【摘 要】
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背景及目的:低磷酸酯酶症（hypophosphatasia,HPP）是由于编码组织非特异性碱性磷酸酶（tissue non-specific alkaline phosphatase,TNSALP）的ALPL（the liver/bone/kidney alkaline phosphatase gene）基因变异,导致TNSALP功能缺陷,进而引起以骨和（或）牙齿矿化障碍为主要临床表现的一种罕见遗
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背景及目的:低磷酸酯酶症（hypophosphatasia,HPP）是由于编码组织非特异性碱性磷酸酶（tissue non-specific alkaline phosphatase,TNSALP）的ALPL（the liver/bone/kidney alkaline phosphatase gene）基因变异,导致TNSALP功能缺陷,进而引起以骨和（或）牙齿矿化障碍为主要临床表现的一种罕见遗传性疾病。在此研究中,我们总结了5例低磷酸酯酶症（HPP）患儿的临床表型及遗传特点,鉴定分离ALPL基因,对发现的6个变异位点进行相关功能实验,进行ALPL基因变异的致病性研究。方法:1、收集临床疑诊HPP的患儿及其家庭成员的临床资料。2、经医学伦理审核（伦理批号（2019）年伦审（研）第232号）及父母知情同意,采集患儿及其父母的外周血样2ml,送第三方检测公司进行人类全外显子组高通量测序,并进行一代测序（Sanger法）验证。使用Provean软件预测筛选出的变异对蛋白质的影响。3、分别构建ALPL基因变异质粒,转染HEK-293T细胞。进行碱性磷酸酶活性检测,并采用细胞免疫荧光检测、碱性磷酸酶蛋白WB检测等技术对ALPL野生型、变异型的表达情况进行测定。结果:1、5例患儿均有骨骼或牙齿矿化不良表现并伴有血清碱性磷酸酶（Alkaline phosphatase,ALP）降低,3例伴有惊厥等神经系统症状。2、5例HPP患儿高通量测序共计发现6个变异位点,先证者1:c.346G>A（p.A116T）、先证者2:c.346G>A（p.A116T）、c.1097至c.1099缺失CCT复合杂合变异（p.T366＿S367deli）;先证者3:c.1014至c.1015:插入G（p.H338fs）、c.1446C>A（p.482H>Q）复合杂合变异;先证者4:c.920C>T（p.P307L）;先证者5:c.883A>G（p.M295V）,其中c.1014＿c.1015ins G、c.1097＿c.1099del CCT、c.1446C>A为首次报道,蛋白质结构预测均为可能有害,ACMG评级为可能致病。3、转染HEK-293T后24小时,变异型TNSALP酶活性相较于野生型均有所降低,c.346G>A、c.920C>T、c.1014＿c.1015ins G、c.346G>A与c.1097＿c.1099del CCT、c.1014＿c.1015ins G与c.1446C>A对酶活性影响很大,酶大部分失活（80%以上酶活性丧失）。c.883A>G、c.1097＿c.1099del CCT、c.1446C>A变异对酶活性影响较小,仍保有大部分活性。复合杂合变异对酶活性的影响,与复合杂合变异中对酶活性影响较大的变异一致。4、免疫荧光显示变异型TNSALP相较于野生型仍以细胞膜表达为主;c.883A>G、c.920C>T在细胞膜上及细胞质中的表达量均明显减低;c.346G>A,c.1014＿c.1015ins G,c.1097＿c.1099del CCT,c.346G>A与c.1097＿c.1099del CCT复合杂合变异在细胞质中表达增多;c.1446C>A,c.1014＿c.1015ins G、c.1446C>A复合杂合变异以细胞膜表达为主,且无明显减低。5、WT和c.883A>G、c.1097至c.1099del CCT、c.1446C>A变异型泳道在分子量为80k Da和66 k Da均发现明显条带,WT的条带最强。c.346G>A的两条显示条带中80k Da处的条带明显减弱。c.920C>T仅在80 k Da处有减弱条带,c.1014＿c.1015ins G、c.346G>A+c.1097＿c.1099del CCT仅在66k Da处有减弱条带,c.1014＿c.1015ins G+c.1446C>A在80 k Da及66k Da处均未见到条带。结论:确诊了5例HPP患儿,发现了ALPL基因的3种新型变异,丰富了人类ALPL基因变异数据库。ALPL基因的不同变异可不同程度的降低碱性磷酸酶的活性及蛋白表达量,残存的酶活性也表现出与野生型酶不同的性质;我们的结论是不同的变异可能通过影响蛋白表达和表达后修饰,导致TNSALP酶活性降低进而影响酶的正常功能,同一变异可能因为存在显性负效应、非核苷酸碱基序列的变异、内含子调控区域的测序盲区及环境和个体因素差异导致不同个体出现严重程度不同的临床表现,推断ALPL基因在体内发挥其表达效应的分子机制是高度可变的,具体机制仍需要进行深入研究解决。
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