KMT2D 基因新发变异致Kabuki 综合征1 例报告

杨桂花 孙艳芳 李慧源 龚 强 余 艳 汪 静 张五一

1.张家界市人民医院儿科（湖南张家界 427000）；2.长沙金域医学检验实验室临床基因组中心（湖南长沙 410006）

Kabuki综合征（Kabuki syndrome，KS），又称为歌舞伎综合征，是一种以典型的面部特征、骨骼异常、不同程度的智力低下为主要症状的疾病，其他特征包括先天性心脏缺陷、泌尿生殖系统异常以及免疫功能低下导致反复感染和自身免疫性疾病的易感性增加等[1]。KS患者独特的面部特征为弓形眉伴外侧1/3眉毛稀疏、睑裂向外侧延长、下眼睑外侧1/3外翻、鼻尖凹陷、耳大而突出，与日本传统歌舞伎演员的舞台妆相似，因此又称歌舞伎综合征。1981年首次被日本学者Niikawa等和Kuroki等描述，在日本群体中的发病率为1/32000[2]。典型KS可以通过临床表现进行初步诊断，但是由于临床表型的异质性和新生儿面部特征不典型性，往往被误诊和漏诊[3]。随着对KS认识不断提高以及基因检测技术的迅速发展，越来越多的报道出现在欧洲等国家，但目前在我国的报道仍然相对较少。本文对1例明确诊断为KS的患儿作一介绍。

1 临床资料

患儿，男，10岁。因浮肿1周，发热、咳嗽5天，尿少2 天就诊入院。患儿于入院前1 周无明显诱因出现浮肿，开始以双眼睑为主，逐渐发展至颜面部及双下肢，非凹陷性，当时未做处理。于入院5天前受凉后出现不规则发热，最高体温达39.5 ℃，无寒战及抽搐，有阵发性咳嗽，无痰，无气喘、气促，无流涕，在当地镇卫生中心就诊。予以用克林霉素治疗，液体量约350 mL/d，治疗2天，体温下降，咳嗽稍减轻，但于输液当天出现尿少，共排3次，共约200 mL，后明显减少，排淡黄色小便约150 mL，无尿痛等不适，为进一步诊治，遂入张家界市人民医院。患儿于起病后精神差，食纳较少，2天未排大便。

患儿系G2P2，母孕期产检发现患儿卵圆孔未闭。患儿于孕35周早产，出生体质量2.7 kg，无产伤及窒息史。生后1天余因“反应低下、新生儿黄疸、新生儿肺炎”在新生儿科住院治疗。当时发现患儿双耳前各长一小孔，治疗19天后，患儿症状好转出院。患儿于1岁前肌张力稍低，吸吮反射一般，喂养困难，易呛奶及腹泻；1岁多会说话及走路，但言语有些含糊不清；患儿身高、运动及智力发育均落后于同龄儿。患儿自5岁起有多饮多尿，容易患感冒、鼻窦炎及中耳炎。5岁2 个月因鼻塞流脓涕伴双耳听力下降，症状反复发作加重，行鼓膜切开置管加耳前瘘管切除术，术中见双耳鼓膜内陷增厚，切开后吸出淡黄色黏稠液体，术后无不良反应后出院。9岁5个月因鼻塞及流涕7天，浮肿4天再次入院，临床诊断为肾功能不全、鼻窦炎、中耳炎，给予阿奇霉素抗感染，硝苯地平降压治疗4天，临床症状好转出院。

患儿姐姐为脑瘫儿，疑是新生儿重度高胆红素血症引起的胆红素脑病，多家医院诊断为脑瘫。否认肾炎家族史，否认肝炎病史，否认结核病史及药物过敏史。父母体健，非近亲婚配。

患儿体格检查：神清，精神差，慢性肾病面容，面色恍白，双眼睑及面部可见浮肿。睑裂向外侧延长，下眼睑外1/3轻度外翻，弓形眉伴外侧1/3眉毛稀疏；眼眶无凹陷，结膜正常，巩膜无黄染，双侧瞳孔等大、等圆，双侧瞳孔对光反射正常；鼻尖扁平，鼻中隔较短；耳大而突出；牙齿萌出和排列异常（乳牙只有13 颗，换牙后缺1 颗中切牙）；小下颌。胸廓对称，外观无畸形；双肺呼吸音粗，可闻及较多湿啰音；心率134次/min，律齐，心音稍钝，心尖区可闻及Ⅱ级杂音。腹部平，肝肋下2 cm处可扪及，质软边锐，脾脏肋下未触及，肠鸣音正常，肛门及外生殖器外观无畸形。四肢关节外观无畸形，活动度正常。掌心厚，指甲发育不全，短指/趾，双手小指粗短，指腹突出样隆起。病理征阴性。

实验室检查示血常规红细胞2.28×1012/L，血红蛋白66.0 g/L，血小板104×109/L；C 反应蛋白88.43 mg/L；血气分析示重度代谢性酸中毒；血钙1.65 mmol/L，磷3.67 mmol/L，钾6.00 mmol/L；白蛋白28.4 g/L，总蛋白42.9 g/L；尿酸576.0 μmol/L，肌酐1 020.0 μmol/L，尿素49.59 mmol/L；降钙素原112.46 ng/mL，超敏肌钙蛋白I 0.58 μg/L，N末端脑钠肽前体＞25 000 pg/mL，心肌酶（CK）大致正常。胸片示双肺渗出性病变、纹理粗乱、斑片状模糊影。肺部CT 示右肺上中叶体积缩小呈软组织密度影改变，考虑右肺上中叶发育不良可能。心脏B超示主动脉瓣轻度反流，二尖瓣流速稍快，心包少量积液。肝胆脾B超示肝实质光点稍粗。泌尿系B超示双肾集合系统紊乱，双肾体积缩小，呈弥漫性损害改变。患儿肌酐及尿素氮进行性升高，肾功能衰竭，同时存在代谢性酸中毒，电解质紊乱（高钾、高磷、低钙血症），心功能不全，低蛋白血症等多方面异常。

考虑患儿病情危重，随时可能出现生命危险，建议行基因检测。经医院伦理委员会批准，患儿父母知情同意后，抽取患儿及父母、姐姐外周血。用QIAamp DNA Mini Kit（QIAGEN）外周血DNA 提取试剂盒提取全基因组DNA，文库构建之后与xGen Exome Research Panel v1.0（IDT）探针杂交，使用IlluminaNovaSeq 6000对患儿进行疑难遗传病相关基因检测。测序结果与人类参考基因组GRCh37（hg19）序列比对，通过生物信息学分析对变异进行注释和过滤。最后根据患儿临床信息，对变异结果进行分析，确定变异基因。并对患儿及父母、姐姐相应位点进行Sanger测序验证，明确其变异来源。结果发现患儿KMT2D基因存在c.8214dupC（p.Phe2739fs）杂合变异（图1），为移码突变，预计会使所编码蛋白质氨基酸自第2739位Phe开始发生移码，并使得蛋白质翻译提前终止，导致所编码的蛋白质发生截短从而影响其正常功能[4]。HGMD 数据库和ClinVar 数据库均未收录该变异，且尚未见文献报道；ESP 6500 siv 2_ALL 数据库、千人基因组（1000 g 2015 aug_ALL）和dbSNP147数据库均未见收录；结合患儿及其父母检测结果确定该变异为新发变异。根据《ACMG 遗传变异分类标准与指南》综合分析，变异符合“致病”。证据：PVS1+PS2+PM2；PVS1：该疾病的致病机制为功能丧失，KMT2D基因c.8214dupC为严重影响蛋白功能的移码突变；PS 2：父母验证结果均为阴性，为新发变异，同时该疾病的遗传模式为常染色体显性遗传，符合患儿家族史；PM 2：ESP 数据库、千人数据库和dbSNP 147 数据库中正常对照人群中均未发现该变异。

图1 患儿及其父母、姐姐KMT2D基因测序

入院后予以头孢噻肟钠抗感染治疗；并同时碳酸氢钠纠酸降血钾，葡萄糖酸钙降低心肌兴奋性，效果欠佳；进行性肾功能衰竭加重，建议转上级医院行血液透析。家属拒绝，放弃治疗后半年在家中死亡。

2 讨论

KS是一种罕见的、先天性多发畸形、智力低下综合征，通常累及全身各个器官系统，主要表现为独特的面部特征、心脏异常、骨骼异常、免疫缺陷和轻度至中度的精神发育迟缓等。

由于KS 的面部特征会随着时间的推移而发生变化。在婴儿期，往往很难识别；3～13 岁时逐渐变得典型；而青少年和成人时下眼睑外翻可能会消失。在分子遗传学检测不明确时，临床诊断相对比较困难[5-6]。因此，国际专家组2019 年制定了KS 诊断标准。对任何年龄有婴儿期肌张力减退，发育迟缓和/或智力障碍的患者，满足以下1 个或2 个主要标准即可进行明确诊断：KMT2D（OMIM:*602113）或KDM6A（OMIM:*300128）基因发生致病性或可能致病性变异；某个年龄阶段典型的畸形特征。其中典型的畸形特征主要为细长的眼睑，下眼睑外侧1/3外翻，同时需包括以下2种或以上次要特征：①弓形眉伴外侧1/3眉毛稀疏；②鼻梁短，鼻尖塌陷；③耳大而突出；④胎儿指尖垫持续存在[5]。

目前为止，KS 已报道的2 个致病基因为KMT 2 D（NM_003482.3；也称为MLL2、MLL4或ALR）[7]和KDM6A（NM_001291415.1；也称为UTX）[8-10]。大约56%～75%的KS由KMT2D变异引起，称为KS1型，以常染色体显性的方式遗传[10]。有5%～8%的KS由KDM 6 A变异引起，称为KS 2 型，以X 染色体显性的方式遗传。KDM 6 A变异的女性患者较少出现畸形特征，而男性患者表型较为严重，涉及多个器官，可能与X 染色体随机失活有关[11]。文献报道，RAP 1 A和RAP 1 B基因变异可能是歌舞伎和歌舞伎样综合征新的罕见病因[12]。另外，研究表明，KDM 6 A 的同源物KDM6C是另一种H3K27去甲基酶，位于Y染色体上，可能是男性KS患者的候选基因[13]。由于国内外报道的KS相对较少，多为散发病例，上述几种基因的基因型与表型相关性有待进一步完善，潜在的致病基因也有待被发现。

KMT2D基因编码组蛋白H3第4位赖氨酸（H3K4）特异性甲基转移酶（1 ysine methyltransferases，KMTs），该酶是一种含有5537 个氨基酸的多结构域蛋白，属于混合系白血病（mixed lineage leukemia，MLL）家族中的一员，MLL家族蛋白（MLL1/2/3/4，SET 1 A/B 等）是一类特异性针对H 3 K 4 的甲基转移酶，其甲基转移酶活性依赖于C末端的一个高度保守的SET 结构域[14-15]。MLLs 通常作为转录共激活因子参与胚胎的生长和发育过程，在染色质转录活性的表观遗传调控中占有重要地位。KMT 2 D 蛋白活性丧失影响转录激活机制-H 3 K 4 甲基化，从而抑制多种发育相关基因的转录[16]，导致KS 的多器官受累和特征性表型。

本例患儿病程较长，自出生后即反应低下，有难以纠正的低血糖，呼吸道及耳部反复感染，特殊面容，肾功能异常等并逐渐呈进行性加重。根据表型评分系统对患儿进行临床评分为7分（KMT2D-kabuki平均评分6.1 分）[17]（见表1），符合部分KS 的特征，最终基因检测发现KMT2D基因c.8214dupC存在移码突变，为新发变异，确诊为KS。

本例患儿死于肾衰竭，严重的肾功能不全是KS的罕见并发症。研究表明大约30%的KS患者会出现肾脏和泌尿道异常，包括肾发育不良、肾脏融合、肾脏异位以及尿路畸形等。据报道，1例3岁女性患儿有肾功能不全，新生儿期即出现肌张力低下和急性少尿性肾衰竭，肌酐水平高达324 μmol/L，并逐渐出现精神运动发育迟缓、复发性中耳炎、喂养困难等，2岁时出现典型的KS 特殊面容：睑裂长伴下眼睑外侧1/3 外翻、弓形眉和胎儿手指垫，基因检测为KMT2D无义变异（c.9829C＞T,p.Gln3277Ter），符合KS临床诊断[18]；1例女性KS患儿表现为产前和产后生长发育迟缓，肌张力低下，先天性心脏病，独特的面部特征，智力落后等，根据临床症状诊断为KS，6 岁时出现继发于双侧肾脏发育不良的肾衰竭，成功进行移植治疗[19]；1 例女性患儿具有KS典型面部特征，长睑裂、下眼睑外侧外翻、弓形眉伴眉外侧1/3稀疏、内眦赘皮、上睑下垂、鼻尖扁平和耳朵突出，同时伴有轻度智力发育迟缓、部分听力丧失以及严重的肾功能发育不全，14岁时接受肾移植[20]；1例KS患儿5岁时死于肾衰竭和肺动脉高压[21]。因此，对诊断为KS 的患者进行超声和肾功能筛查是非常必要。

表1 Kabuki综合征表型评分系统（KMT2D-Kabuki）

在许多病例中，KS 患者往往被误诊为其他有相似表型的综合征。如CHARGE 综合征：存在腭裂、心脏缺陷、发育迟缓，但是患者的临床表型却没有表现出KS典型的面部特征和突出的指尖垫[22-23]；22q11缺失综合征：存在腭裂、心脏缺陷、肾功能异常、先天性免疫缺陷，生长发育迟缓等，但特殊面容与KS完全不同。因此，KS 可以通过患者的临床表现，尤其是特征性的面容进行临床初步诊断；并且随着对KS 认识的提高，以及基因检测技术的不断发展，近年来报道的病例数呈上升趋势[24-25]。

目前对KS 仍缺乏有效的治疗措施，只能对症治疗，防止并发症的发生。例如对患者的生长发育和智力水平定期评估，及时发现并尽早干预，制定个性化教育计划；对于面部异常、内耳畸形和先天性心脏病等缺陷可以适当地行外科手术纠矫正；由于免疫功能缺陷导致的反复感染，采取抗感染治疗。部分患者可能会出现癫痫症状，需尽快行脑部影像学检查，如脑电图和头颅MRI，使用抗癫痫药物治疗可控制发作。综上，通过对本例KS 患儿的临床及基因检测结果的分析，扩展了KMT2D基因变异谱，为先天性精神发育迟滞综合征的诊断、进一步深入研究KS 分子机制、建立基因型与表型相关性、为进一步深入研究变异基因相关功能、从遗传学上阐明了发病机制提供了一定的遗传基础，为临床诊断和治疗提供依据。