各位老師好，我是范珊珊。今天很榮幸和各位老師一起探討一下與Rett Syndrome相關(guān)的一些遺傳學知識。

Rett綜合征最初是由奧地利的Andres Rett博士于1966首次報道，當時發(fā)現(xiàn)有22名兒童，均是女孩，表現(xiàn)出部分獲得性技能喪失，比如手部技能障礙和交流障礙，這種嚴重的神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育異常性疾病，就以首次發(fā)現(xiàn)者的醫(yī)生名字命名，稱為Rett 綜合征（RS，RTT）。20年后，隨一份來自瑞典、葡萄牙和法國的35名受影響女孩的報道后廣為人知。

Rett綜合征，主要累及女性，被認為是繼Down綜合征之后，影響女性智力發(fā)育的第二大重要原因。發(fā)病率為 1/10000~1/15000。

女性RTT患者通常有正常的出生史和發(fā)育史。

女性患者的RTT病情進展通常會表現(xiàn)4個階段：

?階段I，早期起病期，一般出生后6~18個月起病。這一階段的發(fā)育遲緩可能由于癥狀較模糊而被家長所忽視。但回顧性數(shù)據(jù)分析表明，這些兒童中的大多數(shù)在嬰兒早期有細微的行為差異。他們被描述為非常平靜，呼吸、哭聲微弱這一階段通常持續(xù)幾個月，但有些可持續(xù)一年以上。

?階段II，病情迅速進展期，通常在1歲~4歲之間。可表現(xiàn)為語言功能降低或者喪失，手的技能降低，且部分患兒存在單一模式手的刻板動作；坐和走的功能受限，自閉癥的行為，呼吸不規(guī)律，頭部發(fā)育落后等。

階段III，病情穩(wěn)定期，通常在2歲~10歲之間，表現(xiàn)為運動障礙，癲癇發(fā)作；行為有所改善（煩躁，哭緩解），警覺性，注意力，和溝通技巧有所改善。一些嚴重的女性患者可能會在該階段病逝。

階段IV期，或晚期運動惡化階段，行動不便、肌肉無力、強直、痙攣，肌張力障礙?？偟膩碚f，在該階段不會觀察到認知、溝通、或手部技能下降表現(xiàn)，但會常見進食障礙和體重增加困難。

RTT患兒有許多臨床表型，且與其他綜合征有重疊的表型，給臨床診斷帶來了困難。診斷RTT主要依靠臨床表現(xiàn)。2001 年的診斷標準中: 含有 8 條必需標準、5 條排除標準和 8 條支持標準，以上標準都沒有準確描述必要條件之一———生后頭圍增長減速。因為不是每個典型的RTT患兒都有生后頭圍增長減速，但為了不漏診，2010 年的國際RTT臨床研究協(xié)會提出新的修訂版診斷標準，診斷標準將生后頭圍增長減速放置于所有診斷指標之前，強調(diào)有此表現(xiàn)就應該疑診RTT。2010 年的診斷標準中對支持標準不作要求，對診斷典型的RTT更簡單、確切。

在RTT患者當中，有一個超級罪犯基因MECP2，在已診斷明確的的典型RTT女性患者當中，攜帶有MECP2基因點突變/小片段插入缺失突變的患者比例為80%左右，8%是由于該基因的部分或整個基因缺失，剩余部分可能是由于其他變異，比如CDKL5或FOXG1導致。

非典型RTT患者該比例攜帶有MECP2基因點突變/小片段插入缺失突變的患者比例為40%左右，3%是由于該基因的部分或整個基因缺失導致。

常見的突變類型包括：錯義突變、無義突變、移碼突變、插入/缺失、以及部分或整個基因的缺失。

MECP2基因編碼X連鎖的甲基化CpG結(jié)合蛋白-2，是一種高豐度的染色質(zhì)結(jié)合蛋白。MECP2不僅可以通過調(diào)節(jié)DNA甲基化途徑影響甲基化過程，還可以作為轉(zhuǎn)錄抑制因子調(diào)節(jié)基因轉(zhuǎn)錄，從而維持修飾神經(jīng)元成熟。因此，如果MECP2基因產(chǎn)生突變導致其編碼的蛋白功能異常，可能對神經(jīng)系統(tǒng)的生長和發(fā)育造成損害。

該蛋白共有486個氨基酸，包含2個主要功能區(qū)：MBD和TRD。

MBD區(qū)域，含有85個氨基酸，為蛋白質(zhì)染色質(zhì)定位所需 ，該突變可能改變蛋白的二級結(jié)構(gòu)，導致MECP2蛋白與5-甲基胞嘧啶的結(jié)合能力下降。

TRD功能區(qū)，由104個氨基酸組成，它與組蛋白脫乙?；负娃D(zhuǎn)錄因子SIN3A相互作發(fā)揮轉(zhuǎn)錄抑制作用。

MECP2中已知的致病變異約有80-85%的變異位于MBD、TRD和C端末區(qū)。

RettBASE是由澳大利亞的Westmead兒童醫(yī)院建立，網(wǎng)站中記錄了所有的和RTT疾病相關(guān)的所有基因的突變信息。

據(jù)該網(wǎng)站記錄，目前已知的與RTT疾病相關(guān)的MECP2基因變異共有896項。

為了探討中國RTT患者與MECP2這個基因的關(guān)系，2007年，國內(nèi)的一篇報道對121名RTT患者進行了MECP2基因的測序分析，整體的實驗策略是先對121名患者的MECP2基因的2-4號外顯子區(qū)進行測序，如果沒有發(fā)現(xiàn)致病突變，則對1號外顯子進行測序分析。若仍為陰性結(jié)果，則使用MLPA的方法檢測MECP2基因的大片段缺失。

分析結(jié)果顯示：

在121名RTT患者當中，MECP2基因的總體檢出率是84.3%，其中典型RTT的MECP2的檢出率是87.9%，非典型RTT的檢出率是57.1%。

在檢出的突變位點當中，T158M突變型最為常見，所占比例是15.7%，隨后是R168X （11.8%)。

突變類型當中，錯義突變（43.1%）、無義突變（26.5%）、移碼突變（17.6%）。

1號外顯子中檢出突變所占比例稀少，僅有0.9%。

大片段缺失檢出率是10.5%，所有的缺失突變均出現(xiàn)在exon3、exon4或2者都有，表型嚴重程度和缺失的片段大小無相關(guān)性。

不知道大家有沒有注意到一個問題，RTT患者為何累及的多為女性？

這還是要從RTT患者當中的超級罪犯基因MECP2說起：

MECP2基因位于X染色體Xq28區(qū)域，其對應的遺傳方式是屬于X連鎖顯性遺傳（XLD）。

以前我們介紹過染色體的概念，每個人是由23對染色體組成，其中決定男女性別的主要是第23對性染色體，女性是XX，男性是XY。單基因遺傳病的遺傳方式，按照致病基因是位于常染色體還是性染色體，可以分成2大類：常染色體遺傳疾病，和性染色體連鎖遺傳病。

其中性連鎖遺傳病就是由于性染色體上的基因所決定的性狀，在群體分布上存在明顯的性別差異。

如果決定一種遺傳病的致病基因位于X染色體上，并隨X染色體在上下代之間傳遞，我們就稱之為X連鎖遺傳病。

X連鎖顯性遺傳病的定義的就是等位基因之一突變，雜合狀態(tài)下即可發(fā)病。

X連鎖顯性遺傳病的女性雜合子患者和正常男性婚配，類似于常染色體顯性遺傳，其將致病基因遺傳給兒子和女兒的概率均是50%。

男性只有一條X染色體，其X染色體的等位基因不是成對存在的，在Y染色體上缺少相對應的等位基因，稱為半合子，其X染色體上的基因都可表現(xiàn)出相應的癥狀或疾病。X連鎖顯性遺傳病中的男性患者，其致病基因一定會傳給女兒，而不會傳給兒子，故女兒都將是患者，兒子全部正常。

那么對于RTT疾病來說，為何報道的多為女性患者呢？

原因一是對于X連鎖顯性遺傳病來說，女性有2條X染色體，其中任何一條X染色體上存在等位基因，就會發(fā)病，而男性只有一條X染色體，所以在生育率正常的情況下，家系中女性患者的數(shù)目要比男性患者多約一倍。

原因二是男性RTT患者，表型嚴重，多于出生后即出現(xiàn)嚴重的新生兒腦病，并于短期內(nèi)死亡。那么為何X連鎖顯性遺傳疾病中男性患者的病情會比女性嚴重呢？主要包括以下3點原因：

由于群體中致病基因頻率很低，女性純合子的概率很小，臨床多見的女性一般都是患病雜合子；

女性雜合子患者由于還存在一個正常的等位基因，在不完全顯性的情況下，病情比男性輕，且差異較大；

女性患者由于X染色體的隨機失活，當帶有致病基因的X染色體失活時病情較輕，且常有變化。

在罕見的幸存的男性，最常見的臨床表現(xiàn)是嚴重的新生兒發(fā)病腦病與畸形，異常音、不自主運動、嚴重的癲癇發(fā)作，呼吸異常。

嚴重的新生兒腦病表型在女性RTT患者中很少見。

但是也有特例， Clayton-Smith等的一篇報道顯示，男性RTT患者中，由于存在體細胞嵌合現(xiàn)象，導致即使攜帶了MECP2基因突變，也并沒有引起嚴重的疾病表型。

體細胞嵌合現(xiàn)象也可以解釋一些其他的X染色體顯性遺傳疾病出現(xiàn)在男性患者當中，但是沒有引起致死的現(xiàn)象。

典型女性RTT或非典型RTT患者，即使均攜帶MECP2的雜合突變，其臨床表型嚴重程度也各不相同，有些患者表型很輕，甚至不會出現(xiàn)，而有些則相當嚴重。

原因就是女性中存在的X染色體隨機失活現(xiàn)象。

女性的兩條X染色體在胚胎發(fā)育早期就有一條隨機失活，稱為X染色體失活或Lyon化；

對于女性為雜合子突變的X連鎖顯性遺傳病來說，女性體內(nèi)部分體細胞中帶有致病基因突變的X染色體失活，另一部分未攜帶致病基因突變的X染色體失活。而男性患者中不存在這種機制，若為半合子突變，在不考慮體細胞嵌合的情況下，全身體細胞均是突變型，因此病情會很重。所以在X連鎖顯性遺傳病中，女性雜合子患者的病癥往往比男性患者的較輕。

但是由于X染色體失活是隨機發(fā)生的，不同的女性RTT患者中X染色體失活的比例不同，所以在臨床疾病表現(xiàn)程度上，會有輕重的區(qū)別。

那么對于檢出MECP2基因突變的RTT患者，我們應如何進行遺傳咨詢呢？

對于女性患者雙親來說：

RTT臨床99%為散發(fā)病例，1%有明確家系，散發(fā)病例絕大部分為新生MECP2基因突變，也可能遺傳具有致病突變的生殖細胞嵌合體父親或母親，或遺傳自由于X染色體隨機失活而無或僅有輕度表現(xiàn)的攜帶者母親，由于嵌合體父或母親及攜帶者母親無或僅有輕度臨床表現(xiàn)，致使部分病例為臨床散發(fā)。

如果已知女性由于X染色體隨機失活而無或僅有輕度表現(xiàn)的攜帶者母親，其后代攜帶MECP2致病突變的概率是50%。

男性患者的雙親：男性患者的父親不會是攜帶者，母親可能是由于X染色體隨機失活而無或僅有輕度表現(xiàn)的攜帶者。

所以對于先證者基因型明確的家庭來說，其父母雙親最好進行一下分子遺傳學的檢測。

若先證者的雙親擬再生育，其生育健康小孩的概率也必須建立在先證者致病基因突變已明確，父母對應的基因位點也明確的基礎(chǔ)上進行。

若檢出先證者母親是攜帶者，攜帶相同的MECP2基因突變，那么其將致病基因遺傳給后代的概率是50%。

若雙親中均未攜帶相同的MECP2基因突變，那么可能出現(xiàn)以下2種情況：

一是先證者為denovo突變，那么雙親再生育患病后代概率將會非常低；

二是雙親中存在生殖細胞嵌合現(xiàn)象。

所以對于這種情況下，應該也是臨床中遇見的比較多的情況，對于RTT患者的雙親來說，如果擬再生育，最好還是做一下產(chǎn)前檢測。

2005年的一篇報道，顯示已生育一攜帶MECP2突變的患病女兒，但雙親未攜帶的情況下，其再生育出與先證者女孩攜有相同突變型的比例是1/9。

那么如果RTT患者想孕育后代，其生健康寶寶的概率又是如何呢？

只要是攜帶MECP2相關(guān)變異的RTT患者，將致病基因遺傳給后代的概率均是50%，即使典型RTT患者不能再生育。

生育的攜帶者女孩，即使考慮到X染色體失活現(xiàn)象，患RTT疾病的概率仍是高風險。

生育的攜帶者男孩，很可能就會出現(xiàn)嚴重的新生兒腦病，即使存活1年，也會患有嚴重的智力障礙。

MECP2基因突變關(guān)聯(lián)疾病除RTT之外還包括：X連鎖隱性遺傳的新生兒腦病、X連鎖精神發(fā)育遲滯，以及遺傳模式較為復雜的自閉癥相關(guān)。

與MECP2相關(guān)的X連鎖精神發(fā)育遲滯，女性患者的臨床表型可能表現(xiàn)從輕度到重度智力殘疾與躁狂抑郁精神病。受影響的男性通常有嚴重的智力障礙。

RTT患者，尤其是患者的臨床表型中不存在小頭畸形，抽搐或脊柱側(cè)后凸畸形的患者，臨床上可能被診斷為自閉癥，但是MECP2基因并不能算是引起自閉癥的主要基因。

如果男性患兒中出現(xiàn)了嚴重的新生兒腦病，或是重癥肌無力，或存在X連鎖智力障礙的家族史，則應該考慮MECP2基因突變相關(guān)的疾病。

女性典型RTT患者當中，如果未檢測到MECP2基因突變，在出生后6個月內(nèi)出現(xiàn)癲癇發(fā)作，則可能攜帶有CDKL5基因突變。CDKL5最初是在伴有早期癲癇發(fā)作癥狀的RTT患者當中發(fā)現(xiàn)，在RTT-like患者當中，所占比例不是很高?，F(xiàn)在普遍認為，CDKL5基因突變多與伴有早期癲癇發(fā)作和認知障礙的女性患者，以及早發(fā)難治性癲癇伴有嚴重智力障礙的男性患者中相關(guān)。

現(xiàn)已報道的與RTT疾病相關(guān)的CDKL5基因變異，據(jù)Rettbase數(shù)據(jù)庫記載，也已有255項。

FOXG1，14q12，主要是在在發(fā)育遲緩出現(xiàn)之前會有短期的正常時期，隨后出現(xiàn)嚴重的智力障礙，發(fā)育遲緩，出生后畸形，癲癇發(fā)作，運動障礙和肌張力低下等癥狀。這個基因呢是位于常染色體中，屬于常染色體顯性遺傳，其對應的遺傳模式和MECP2基因不同，男性，女性患者均會出現(xiàn)。所以對于存在這種基因突變的RTT患者，其對應的RTT表型在男性、女性中的分布以及遺傳咨詢均和以上所說的不同。這也體現(xiàn)了單基因遺傳病的復雜情況。

現(xiàn)在已知的與RTT疾病關(guān)聯(lián)的基因共有3個，分別是MECP2、CDKL5和FOXG1，但是臨床中仍然有一部分RTT患者沒有在這3個基因中發(fā)現(xiàn)致病突變，那么會不會存在新的RTT致病基因，我們還沒有發(fā)現(xiàn)的可能呢？最新的一篇報道給了我們新的提示：

這是2016年發(fā)表在Hum Genet（5.138）雜志上的一篇文章，這篇文章對未檢測到已知MECP2, CDKL5 、FOXG1致病基因突變，但臨床表型存在刻板的手部動作，頭小畸形，和12個月的年齡后發(fā)病的22個臨床中懷疑是RTT疾病的家系進行了全外顯子組測序。

共在14個家系中發(fā)現(xiàn)了致病基因突變，其中5個家系患者攜帶已知神經(jīng)系統(tǒng)關(guān)聯(lián)的致病基因，包括與早期嬰兒癲癇腦病相關(guān)的HCN1基因，Dravet綜合征相關(guān)的SCN1A基因等；

其他17個攜帶有以前未證明和神經(jīng)系統(tǒng)疾病關(guān)聯(lián)的致病基因突變，例如錨蛋白(Ankyrin)（一類富含錨蛋白重復序列功能域的蛋白）；CHRNA5（神經(jīng)元的乙酰膽堿受體α5亞單位）。

為了證明這些非神經(jīng)系統(tǒng)關(guān)聯(lián)疾病基因，表型和基因型的相關(guān)性，從這些基因中挑選了6個存在缺失突變的基因在線蟲中進行了功能驗證，由于RTT疾病多伴有運動障礙，實驗中觀察了線蟲的運動和神經(jīng)系統(tǒng)表型，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，這些基因多可以引起線蟲的運動功能缺陷。

所以WES仍是分析這些比較特殊病例的一個強有力的分析工具，而新的疾病關(guān)聯(lián)基因的發(fā)現(xiàn)和證實，確實也是需要一個嚴謹而漫長的過程。

總之，對于RTT疾病來說，MECP2基因仍是我們?nèi)孕柚攸c關(guān)注的超級罪犯基因，在對于RTT患者選用的檢測方式中，如果從患者的經(jīng)濟利益考慮，我們最優(yōu)推薦，針對MECP2基因進行2，3，4的外顯子測序檢測點突變和小插入缺失，再加上使用MLPA的檢測方式進行大片段的檢測。

但是這種情況下，若存在CDKL5 、FOXG1基因突變的RTT患者，就會漏檢。

所以如果患者的經(jīng)濟條件允許，又比較著急的情況下，我們還是會推薦全外顯子組測序+MLPA的組合檢測方式，這樣，RTT患者在分子診斷層面漏檢的幾率將會非常低。而且現(xiàn)在全外的測序成本越來越低，若臨床中懷疑該疾病，但是沒有確診，患者的經(jīng)濟條件又允許的情況下，WES+MLPA將會是一個性價比最優(yōu)的組合。

以上就是RTT疾病中的遺傳學特征，及相應的遺傳咨詢和檢測方式選擇。感謝各位老師在百忙之中抽出時間收聽我們這次課程。下面我們進入提問環(huán)節(jié)，各位老師有任何相關(guān)問題，都歡迎您在群內(nèi)提出，我們共同進行交流。

1.如果針對MECP2基因進行一代測序+MLPA，這種方式的檢出率大概是多少？

答：針對MECP2基因進行2，3，4的外顯子測序檢測點突變和小插入缺失，再加上使用MLPA的檢測方式進行大片段的檢測。那么根據(jù)已有的統(tǒng)計顯示，該種檢測方式的檢出率約是：（~）80%+（~）10%。

2.現(xiàn)在RTT疾病中基因型和表型之間有對應關(guān)系嗎？

答：目前已有的研究其實有挺多，但是一直沒有一個相符的結(jié)果。有報道說，即使攜帶相同的基因突變，可能由于X染色體失活的機制，在表型上也是會有很大的差別。但是又有報道說，攜帶錯義突變的患者表型會比無義突變的患者表型輕。

3.使用全外顯發(fā)現(xiàn)新基因的那篇文章中，在RS疾病中發(fā)現(xiàn)的與神經(jīng)系統(tǒng)不相關(guān)的那些基因都是和什么疾病相關(guān)的？

答：BTBD9—不安腿綜合征，ATP8B1--家族性肝內(nèi)膽汁淤積癥。其他的好多基因，在OMIM數(shù)據(jù)庫中還沒有與已知疾病的報道，但是好多基因都與神經(jīng)元生物學和功能相關(guān)，如神經(jīng)元的乙酰膽堿受體亞單位CHRNA5，神經(jīng)元電壓門控性鈣通道CACNA1等。