中國大樣本成骨不全癥的基因突變譜探索及成骨不全癥成人患者的臨床特點和雙膦酸鹽療效分析.pdf

1、本文主要從以下幾方面進(jìn)行論述：
　　第一部分 中國大樣本成骨不全癥的基因突變譜探索
　　目的:成骨不全癥(Osteogenesis Imperfecta，OI)是一組有高度遺傳和表型異質(zhì)性的單基因遺傳性骨病，以骨量減少、骨脆性增加和反復(fù)骨折為主要特點。目前我國OI致病基因和潛在分子機制尚不清楚，相關(guān)臨床表型研究也較為缺乏。本研究采用新型分子診斷平臺，深入探索中國大樣本OI患者的致病基因突變譜，并分析多種遺傳模式OI患者的基因

2、型與臨床表型關(guān)系。
　　方法:本研究利用自主設(shè)計、包含19種OI致病基因的二代靶向測序平臺，對2013-2016年在北京協(xié)和醫(yī)院就診的152例OI患者進(jìn)行致病基因突變檢測，采用Sanger測序?qū)γ坷颊哌M(jìn)行家系驗證。此外，納入本課題組既往行基因檢測的OI患者，在共261例OI患者中總結(jié)全面的致病基因突變譜;分析不同基因型患者，身高、骨折率、腰椎和股骨頸骨密度(bone mineral density，BMD)、骨轉(zhuǎn)換生化指標(biāo)血堿性

3、磷酸酶(alkaline phosphatase，ALP)和β膠原降解產(chǎn)物(cross-linkedC-telopeptide of typeⅠ collagen，β-CTX)、骨骼畸形、骨骼外表現(xiàn)等表型差異;對常見的Ⅰ型膠原基因變異患者，進(jìn)行深入的基因型-表型關(guān)聯(lián)分析。
　　結(jié)果:本研究利用二代測序聯(lián)合家系Sanger測序，發(fā)現(xiàn)了140例OI患者的致病基因突變，并檢出50種新突變位點;新型分子診斷平臺對OI的檢出率為92％，準(zhǔn)確

4、性為100％。在本課題組261例OI患者中，Ⅰ型膠原編碼基因（COL1A1/COL1A2）突變最為常見（198例，76％），其次是IFITM5基因（15例，6％），SERPINF1和WNT1（12例，4.6％）是常染色體隱性遺傳性O(shè)I中檢出率較高的兩種致病基因。然而在輕型OI中，Ⅰ型膠原基因檢出率為84％;在中重型OI中，Ⅰ型膠原基因檢出率僅68％，但隱性遺傳基因可達(dá)21％。相比于Ⅰ型膠原結(jié)構(gòu)變異，COL1A1單倍劑量不足患者身高Z值（

5、-0.4±1.3）和BMDZ值（腰椎-1.7±1.3、股骨頸-2.7±2.2）更高，骨骼畸形更少（11％，P均＜0.05）。Ⅰ型膠原α1鏈結(jié)構(gòu)變異位點與藍(lán)鞏膜、牙本質(zhì)發(fā)育不全，α2鏈變異位點與股骨頸BMD Z值存在一定相關(guān)性;但未發(fā)現(xiàn)氨基酸替換種類與表型的相關(guān)性。所有常染色體隱性遺傳基因突變的患者均為中重型OI，且β-CTX（1.09±0.48 ng/ml）和BMD Z值（腰椎-3.5±2.4）顯著高于Ⅰ型膠原基因變異的患者;80％存在

6、嚴(yán)重骨骼畸形和活動受限，但藍(lán)鞏膜(40％)和牙本質(zhì)發(fā)育不全(7％)少見。
　　結(jié)論:Ⅰ型膠原編碼基因COL1A1和COL1A2是中國OI主要的致病基因，其次是常染色體顯性遺傳IFITM5基因，以及常染色體隱性遺傳SERPINF1和WNT1基因;不同臨床分型的OI患者具有顯著不同的基因突變譜。Ⅰ型膠原單倍劑量不足的患者臨床表型輕、骨骼畸形少;罕見常染色體隱性遺傳性O(shè)I患者病情嚴(yán)重、普遍有骨畸形和活動受限，但缺乏典型骨骼外表現(xiàn)。此外，

7、新型靶向二代測序平臺顯著提高了OI分子診斷水平，為未來產(chǎn)前診斷和分子靶向治療奠定了初步基礎(chǔ)。
　　第二部分 成骨不全癥成人患者的臨床特點和雙膦酸鹽療效分析
　　目的:成骨不全癥(Osteogenesis imperfecta，OI)是以骨骼脆性增加和反復(fù)骨折為特征的單基因遺傳性骨病。OI臨床異質(zhì)性大，可表現(xiàn)骨折風(fēng)險輕度增加甚至圍生期死亡（Ⅰ-Ⅳ型）;雙膦酸鹽(Bisphosphonates，BPs)是目前廣泛應(yīng)用的OI治療藥

8、物，以阿侖膦酸鈉和唑來膦酸較為常用。然而，成人OI患者的具體臨床表現(xiàn)、是否仍需藥物干預(yù)，尚不十分清楚。本研究探討成人OI患者的臨床特點，并評估阿侖膦酸鈉和唑來膦酸治療成人OI的有效性和安全性。
　　方法:納入2007-2016年于北京協(xié)和醫(yī)院內(nèi)分泌科首診的102例18歲以上OI患者。回顧性分析成人OI的臨床特點，包括骨密度(bone mineral density，BMD)、骨轉(zhuǎn)換生化指標(biāo)血堿性磷酸酶（alkaline phosp

9、hatase，ALP）和β膠原降解產(chǎn)物(cross-linked C-telopeptide of typeⅠ collagen，β-CTX)、25羥維生素D(25-hydroxyvitamin D，25OHD)、甲狀旁腺激素(parathyroid hormone，PTH)、骨折率、影像學(xué)和骨骼外表現(xiàn)，并與102例年齡、性別和體重指數(shù)匹配的健康對照者進(jìn)行比較。對2011-2015年接受治療的60例成人OI患者，按2∶1分別納入阿侖膦酸

10、鈉組（口服70mg/周）或唑來膦酸組（靜脈注射5mg/年），進(jìn)行為期2年的前瞻性藥物療效觀察;治療有效性指標(biāo)包括腰椎和髖部BMD變化率、骨轉(zhuǎn)換指標(biāo)變化率和新發(fā)骨折率。
　　結(jié)果:102例成人OI患者中，近3/4為Ⅰ-Ⅳ型OI。與健康對照組相比，輕、中、重型(Ⅰ/Ⅲ/Ⅳ)患者的血ALP水平更高，僅重型(Ⅲ)患者β-CTX高于對照組(P=0.023)。成人OI患者25OHD水平為16.2±8.1 ng/ml，維生素D缺乏和不足分別占7

11、3.4％、89.0％。骨骼表型方面，成人OI的腰椎和髖部BMD明顯低于對照組，且Ⅰ/Ⅲ/Ⅳ型之間有統(tǒng)計學(xué)差異（P均＜0.001）;此外，69.5％患者BMD Z值在-2SD以下。所有Ⅲ型患者均表現(xiàn)四肢長骨畸形、脊柱側(cè)彎和壓縮性骨折，64％有牙本質(zhì)發(fā)育不全。成人OI的治療方面，共52例患者完成2年BPs治療和隨訪。經(jīng)2年治療，腰椎、股骨頸和全髖BMD在阿侖膦酸鈉組（分別為10.5、13.2、14.7％）和唑來膦酸組（分別為11.3、13.

12、7、11.7％）顯著升高，且兩組間無顯著性差異(P均＞0.05);雙膦酸鹽均能顯著降低兩組骨轉(zhuǎn)換指標(biāo)ALP和β-CTX水平，組間無顯著性差異(P=0.12、0.48);與OI患者治療前的骨折率相比，治療后兩組的新發(fā)骨折率下降。
　　結(jié)論:與健康人群相比，成人OI患者維生素D營養(yǎng)狀況差、骨轉(zhuǎn)換水平高、腰椎和髖部骨密度低，仍存在高骨折風(fēng)險，故OI患者進(jìn)入成年期仍需要積極的藥物干預(yù)?？诜鲮⑺徕c和靜脈唑來膦酸均能有效提高成人OI患者的