惊！新发现的 CLCN7 变异，或是家族骨硬化症 “真凶”，揭秘致病与遗传密码

为解决骨硬化症相关基因变异及致病机制等问题，南京医科大学附属泰州人民医院研究人员开展对疑似 ADO-II 家系研究，发现 CLCN7 基因新变异，明确其可能致病及机制。该研究对临床诊疗和遗传咨询意义重大，值得一读。

　　

在医学的神秘世界里，有一种奇特的疾病 —— 骨硬化症（Osteopetrosis，OP），它还有个形象的别名，叫大理石骨病。这可不是一般的疾病，患者的骨头会变得异常致密，就像被 “石化” 了一样，同时还伴随着肝脾肿大、全血细胞减少、听力下降、智力障碍等一系列棘手的问题。

骨硬化症家族庞大，成员众多且各具特点。根据遗传模式和表型严重程度，它被分为常染色体隐性骨硬化症（ARO）、中间常染色体隐性骨硬化症（IARO）和常染色体显性骨硬化症（ADO）三兄弟 。ARO 是个 “狠角色”，恶性程度极高，很多患者在 10 岁前就会面临死亡威胁，婴儿期的死亡率更是高得吓人。ADO 则相对 “温和”，属于良性疾病，患者的寿命通常不受影响，只是会出现一些轻度的临床症状。IARO 的恶性程度介于两者之间，就像处在中间地带的 “中间人”。

科学家们发现，至少有 13 个基因与骨硬化症有着千丝万缕的联系，其中 CLCN7 基因（编码氯离子电压门控通道 7）和 ADO - II 亚型的关系尤为密切，大约 75% 的 ADO - II 病例都是由 CLCN7 基因突变引起的。不过，虽然 CLCN7 基因在 ADO - II 发病中扮演着重要角色，但人们对它的了解还远远不够。全球范围内，已经在数据库 ClinVar 中发现了 300 多种 CLCN7 基因突变，但仍有许多未知等待探索。而且，携带相同 CLCN7 杂合突变的患者，临床表型差异很大，有的毫无症状，有的却症状严重，这背后的原因一直是个谜。

为了揭开这些谜团，来自南京医科大学附属泰州人民医院的研究人员在《BMC Medicine》期刊上发表了一篇名为《A novel CLCN7 truncating variant in a Chinese Han family with autosomal dominant osteopetrosis type II》的论文。他们通过研究，发现了一个全新的 CLCN7 基因变异，为骨硬化症的研究带来了新的曙光。

研究人员在这项研究中运用了多种先进的技术方法。首先是靶向下一代测序（targeted NGS）技术，它就像是一个精准的 “基因探测器”，能够对所有与疾病相关的已知基因进行全面扫描。研究人员用它筛选了 406 个已知的耳聋基因和 812 个骨学基因，从中寻找潜在的致病基因。之后，通过 Sanger 测序对疑似致病的 CLCN7 基因变异进行验证，这一技术就像是 “基因放大镜”，能清晰地观察到基因的具体变化。同时，研究人员还借助了多种生物信息学工具和数据库，对发现的基因变异进行分析和解读，判断它们与疾病的关系。

下面来看看研究人员的重大发现吧。

临床特征

研究人员找到了一个特殊的家族 ——P - S15 家族，这个家族可是个 “大家族”，但其中的关系有些特殊，先证者（IV - 1）的父亲的父亲和母亲的母亲是亲兄妹。先证者是一位 30 岁的女性，她身上出现了一系列让人揪心的症状。身材矮小的她，身高只有 150cm，体重 46kg，和同年龄段中国女性的平均身高体重相比，明显 “掉队”。她还存在智力障碍，听力也不好，是混合性听力损失。眼睛突出，时不时就会遭受颞面部感染的折磨，右边上臂还骨折过。更糟糕的是，她有腭裂，眼睛也有问题，眼底检查发现有视觉障碍和黄斑变性。在她 2 岁左右的时候，严重贫血和血小板减少的问题找上门来，3 岁时不得不进行了脾切除术。尽管手术后血液症状有所改善，但她的身体还是不断出现状况。从影像学检查结果来看，她的骨头问题十分严重，不仅多处骨折，骨头密度增加，脊柱侧弯，还有 “三明治” 样的椎骨改变，胫骨和腓骨呈现出奇怪的烧瓶状畸形，头骨增厚，鼻窦也出现了骨化现象，牙齿排列不整齐，还有牙齿松动的问题。最终，她还是没能战胜病魔，33 岁时因无法控制的颅内感染离开了人世。

先证者的母亲（III - 3）情况也不容乐观，在大约 40 岁时被诊断出患有严重贫血、白细胞减少和血小板减少，经过骨髓穿刺检查，发现是骨髓衰竭导致的。不幸的是，她在 55 岁时因血小板减少引起的颅内出血去世。不过奇怪的是，她并没有像先证者那样出现骨头相关的异常表型。

突变分析

研究人员在这个家族中发现了一个全新的 CLCN7 基因变异 ——c.175dupA（p.Met59Asnfs*8）。这个变异可不得了，先证者是这个变异的纯合子，所以出现了一系列骨硬化症的典型表型。而她的父母、姑姑和弟弟都是杂合子，除了母亲出现了骨髓发育异常的临床表现外，其他人都没有明显的异常症状。

这个 p.Met59Asnfs*8 变异是怎么捣乱的呢？原来，它是在 CLCN7 基因的第 175 个编码碱基处插入了一个腺嘌呤核苷酸，这一插可就打乱了 “秩序”，导致从第 59 个密码子开始的氨基酸序列发生改变，蛋白质表达在第 66 个密码子就提前终止了。经过多种软件工具的预测，这个变异被认为是 “可能致病” 的，而且在 400 名正常对照人群中都没有发现这个变异，也没有在已有的数据库中被报道过，是个 “神秘的新面孔”。

研究人员在讨论中深入分析了这些发现背后的意义。

这个新发现的 p.Met59Asnfs*8 变异很可能就是这个家族患骨硬化症的 “罪魁祸首”。它让 CLCN7 基因编码的蛋白质失去了两个 CBS 结构域和三个基序结构域，使得 CLCN7 功能完全丧失。这就好比是工厂里的一台重要机器，核心部件坏了，无法正常工作。mRNA 监测机制 NMD 会识别出含有这个变异的 mRNA，并迅速将其降解，导致 CLCN7 无法正常发挥作用，氯离子通道运输紊乱，溶酶体和破骨细胞没办法获得氯离子进行酸化，进而引发了骨硬化症。

从家族成员的发病情况来看，这个变异的表现很特别。先证者的母亲虽然也是变异的杂合子，但只出现了全血细胞减少、骨髓衰竭等症状，没有明显的骨头相关异常。而其他杂合子家族成员，像姑姑和弟弟，几乎没有任何症状。这说明这个变异导致的表型存在不完全显性，和之前报道的 CLCN7 相关 ADO - II 的 44% 外显率是相符的。

不同家族成员的表型差异也很有意思。先证者是纯合子，她的症状非常全面且严重，几乎涵盖了 ADO - II 所有典型的骨骼表型，还有造血、神经、牙齿等系统的非典型症状。而母亲是杂合子，症状相对较轻。研究人员推测，这可能和基因功能丧失的剂量效应有关。母亲的轻度表型可能是因为 CLCN7 单链杂合变异导致的单倍体不足，而先证者的严重表型则是双链纯合变异导致的完全功能丧失。

此外，研究中还发现了一些特殊的现象。先证者的耳聋属于中重度混合性耳聋，这可能和听小骨链硬化以及内耳内淋巴囊上皮细胞中 V - ATPase 功能障碍有关。腭裂在之前的 ADO - II 中没有报道过，它是否是 CLCN7 相关 ADO - II 的新表型，还需要进一步研究来证实。

从治疗和预防的角度来看，先证者进行脾切除术后，血液参数明显改善，避免了严重的出血并发症。这说明对于严重贫血、血小板减少和脾肿大的患者，及时进行脾切除术可能是延长生命的有效方法。但同时，患者在手术后出现了感染问题，这提醒我们，由于骨硬化症患者骨头的特殊情况，手术时要特别小心，尽量避免在骨骼组织附近进行非必要的手术，防止感染。

对于家族中那些没有症状的杂合子成员，虽然他们看起来很健康，但也不能掉以轻心。他们的后代有 50% 的概率成为携带者，考虑到这种疾病的遗传背景和表型不完全外显的特点，后代携带者仍有可能出现致命的骨硬化症表型。所以，对这些家庭成员进行遗传咨询非常重要，能帮助他们提前了解风险，避免疾病在家族中再次出现。

总的来说，南京医科大学附属泰州人民医院的研究人员发现的这个 CLCN7 基因的新变异 p.Met59Asnfs*8，为骨硬化症的研究提供了新的线索。它拓宽了 CLCN7 基因突变的 “版图”，让我们对这种疾病的认识又前进了一步。研究结果为遗传咨询和产前诊断提供了重要的理论依据，就像给迷茫的医生和患者家庭点亮了一盏明灯，让他们在面对这种复杂疾病时不再那么无助。同时，也为临床诊断和治疗指明了方向，未来医生们可以根据这些发现，为患者提供更精准、更有效的治疗方案，帮助患者减轻痛苦，提高生活质量。