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两例关于TTN隐性遗传性肌病的产前病例


病例一

临床信息

        羊水样本，▲II-3（先证者）：22周+，B超显示胎儿四肢姿势相对固定，左足呈摇椅状。

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病例一家系图

 

        家族史：▲II-2：22周+，B超显示胎儿颈部皮肤褶皱增厚，双手手腕姿势相对固定；

        检测项目：产前Omniseek®核心家系全外显子组检测

 

检测结果

        根据NM_133378.4转录本（HGMD推荐转录本）的注释结果： 

        受检者及同胞样本均检测到与表型相关的TTN基因变异c.4****dup以及c.3****-392A>C，上述变异分别评级为可能致病性变异和临床意义不确定变异。

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        根据NM_001267550.2转录本（MANE转录本）的注释结果： 

        受检者及同胞样本均检测到与表型相关的TTN基因变异c.4****dup以及c.3****-2A>C，上述变异为复合杂合变异，分别评级为致病性变异和可能致病性变异。

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病例二

临床信息

        流产组织，胎儿脑外间隙增宽，心包积液，胸腔积液，双手双足姿势异常，羊水过多。

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病例二家系图

 

        检测项目：产前Omniseek®核心家系全外显子组检测

 

检测结果

        根据NM_001267550.2转录本（MANE转录本）的注释结果： 

        受检者样本检测到与表型相关的TTN基因变异c.1****G>T以及c.3****-2A>C，上述变异为复合杂合变异，分别评级为致病性变异和可能致病性变异。

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结果说明

        TTN基因的致病性变异可导致多种疾病，包括常染色体显性遗传的迟发性胫骨肌营养不良（TMD）、肌原纤维肌病9型伴早期呼吸衰竭（ MFM9）、家族性肥厚型心肌病9型（CMH9）及扩张型心肌病1G型（CMD1G），以及常染色体隐性遗传的肢带型肌营养不良10型（LGMDR10）和Salih肌病（SALMY）。其中，SALMY（MIM:611705）患者主要临床表征包括上睑下垂、心律失常、关节挛缩、全身肌无力、重度脊柱侧弯、运动发育迟缓等，肌肉相关表型通常表现于婴幼儿时期。

 

变异1：TTN:NM_001267550.2:exon258:c.4****dup:p.Asn*****Ter  

     

        PM2_Supporting：GnomAD数据库、ExAC数据库、千人基因组数据库均未收录该变异。本地数据库共有多例样本为该位点杂合变异携带者，其中1例为本例受检者同胞，其余样本肌病相关表征未明。

 

        PVS1：已知LoF是TTN基因相关疾病的致病机制，该变异位于第258号外显子（共363个外显子），且该外显子位于生物学相关转录本中。

 

        PP1：经家系验证，TTN基因变异c.4****dup在受检者家系中与疾病共分离，共有2例家庭成员受累。



 

变异2：TTN:NM_001267550.2:intron200:c.3****-2A>C:/  

 

        PM2_Supporting：GnomAD数据库显示该变异在总体人群和东亚人群中的频率均<1‰。本地数据库共有2例样本为该位点杂合变异携带者，其中1例为本例受检者同胞，其余样本肌病相关表征未明。ExAC数据库、千人基因组数据库均未收录该变异。

 

        PVS1_Moderate：TTN基因变异c.3****-2A>C为剪接位点变异（splicing），属于功能缺失性变异（LoF）。已知LoF是TTN基因相关疾病的致病机制，该变异位于第199号内含子（共363个外显子），引起外显子跳跃但保留阅读框，预计＜10%蛋白序列丢失。

 

        PM3+PP1：本次检测结果提示受检样本及同胞均检出TTN基因变异c.3****-2A>C，且在反式位置检出另一个致病性变异，这对同胞表型类似，主要包括四肢姿势固定、四肢异常等。



 

变异3：TTN:NM_001267550.2:exon54:c.1****G>T:p.Glu****Ter  

 

        PM2_Supporting：GnomAD数据库、ExAC数据库、千人基因组数据库及本地数据库均未收录该变异。

 

        PVS1：TTN基因变异c.1****G>T为无义变异（nonsense），属于功能缺失性变异（LoF）。已知LoF是TTN基因相关疾病的致病机制，该变异位于第54号外显子（共363个外显子），且该外显子位于生物学相关转录本中。

 

 

总结

        由TTN基因编码的肌联蛋白titin蛋白分子量巨大（超4200 kDa），是最重要的细胞骨架蛋白之一，普遍存在于心肌（占心肌蛋白的10％）和骨骼肌，被称为第三肌丝，具有复杂的结构以及多种多样的功能。

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TTN基因在不同组织中表达丰度图

 

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TTN基因不同转录本在组织中的表达丰度

注释：TTN基因存在多种转录本，主要表达于骨骼、肌肉、心脏等组织中，不同转录本在组织中的表达具有差异性，其中，N2A(NM_133378.4)转录本在骨骼、肌肉组织中的表达丰度最高。

 

 

 

        TTN可导致一系列异质性肌肉组织相关性疾病，包括心肌病、先天性肌病和其他骨骼肌病。据报道，在隐性遗传性疾病背景下，TTN基因的剪接位点变异主要影响N2A(NM_133378.4), N2B(NM_003319.4), N2BA(NM_001256850.1)三种转录本的剪接，同时可能会导致先天性关节挛缩并累及心脏系统。关节挛缩是先天性的、非进行性的、可累及多个关节。产前主要表现为胎儿运动减少，产后主要临床表征包括先天性肌肉张力减退伴青蛙腿、四肢肢无力、肢体位置异常和固定挛缩等。

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TTN基因相关多发性先天性关节挛缩和肌病患者产后肢体异常

（引自Neuropediatrics. 2022 Oct;53(5):309-320.）

 

        同时，转录本的选择可影响变异的选择及致病性评级。本案2个病例中均检测到TTN基因变异c.3****-2A>C。在NM_133378.4转录本中，该变异注释结果为深度内含子变异（c.3****-392A>C），根据目前有限的证据最终只能评级为临床意义不确定的变异。根据MANE转录本的注释结果，该变异为经典剪接位点变异（c.3****-2A>C），其致病性由临床意义不确定升级为可能致病性。

 

 

结论

        产前样本的表型信息十分有限，表型驱动的关联分析存在一定的难度，变异的致病性评级显得尤为关键。当一个基因存在于多个转录本时，转录本的选择至关重要。核心家系模式在另一个维度可提供辅助证据。


关于转录本的理解可回顾上一期：

【文献分享】用于临床基因组学和研究的NCBI和 EMBL-EBI联合转录本集   


参考文献

1. Neuropediatrics. 2022 Oct;53(5):309-320.

2. Hum Mol Genet. 2014 Feb 15;23(4):980-91.

3. Neurology. 2013 Oct 1;81(14)_1205-14.

4. Pflugers Arch. 2019 May;471(5)673-682.

5. https://gtexportal.org/home/gene/TTN