背景低血磷性佝偻病(hypophosphatemic rickets)是一组以肾脏排磷增多引起低磷血症为特征的骨骼矿化障碍性疾病。该病主要临床表现为骨骼畸形、身材矮小、牙齿异常(如牙周脓肿等)及骨痛等,是一种致残、致畸率很高的疾病,给社会和家庭带来很大的负担。目前已经明确的低血磷性佝偻病的致病基因有以下几种：1.PHEX (Phosphate regμl ating gene with homologies to endopeptidases on the X chromosome,X染色体上内肽酶同源的磷调节基因)突变引起X连锁显性遗传性低血磷性佝偻病(XLH); 2.FGF23 (fibroblast growth factor,成纤维生长因子23)突变引起常染色体显性遗传性低血磷性佝偻病(ADHR); 3. DMP1 (dentin matrix protein1,牙基质蛋白1)突变引起常染色体隐性遗传性低血磷性佝偻病1型(ARHR1); 4. ENPP1 (ectonucleotide pyrophosphatase/phosphodiesterase 1,核苷酸外焦磷酸酶/磷酸二脂酶1)突变引起常染色体隐性遗传性低血磷性佝偻病2型(ARHR2); 5. FAM20C (family with sequence similarity 20, member C,序列相似家族成员20)突变引起常染色体隐性遗传性低血磷性佝偻病3型(ARHR3); 6. SLC34A3 (solute carrier family 34, member 3,钠磷共转运蛋白Ⅱ型溶质转运家族34)突变引起常染色体隐性遗传性低血磷高尿钙性佝偻病(HHRH)。其中XLH是低血磷性佝偻病最常见的类型。由于该病临床表现多样,严重程度不一,给诊断带来很大困难。尽早地明确分子诊断对于临床诊治、了解疾病预后及产前咨询至关重要。由于低血磷性佝偻病的致病基因有多种,针对多个基因进行传统的Sanger测序,往往耗时费力,高成本低效率。本课题组既往研究显示,低血磷性佝偻病患者突变检出率为25.8%-43.0%,低于国外报道。由于二代测序技术具有针对性强、费用低、效率高等特点,采用二代高通量测序对低血磷性佝偻病患者进行遗传学研究对于早期明确分子诊断及提高突变的检出率显得尤为重要。总结本课题组XLH患者PHEX基因突变特点,不仅为中国人群XLH患者的分子诊断提供理论依据,同时也丰富了世界低血磷性佝偻病遗传学数据库。目的1.分析和总结XLH患者的临床特点。2.筛查和检测低血磷性佝偻病患者的致病基因。3.总结XLH患者PH EX基因突变特点及分布规律。4.分析和总结ARHR2患者的临床特点。对象和方法1.研究对象：(1)2013.6-2015.4北京协和医院收治的89例低血磷性佝偻病患者及相关家系成员；(2)传统Sanger测序未检出致病基因突变的83例低血磷性佝偻病患者。2.研究方法：(1)总结基因确诊的XLH患者的临床特点；(2)Sanger测序检测致病基因突变：针对基因(PHEX、FGF23、DMP1、ENPP1及SLC34A3)进行PCR扩增并测序,未报道的突变位点均在50例健康志愿者中进行验证；(3)二代测序及可疑致病突变的验证：对本研究及本课题组以往研究经Sanger测序未检出致病基因突变的低血磷性佝偻病患者进行目标区域捕获结合二代测序；检出的可疑致病突变,通过Sanger测序及MLPA方法(multiplex ligation-dependent probe amplification,多重连接探针扩增技术)进行验证；(4)表型和基因型相关性研究：选取基因确诊的XLH患者,根据不同的突变类型及突变位置,对表型与基因型的相关性进行探讨；(5)PHEX基因突变特点总结：总结本研究及本课题组以往研究确诊的XLH患者PH EX基因突变类型及分布区域,探讨有无热点突变；(6)总结ARHR2患者的临床特点及ENPP1基因突变分析。结果1.XLH患者的临床特点及PHEX基因突变分析(1)对76例基因确诊且临床资料完整的XLH患者进行临床资料的总结和分析。所有患者均为幼年发病,发病年龄中位数为18m,开始中性磷治疗年龄中位数为4.75岁。57例(75%)患者存在下肢膝内翻畸形。44例(64.7%)患者存在口腔疾患。大多数患者存在身材矮小,其中成年女性终身高平均值为140.9±8.2cm,成年男性终身高平均值为150.3±9.3cm。生化检查表现为低磷血症、高尿磷、TmP/GFR降低、血碱性磷酸酶(ALP)及FGF23水平升高。22例(28.9%)患者治疗前全段甲状旁腺激素(i-PTH)升高。(2)本研究首先采用传统Sanger测序的方法对89例临床诊断为低血磷性佝偻病的患者进行了包括PHEX、FGF23、DMP1、ENPP1和SLC34A3致病基因的突变检测,共检出PHEX基因突变70例,未发现其他致病基因突变。PHEX基因总体突变检出率为78.7%,有家族史的患者检出率为93.6%,散发性患者检出率为61.9%。所发现的PHEX基因突变中,26种是国内外尚未报道的突变。(3)对于本研究及本课题组以往研究经传统Sanger测序未检出致病基因突变的83例低血磷性佝偻病患者,采用目标区域捕获结合二代测序的方法检出并验证了PHEX基因突变50例。二代测序检出的敏感性为98.5%,特异性为86.7%。50例PHEX基因突变中,其中剪切位点突变12例,无义突变6例,微小缺失突变4例,微小插入突变4例,错义突变3例及大片段缺失／复制21例。(4)对本研究确诊的76例XLH患者,根据不同的突变类型及突变位置进行表型与基因型的相关性分析。选取性别比、有无家族史、发病年龄、骨骼畸形、牙齿疾患、ALP、PTH.1,25(OH)2D3及FGF23作为研究表型,基因型分为截短突变和非截短突变、以编码氨基酸一半(375位氨基酸)为界的N端和C端突变两种。本研究的结果显示,76例XLH患者所选取的表型与基因型之间无明显的统计学相关性。(5)本研究汇总了课题组检出的212例PHEX基因突变,PHEX基因突变检出率为86.9%。通过采用二代测序,突变检出率由66.0%升至86.5%。无义突变是最常见的PHEX基因突变类型。Exon 18是PHEX基因发生突变频率最高的区域。2. ARHR2患者的临床特点及突变分析3例ARHR2患者均为幼年起病。与XLH患者不同的是,下肢膝外翻畸形多见、骨骼畸形及身材矮小程度相对较轻、高腭弓可能是ARHR2患者的特征性表现。二代测序检出并经Sanger测序验证,2例患者均为ENPPl基因的复合杂合突变,1例患者为纯和错义突变。结论1.通过较大样本量的研究,提出了中国人群XLH患者具有典型的临床特征；2.二代测序明显提高了低血磷性佝偻病患者致病基因突变的检出率,是对Sanger测序的重要补充；3.通过汇总本课题组检出的PHEX基因突变,发现无义突变是最常见的突变类型,Exon 18是发生突变频率最高的区域；4.首次在中国人群中发现了3例ARHR2家系,并提出了特征性表现。