一本小说Phex.日本患者的突变患者X型次磷酸性佝偻病

摘要

X链接的次磷酸性佝偻病（XLH）是一种主要的遗传疾病，其特征在于肾磷酸盐浪费，异常维生素D代谢和异常骨矿化。将磷酸盐调节基因的基因灭活突变与X染色体上的内肽酶（Phex.)被发现与XLH有关。在这里，我们报告一个16岁的女性病人影响低磷佝偻病。我们评估了她的血清成纤维细胞生长因子23 (FGF23)水平，并对FGF23相关低磷性佝偻病的疾病相关基因进行了序列分析:Phex.，FGF23、牙本质基质蛋白1和外切核苷酸焦磷酸酶/磷酸二酯酶1。根据临床特征和家族史诊断为XLH。此外，我们观察到FGF23水平升高和一种新的Phex.9外显子突变(c.947G>T;从她父亲那里继承来的。虽然生物信息学显示突变是中性的，但Gly316在人类、小鼠和大鼠中完全保守，其他与fgf23相关的佝偻病基因没有突变，提示在Silico.测定突变致病性的分析是有限的。总之，我们提出了一名女性患者和她的父亲，XLH窝藏了一本小说Phex.可能是致病原因的突变。因此，在低磷血症患者中检测FGF23有助于FGF23依赖性低磷血症的诊断。

1.介绍

x -连锁低磷性佝偻病(XLH;OMIM编号307800)是肾磷酸盐消耗最常见的遗传性疾病，发病率约为2万分之一[1］．该x -连锁显性疾病的临床特征包括身材矮小、骨痛、脊髓病以及佝偻病和骨软化引起的下肢畸形。通过高剂量的磷酸盐和1,25-二羟基维生素D治疗，这种疾病只能得到部分纠正_3.(25 -(哦)₂D_3.) [2，3.］．

XLH导致磷酸盐调节基因中的突变与X染色体上的内肽酶的同源物（Phex.) [4］．据报道，磷尿素激素成纤维细胞生长因子23（FGF23）的血浆浓度在大多数受影响的个体中升高[5，6］．此外，FGF23在脑脊的骨中过表达，XLH的动物模型，表明FGF23表达增加是临床XLH表型的可能原因[7］．次磷酸佝偻病和升高的血清FGF23水平，包括XLH [6，8]、常染色体显性低磷佝偻病(ADHR) [6，9]和常染色体隐性次磷酸衰竭佝偻病1和2（ARHR1 [10，11]和arhr2 [12，13]）是由突变引起的Phex.，FGF23，牙本质基质蛋白1（DMP1)，以及外切核苷酸焦磷酸酶/磷酸二酯酶1 (ENPP1“基因”分别。

本研究的目的是调查显示血清FGF23升高的低磷性佝偻病患者的病因Phex.突变。

2.案例介绍

先证者是一名16岁的日本女孩，足月出生，正常分娩。她的父亲身材矮小(−2 SD小于同龄男性的平均身高)，并且在童年时期曾接受过矮小治疗。她的祖母(父亲一方)也表现出矮小的身材;然而，由于她早在10年前就去世了，没有详细的信息(图)1）.3岁时，评估患者的身高发育迟缓和轻度智力发育迟缓。根据她的临床特征，如身材矮小、牙脓肿、骨质减少、膝外翻和低血清磷酸盐水平，她在4岁时被诊断为低磷性佝偻病。她的身高为90 cm(−2.24 SD)，体重为17 kg (+0.9 SD)。磷酸0.5-1.5 g/d和0.05-0.2 g/d处理μ.1克/公斤/天,25 -(哦)₂D_3.是为了弥补她血清磷酸盐和维生素D的缺乏

我们测量了患者和父母使用血液和尿样的血清矿物质，FGF23，完整甲状旁腺激素（PTH）和肾功能的水平。还进行了肾脏的超声波筛选，并取出下肢的X射线。使用FGF-23 ELISA试剂盒进行血清FGF23测量，该试剂盒是一种双峰酶联免疫吸附试验，以测量先前描述的全长FGF23（KainoS Laboratories Inc.，东京，日本）[6］．各机构的机构检讨委员会及道德委员会均批准这项研究。所有参与者和志愿者均获得了知情的书面同意。

表格1显示经过医疗的患者的平均实验室数据，包括磷酸盐（P）2.0mg / dL（正常范围，3.0-4.5mg / dl），钙（CA）9.2mg / dL（正常范围，8.7-10.2毫克/ DL），碱性磷酸酶（ALP）2374 IU / L（正常范围，100-325 IU / L），完整的PTH 68.5 pg / ml（正常范围，12-72pg / ml），25-羟基vitamin d_3.(25 (OH) D_3.）11.0 ng / ml（正常范围，9.7-41.7 ng / ml），1,25-（OH）₂D_3.37.5 pg / ml（正常范围，20-60pg / ml）和FGF23 400 pg / ml（正常范围，13.7-40.5pg / ml）。尿液P为3.8克/天（正常范围，0.4-1.2克/天），管状最大磷酸盐再吸收每肾小球过滤速率为2.1mg / dL（正常范围，2.5-4.5mg / dl）和尿ca /肌酐比率为0.09（正常范围，0.05-0.25），符合XLH的诊断标准。患者父亲和母亲的FGF23水平分别为68和29pg / ml。超声波显示正常的肾脏发现，而下肢X射线显示出近端胫骨膜化的近侧弯曲的扩大。

为了确诊，我们进行了分子研究，包括PCR产物的直接测序分析。使用血液和细胞基因组DNA提取试剂盒(Qiagen, Venlo, Netherlands)从全血样本中提取基因组DNA。PCR扩增出所有22个外显子及外显子-内含子边界Phex.还有所有的外显子和外显子-内含子边界FGF23，DMP1， 和ENPP1使用前面描述的引物对分别排除ADHR、ARHR1和ARHR2 [1，11，14，15］．此外,为Phex.，我们分析了起始密码子上游的大约2kb启动子区域。

我们鉴定了外显子9的突变（C.947G> T; P.Gly316Val）Phex.在患者（图2（a））.此外,我们测序Phex.结果表明，这种突变遗传自她的父亲，他也表现出矮小(图)2（a））.为了确定该突变的频率，我们对日本志愿者的基因组DNA进行了限制性片段长度多态性分析(男性100例，女性100例;总共300条X染色体)。用PCR引物在9号外显子突变的两侧扩增DNA。扩增产物用酶解法消化Acc我用4%琼脂糖凝胶分离。用Acc我会产生177 + 56 bp的突变片段(图2（b））.分析结果显示只有一条染色体存在突变(0.33%)。进一步分析了其外显子和外显子-内含子边界FGF23，DMP-1， 和ENPP1没有发现其他的突变。

当Phex.鉴定突变（GLY316VAL），我们进行了筛选（http://sift.jcvi.org/) [16), PolyPhen-2 (http://genetics.bwh.harvard.edu/pph/) [17]和威尔州（http://provean.jcvi.org/index.php.) [18在网上在Silico.GLY316和TYR317的分析，其是与GLY316相邻的氨基酸。之前报道，Tyr317phe突变蛋白呈现50-60％Phex.活动 [19］．SHIFT、polyphen2和已证实的分析预测两种变体(Gly316Val和Tyr317Phe)分别是可耐受的、良性的和中性的(数据未显示)。然而，Gly316和Tyr317在人类、小鼠和大鼠中被证明是完全保守的。

3.讨论

本研究在第9外显子中发现了一个新的杂合突变(c. 947G>T;p.Gly316Val)Phex.，这是从患者的父亲遗传，他们展出了短地身材，因此它似乎是病因。雌性患者的生化参数比她父亲的生化参数更严重，尽管她接受了涉及补充磷酸盐和1,25-（OH）的治疗₂D_3.．这可以解释为，随着她父亲生长板的减少，所需的磷酸盐量也随之减少，导致佝偻病的症状自行改善，正如之前在成年人中所显示的那样[20.］．另外，一些对治疗反应良好的患者能够在初始治疗后停止服药[21］．因此，患者的父亲可能不会表现出佝偻病的这种严重症状作为患者自己。

我们确定在日本正常人群中突变的频率为1/300(小于1%)，因此不认为是单核苷酸多态性。尽管p.Gly316Val突变体没有表现出致病性在Silico.分析表明，Gly316在人类、小鼠和大鼠中保存完好，是一种不可或缺的氨基酸。同样，邻近的p.Tyr317Phe错义突变也未表现出致病性在Silico.分析和TAY317在这些相同的物种之间也是完全保守的。此外，Tyr317phe突变蛋白表现出50-60％的野生型PHEX的内肽活性体外，表明该畸形突变干扰催化功能[19］．所以，在Silico.分析在确定突变是否具有致病性方面的能力有限。然而，由于我们无法研究p.g yl316val突变蛋白是否干扰了催化功能并影响了其活性，因此仍有可能该突变不表现出致病性。因此，我们进行了突变筛选Phex.启动子区域和其他与fgf23相关的佝偻病相关的基因;该分析没有发现突变，因此我们认为p.Gly316Val突变可能是XLH的病因。

在本研究中，我们使用KAINOS完整检测血清FGF23水平。这是所有FGF23检测方法中最敏感的，还包括免疫主题c末端检测和免疫主题完整检测[22］．C末端测定中的参考范围（≤150ru / ml）的参考范围的不存在意味着我们不能区分该范围和更低的水平。然而，KinoS完整测定具有参考范围（10-50pg / ml）和Endo等人。提出其血清FGF23水平> 30 pg / ml的测量通常应用作疾病存在的诊断标准，而不是过量的FGF23作用，例如FGF23依赖性次磷酸血症，无论医疗治疗如何[23］．我们患者和她父亲的FGF23水平分别为400和68 pg / ml，因此数据也符合标准，这增加了其有用性的重量。进一步研究检查P.Gly316VAL突变的功能来扩展我们的研究结果。

利益冲突

提交人声明没有关于本文的出版物的利益冲突。

承认

作者感谢Saori Tsujimoto女士的技术援助。

参考文献

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