儿童假性甲状旁腺功能减退症20例临床特征与GNAS基因缺陷分析

儿童假性甲状旁腺功能减退症20例临床特征与GNAS基因缺陷分

析(全文)

假性甲状旁腺功能减退症(pseudohypoparathyroidism,PHP)是

一组具有特殊临床询并伴有神经认知和内分泌异常的分子缺陷性疾病，

主要是激素受体G蛋白耦联信号通路发生异常所致。PHP主要生化特点

是PTH(parathyroidhormone,PTH)抵抗，即低血钙、高血磷而PTH

不低，部分患者可伴有多种内分泌激素抵抗。大多数患者具有Albright

遗传性骨营养不良(Albright'shereditaryosteodystrophy,AHO)临

床表型，即圆脸、身材矮小、短指和(或)趾、异位钙化、不同程度的智

力落后和肥胖。目前认为PTH抵抗与GNAS基因缺失有关。GNAS基因

发生变异可导致G蛋白a亚基S蛋白(alpha-subunitofthestimulatory

Gprotein,Gsa)失活或表达下降，靶器官PTH抵抗，出现低血钙、高

血磷,类似甲状旁腺功能减退的表现，因PTH不低,称为〃假性〃甲状旁腺

功能减退。另外，AHO表型可能是GNAS基因失活性变异导致编码Gsa

蛋白基因的单体型不足引起。PHP分型复杂，临床表现多变，缺乏特异性,

容易出现漏诊误诊的情况。本研究对2011年1月至2020年7月浙江大

学医学院附属儿童医院诊断的20例PHP患儿的临床表现及基因进行分

析，并对PHP分子遗传学特点进行综述，讨论不同PHP亚型之间临床表

型与基因型的关联。

对象和方法

一、对象

回顾性分析2011年1月至2020年7月之间就诊于浙江大学医学院

附属儿童医院内分泌专科的20例PHP患儿的临床资料。纳入标准为（1）

有持续性低血钙伴PTH水平升高；（2）具备AHO表型。排除标准为（1）

患有特发或继发性甲状旁腺功能减退症；（2）患有继发性甲状旁腺功能

亢进。本研究经浙江大学医学院附属儿童医院伦理委员会批;倒2020-IRB

-008），患儿监护人签署知情同意书。

二、方法

1.临床资料收集：通过电子病历系统收集患儿基本资料，如一般资料

（包括起病年龄、初次就诊年龄、性别等）、临床表现、实验室检查结果

（包括生化结果、PTH、维生素D和甲状腺功能等），进行汇总分析。

2.基因检测：由杭州金域医学检验所对患儿及父母外周血进行GNAS

基因检测，阴性者进行甲基化测定。GNAS基因检测技术，根据外显子1

的序歹kG、C的碱基个数除以序列的总碱基数，GC含量为65.6%0采

用GCenhancer试剂，提高扩增效率，通过多重PCR+二代测序的方法，

得到的序列结果与美国加州大学圣克鲁斯分校基因组数据库（University

ofCaliforniaSantaCruz,UCSC）的序列比对。

三、统计学处理

描述性分析，计数资料以例表示。

结果

一、一般资料与临床表现

20例患儿（男15例、女5例）出生时均体健，父母均非近亲结婚，

首次就诊于浙江大学医学院附属儿童医院时年龄范围为2.5月龄至13岁6

月龄,起病年龄范围为2.5月龄至12岁6月龄。20例患儿中，5例以反

复抽搐就诊，2例以皮下结节就诊，2例以生长缓慢就诊，1例以体重增

长过快就诊，6例以反复低血钙就诊，4例以手足搐搦就诊。具有AH。临

床表型的患儿有13例，其中矮小或偏矮6例，圆脸6例，短指和（或）

趾7例，皮肤钙化结节4例，肾脏钙化1例，卢页内钙化7例。

二、实验室检查

总血钙或离子钙明显降低，总血钙最低为1.31mmol/Lo血磷正常或

增高，最高为3.26mmol/L。PTH正常或偏高，最高为636.0ng/L。维

生素D正常或偏低，最低为21.1nmol/Lo20例患儿就诊时检查甲状腺

功能，有5例既往诊断甲状腺功能减退症，已予左甲状腺素钠片口服治疗,

就诊时甲状腺功能正常。2例患儿促甲状腺激素（thyroidstimulating

hormone,TSH）升高,分别为5.94mU/L（例5）、5.62mU/L（例

10）,诊断高TSH血症，未予甲状腺素治疗。其余13例患儿甲状腺功能

检查均正常。

表1示20例患儿中18例患儿存在典型PTH抵抗（低钙、高磷、高

PTH），其中1例初诊时无PTH抵抗，随访中出现PTH抵抗，并出现AHO

典型表现，表现为圆脸、皮下结节和身材偏矮（例3）。余下2例无PTH

抵抗患儿中，有1例仅有低血钙不伴AHO表型（例14），另1例表现为

维生素D缺乏（30.5nmol/L），临床表型为身材矮小以及左手第5掌

骨粗短（例12）。TSH抵抗有7例，均同时伴有PTH抵抗。同时具备

PTH抵抗与AHO表型的有12例。7例患儿存在PTH抵抗或单纯低血钙,

无AHO表型，综合实验室检查结果及临床表型，临床诊断PHP-Ib型。

1例患儿有AHO表型不伴PTH抵抗表现（例12）,疑诊PHP,进一步

通过分子遗传学检测诊断。

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底.・用AlSH正拿

三、分子遗传学检测分析

20例患儿中检测到GNAS基因变异7例(例1~7)，其中6例检测

至！］5种变异为碱基对的缺失(c.568_571delGACT/c.521_524delACTG,

c.939delT,565_568delGACTRc.399delT)f1例为错义变异(C.1025G

>C)O例2患儿GNAS基因c.521_524delACTG为新报道致病性变异,

其母亲及姐姐均存在相同基因变异。另6例均为已报道的致病性变异。结

合临床表现分析，7例患儿均具备PTH抵抗与AHO表型,明确诊断PHP

-Ia型，见表2。未检测到基因变异的患JLffl行甲基化测定，共检测到

差异性甲基化区域(differentiallymethylatedregion,DMR)甲基化

异常13例，见表3。有6例患儿尽管具备AHO表型，结合甲基化结果,

诊断PHP・lb型。

表27洌甲状旁腺功能减退症IH型患儿基因检测结果

及变异来源

GNAS基因变异

例序•变异来源

M基改变纸基酸改变

!c56心571dHeACTp.A、pl90fr新发

2<521_524<lelA(rr(；p-\»pl74fs母亲

3c939心ITp.Prn3!4fH新发

4c10250cp_\rg342Pin新发

5<-565J68<lelGACTp.A,pl89Metf^!4母亲

6c.399<HTp5eri33fj»母亲

7c565^568<ie!GACTp.A.pl89Metfn*l4母亲

表313例甲状旁腺功能减退症1b暨患儿

甲基化测定结果

例序甲基化薛常

8AS.XU4EIA

9NESP55AU.E1A

10NESP55.XU

IIASAU.EIA

12NESP55.XU,E1A

13AS、X-

14NESPSXLa.EiA

15NESP55.XU

16AS.XU.EIA

17E1A、XLa、NESP55

18AS.XU.EIA

19AS、XLa、E1A

20AS.XLa.EIA

有家族史者2例，例2患儿以身高落后就诊，患儿母亲身材矮小(149

cm)伴右侧上臂皮下结节，患儿姐姐身材矮小(17岁，身高142cm)

伴全身多处皮下结节，母亲和姐姐均检测到和患儿相同的致病基因变异

c.521_524delACTG（p.Asp174fs），诊断PHP-Ia型明确。例5患

儿以低血钙就诊，患儿母亲身材矮小（身高150cm），伴皮下结节，基

因检测到母亲和患J府在相同的致病基因变异c.565_568delGACT

（p.Asp189Metfs*14），诊断PHP-Ia型明确,见表2O

讨论

PHP患病率据报道为（0.34〜1.10）/10万，尚无发病率报道。由于

对疾病认识不足且起病相对隐匿，实际患者数可能大大多于报道。根据不

同的基因缺陷和临床特征，PHP分多种亚型，表现复杂，区分有一定难度。

分型方法主要有3种：（1）根据cAMP对PTH的反应和体外Gsa活性,

结合患者临床表现和生化指标改变进行分类。该分类方法临床应用广泛，

临床数据获得较简单，但随着对疾病的进一步认识，发现其不能涵盖所有

临床亚型。（2）根据基因及表观遗传学表现结合临床表型及生化指标综

合评估按照GNAS基因失活发生在母系来源的基因座还是父系来源的基

因座进行疾病分类。该分类方法可帮助诊断临床表现不典型的患者，但费

用较贵，普及率不够高。（3）根据PTH/PTHrP通路相关基因异常（包括

PTHR1、Gsa、PRKA1A、PDE4D、PDE3A基因或其他分子缺陷），将

疾病命名为PTH/PTHrP信号通路失活性疾病（inactivatingPTH/PTHrP

signalingdisorder,iPPSD）,结合临床及生化指标,分为iPPSDI至

iPPSD6以及iPPSDx（未知分子缺陷）、iPPSDn+1（新发现的分子缺陷）

等亚型。该分类法是2016年欧洲联盟提出的最新的分型法，具体分型方

案尚在完善中。本研究的20例PHP患儿，根据临床表型及生化表现，结

合GNAS基因检测结果，进行疾病分型。

PHP-Ia型，临床表现为低血钙、高血磷、血清PTH偏高，一般是

由母源性GNAS基因失活性变异导致。患者可有多激素抵抗、典型的AHO

表型以及体外Gsc（蛋白活性下降。本组有12例患儿具有典型的PHP-I

a型临床特征。20例患儿均进行了GNAS基因测序，临床诊断PHP-la

型的患儿中，有7例检测到GNAS基因失活性变异,符合诊断PHP-la

型，还有5例发现为甲基化异常。就变异来源来看，PHP-Ia共7例，

4例变异来自母亲，3例为新发变异，新发变异比例（3/10）比国外文献

报道高。例2患儿GNAS第6外显子c.521_524delACTG为移码变异，

导致第174位氨基酸残基天冬氨酸发生编码错乱,可能通过截短Gsa蛋白

引起功能丧失。查阅外显子组整合数据库、参考人群等位基因频率数据库、

人类基因变异数据库，未发现GNAS基因c.521_524delACTG变异报道,

故为新报道致病性变异。例2父母亲及姐姐进行基因测序，结果发现其母

亲及姐姐均存在相同基因变异，提示该患儿GNAS基因变异遗传自母亲。

PHP-la型患者除PTH激素抵抗外，还可出现多种内分泌激素包括

TSH、卵泡刺激素、黄体生成素以及促生长激素释放激素等激素抵抗。部

分患者TSH抵抗起病于新生儿期，而PTH抵抗发生较迟,易被误诊为先

天性甲状腺功能减退症（congenitalhypothyroidism,CH）导致延误治

疗。本组例3以皮肤结节3个月余为主诉，在6月龄时就诊，血钙、血磷

以及PTH水平均为正常范围，但TSH高，之前一直以CH随访，此次发

现皮肤多处结节，病理为皮下钙化，因此予GNAS基因检测，发现致病变

异，结合患儿身材矮小、圆脸、肥胖等AHO体征，诊断为PHP-Ia型。

后定期随访，到14月龄时方出现PTH升高，35月龄时方出现血钙降低

和血磷升高。因此，皮肤结节钙化可以是PHP患儿早期表现，如合并TSH

升高则需注意该疾病可能，需尽快进行PHP-la筛查。国外有文献报道,

PHP-la患者中90%以上均存在TSH抵抗，而CH患者合并PHP-la

的概率达8%〜34%,在无明显AHO体征的患者中需警惕CH合并高磷

血症,建议早期检测GNAS基因以助诊断。国内也曾有文献报道，70例

诊断为CH的患儿中,3例检出9种GNAS基因变异其中2种可能致病,

但并未收集携带致病变异的患儿的资料。说明诊断为CH的患儿，有GNAS

基因变异并非罕见。因此对于TSH升高，或CH患儿，应注意是否有皮肤

结节和（或）高磷血症等其他情况，以免漏诊PHP及多种激素抵抗，以

利于规律随访，早期干预。

PHP-Ib型由GNAS基因启动子区3个DMR的甲基化或印记缺陷

导致，仅有肾小管PTH抵抗而无AHO临床表型。3个DMR分别