果一致。该突变导致第2857位谷氨酸变为终止密码子，造成FBN1编码提前终止，合成截断蛋白，可能影响蛋白功能。Sanger测序发现家系中先证者女儿(Ⅱ∶1)携带致病突变c.8569G>T(p.Glu2857Ter)，基因诊断为MFS患者，家系中先证者妻子(Ⅰ∶2)无此变异(图3)。明确该家系的致病突变c.8569G>T(p.Glu2857Ter)后，先证者妻子孕11周时行产前诊断，Sanger测序发现胎儿(Ⅱ∶2)的FBN1基因65外显子存在无义突变c.8569G>T(p.Glu2857Ter)(图3)。告知孕妇及其家属胎儿携带致病无义突变c.8569G>T(p.Glu2857Ter)，出生后为MFS患者的可能性大，孕妇及其家属选择终止妊娠，流产物DNA分析结果显示胎儿携带c.8569G>T(p.Glu2857Ter)无义突变，与产前诊断结果一致。
先证者FBN1基因的变异位点及单核苷酸多态性(SNP)频率
先证者FBN1基因的变异位点及单核苷酸多态性(SNP)频率
| 变异名称 | 变异类型 | db SNP频率 | Hapmap频率 | 千人频率 | 本地频率 |
|---|---|---|---|---|---|
| p.Glu2857Tera | 新变异 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| p.Ala1152Val | 新变异 | 0 | 0 | 0 | 0.003 1 |
| p.Cys472Tyr | rs4775765 | 1 | 1 | 1 | 1 |
注：db SNP频率：db SNP数据库中收录的SNP频率信息；Hapmap频率：Hapmap数据库中收录的该SNP在亚裔人中的频率信息；千人频率：千人基因组计划数据库中SNP的频率信息；本地频率：本地收集的大于200名健康人测序样本中该SNP的频率信息；a为可疑致病突变
MFS是一种常染色体显性遗传性结缔组织疾病，是因先天性中胚层营养不良影响脑垂体功能而导致的发育异常，世界范围内新生儿发病率约为1/10 000～3/10 000，该疾病临床表现呈多样化，病变主要累及心血管系统、骨骼、眼睛等[1,2]。该病在临床上较少见，致死率高，目前没有很好的根治方法。MFS很多症状的出现与年龄增长密切相关，许多患者在儿童期并未出现临床症状，因此，MFS患者需要基因诊断和临床诊断相结合才能确诊，且对患者进行早期基因诊断尤为关键。由于该疾病是常染色体显性遗传方式，确定出致病基因突变位点后，对其后代进行产前诊断具有非常重要的意义。
大约90%的MFS是由FBN1基因突变造成的，FBN1基因定位5q21.1区域，全长235 kb，含65个外显子，编码一种细胞外基质糖蛋白(原纤维蛋白1)。对于本家系，首先应用高通量测序技术研究发现1个FBN1基因上新的无义突变，c.8569G>T(p.Glu2857Ter)，多个证据显示该无义突变c.8569G>T(p.Glu2857Ter)是一个致病突变：第一，c.8569G>T(p.Glu2857Ter)在家系中与MFS疾病共分离；第二，在200名无关健康人中未发现该突变的存在；第三，该无义突变导致1个FBN1截断蛋白的产生。
目前为止，人类基因突变数据库(HGMD)中MFS已有上千种突变被报道。MFS最常见的突变种类是单个碱基改变导致的错义或无义突变，目前共发现994种，占总突变的2/3；其次是插入或缺失突变，共314种；第三是剪切区突变，共175种。由于FBN1基因比较大，没有集中的突变热点，其突变可以发生在整个基因的任意区域，Sanger测序需要逐一筛查每个外显子，耗时很长及难度大。高通量测序技术(next–generation sequencing)可高效快速发现外显子水平上的遗传改变，是今后遗传病致病基因突变分析最重要的手段，尤其对于不能运用经典的连锁不平衡方法的家系的研究及产前诊断分析。
MFS临床表型复杂，进行基因型与表型分析时，研究分析突变区域及突变类型非常重要。Schrijver等[3]研究发现FBN1基因的无义突变似乎与严重的骨骼系统异常相关，我们发现本家系中携带新无义突变的先证者同样表现为严重的骨骼畸形。Attanasio等[4]研究发现发生在59～65外显子的突变中90%是新发突变，并且90%的患者具有典型MFS的特征––严重的心血管疾病。与此一致，Turner等[5]发现发生在59～65外显子区域突变的1/3患者均有主动脉扩张需要手术干预治疗。但也有研究报道59～65外显子区域突变的患者具有较轻的心血管问题，缺乏主动脉病理特征[6]。发生在59～65外显子的错义突变与临床表型的关系是存在争议的。本家系中，发生在FBN1基因上65外显子新无义突变的先证者具有严重的主动脉扩张，已做过主动脉瓣置换手术，支持59～65外显子区域突变的患者具有较严重的心血管问题这一观点，可为疾病预后研究提供一定理论依据。目前基因型和表型分析研究有限，明确基因突变的重要意义是为其他家系成员的确诊提供分子生物学依据，尤其是对后代的症状前诊断和产前或胚胎植入前诊断。本研究中，明确了先证者女儿(Ⅱ：1)的症状前诊断，同时对孕妇孕早期绒毛取样行产前诊断，根据产前诊断结果预测该胎儿为MFS患者，行遗传咨询后孕妇选择终止妊娠，避免导致患儿出生的不良后果。
