一例不同寻常的误诊,揭露了国内临床领域的一项空白
*本文所涉及专业部分,仅供医学专业人士阅读参考
最近遇到的一个特殊病例,恰好体现了一个临床领域的空白所带来的问题。
本人在美国NIH接受风湿科专科培训,有幸学习到一些大部分临床医生平时接触不多的遗传专科知识。个人体会,中国目前最为空白的一个临床科室,不是康复科、不是“姑息医学科” (Palliative Care) ,而是医学遗传科 (Medical Genetics) ,通过解读患者的基因检测结果,诊断疾病的临床科室。
最近遇到的一个特殊病例,恰好体现了一个临床领域的空白所带来的问题。
国内一个六个月的宝宝,出现不明原因的中性粒细胞减少,减少程度并不严重,也没有出现反复或严重的感染,且没有其他症状或检查异常。当地医生做了详细的检查,包括“全外显子测序”,结果显示,患者有一个CASP10的基因变异,这个孩子的CASP10有4个外显子全部丢失,预计所产生的蛋白质会没有功能。
基因检测报告截图
已知CASP10变异可以导致一种叫做“自身免疫性淋巴细胞增生综合征” (autoimmune lymphoproliferative syndrome, ALPS) 的疾病,该病属于常染色体显性遗传病,机制是淋巴细胞凋亡受阻,导致异常的淋巴细胞增生,从而导致自身免疫和淋巴增生表现,包括中性粒细胞减少等。而已知CASP10是促进细胞凋亡的基因,CASP10的致病变异可以让细胞凋亡过程受阻,导致ALPS这个疾病,而且还是常染色体显性遗传 (即一个致病变异即可发病) 。
这个孩子的CASP10基因4个外显子全部丢失,预计基因功能会完全丧失,诊断ALPS似乎是顺理成章的事情。这也是基因检测报告的意见 (“致病性变异”) ,国内的大医院医生也是这样认为。
但是,这里却有两点不对劲。一方面,文献搜索CASP10这四个外显子缺失,发现日本报道了一个家庭,父亲和两个孩子三口都有这四个外显子缺失,却没有一人患上ALPS,而只有一个孩子得了关节炎,里面集合了20万人的基因组数据信息,并且根据这些信息做了很多有意义的分析。
在gnomAD数据库上,我发现CASP10这个基因,人群中有较高比例的人有着预测可以导致功能完全丧失 (移码变异frameshift mutation,变异结果是终止密码子nonsense mutaion,外显子和内含子相连的剪切位点的变异splice site mutation,或者这种大片段的外显子丢失) 的变异,远远高于ALPS这个罕见病的发病率。同时CASP10这个基因的pLI (probability of being loss-of-function intolerant) 评分是0。
意思是说,一个人有两条染色体,每条常染色体上有分别来自父母的一套相同的基因,这上面如果某个基因即使完全失去功能,只要另外一个没问题,对个体健康就不会有影响。也就是说CASP10这个基因,人群中本来就有不少人 (两个基因之一) 是完全没有功能的,而这些人完全健康。
所以问题来了, CASP10的致病变异是怎么导致ALPS的,为啥这个病还是常染色体显性遗传病?继续深入的查了一下文献,原来CASP10的致病变异导致ALPS的机制是dominant negative effect (“显性负效应”) ,而不是haploinsufficiency (“单倍不足”) 。Haploinsufficiency的意思是说,当一个人来自两个染色体的两个相同基因中,如果有一个功能完全丧失的话,只有另外一个是不够用的,会导致疾病。
上面通过人群基因数据的推导也显示,CASP10致病基因导致ALPS并非这种情况。Dominant negative effect是指该基因某个重要功能位点发生变异,导致基因产物虽然可以翻译出蛋白质,但是该蛋白由于特定关键功能的异常,干扰了(另外一个染色体上)正常基因表达的正常蛋白的功能。比如ALPS就是CASP10的某致病变异所表达的结构异常的Caspase 10,可以和其下游分子结合但是不发生功能,这种结合状态却能显著干扰 (另外一条染色体上表达的) 正常的Caspase 10的功能。
也就是说,CASP10这个基因,如果其中一条染色体上该基因的功能完全丧失,是不会导致疾病的;反而是如果其中一条染色体上该基因的功能部分丧失,而且丧失的是某一特定的关键功能,则会导致疾病。
有人也许会好奇,如果CASP10基因两个染色体上的功能都全部丧失会怎么样?虽然目前并没有这样的病例报道,但考虑该基因对关键生理过程的重要调节意义,我猜测生命会无法存活,直接在胚胎阶段就自然流产了吧。
总而言之,该患儿的基因检测结果,不支持其有可导致ALPS的致病基因变异,也非导致患儿中性粒细胞减少的原因。基因检测报告上的判读是错误的,该错误来源于对CASP10基因导致ALPS机制的不理解。
随着二代测序技术的普及,我国越来越多的患者有机会做上全外显子层面的基因检测。然而我国这些检查,医院一般都是送到商业公司检测,这些公司的水准参差不齐,有时会有错误判读的情况。而开检查的临床医生又普遍缺乏遗传诊断的训练,又没有“医学遗传科”这样一个专门的科室,以至于我个人就见到了不少患者的基因检测被错误解读的情况,其中甚至不少是知名三甲医院的医生犯的基础知识性错误 (相比而言,这个病例犯的其实算是比较“高级”的错误) 。
总之,我个人认为这是一个国家层面临床领域的空白,希望卫生部门能够意识到这一脱节。
来源:医学界
作者:罗祎明医生
审稿:田栋梁
校对:臧恒佳