揭示先天性胫骨假关节的分子图谱：基于159例先证者的全外显子测序研究

为解决先天性胫骨假关节（CPT）遗传机制不明的难题，湖南儿童医院团队通过全外显子测序（WES）分析159例患者，发现70.4%病例存在骨细胞相关通路（如NF1、GLI3等基因）的功能缺失变异，首次提出成骨细胞分化异常是CPT的核心病理机制，为罕见骨病诊疗提供新靶点。

　　

先天性胫骨假关节（Congenital pseudoarthrosis of the tibia, CPT）是一种发病率仅为1/140,000至1/250,000的罕见骨发育异常疾病，患儿表现为胫骨自发骨折且难以愈合。尽管80%-84%的CPT病例合并神经纤维瘤病1型（Neurofibromatosis type 1, NF1），但仍有部分患者病因未明。这种疾病给临床治疗带来巨大挑战——传统手术面临高达50%的复发率，而分子机制的模糊性更导致靶向治疗研发停滞。

湖南儿童医院骨科团队在《Orphanet Journal of Rare Diseases》发表的研究中，首次通过大规模遗传学分析揭示了CPT的分子图谱。研究人员对159例中国CPT患儿进行全外显子测序（Whole exome sequencing, WES），结合208例健康对照，采用生物信息学方法系统分析了功能缺失变异（Loss-of-function, LoF）的分布特征。关键技术包括：1）建立严格变异筛选流程（测序深度>180X，覆盖度>99%）；2）基于GO和KEGG数据库的基因集富集分析；3）采用rvtest软件进行病例-对照关联研究。

研究结果部分呈现三大发现：

1. 基因变异谱特征：97%患者携带终止增益（stop-gained）或移码突变（frameshift），78%存在剪接位点变异。NF1基因变异占比最高（41.5%），但61%患者同时携带其他骨化相关基因突变。
2. 关键通路解析：7个核心基因（NF1、GLI3、MRC2、PTH1R、RYR1、NPR2、ITGA11）显著富集于骨化（GO:0001503）和成骨细胞分化（GO:0001649）通路。其中GLI3通过Hedgehog通路与NF1协同调控RAS-MAPK信号，而PTH1R参与甲状旁腺激素介导的骨代谢。
3. 新型致病机制：发现9例患者存在NF1与其他基因（如GLI3/PTH1R）的双重突变，提示多基因协同致病可能。ITGA11与骨膜素（osteolectin）的结合缺陷首次被关联到CPT病理过程。

讨论部分指出，该研究突破了传统"NF1双等位基因失活"理论的局限性，提出"成骨细胞分化网络失调"新假说：NF1突变通过RAS信号通路破坏骨重塑平衡，而GLI3、PTH1R等基因变异加剧了这种失衡，最终导致骨形成障碍。这一发现不仅解释了非NF1型CPT的发病机制，还为开发针对Wnt/β-catenin、Hedgehog等通路的小分子药物提供了理论依据。

该研究的临床意义在于：1）建立首个中国CPT基因变异数据库；2）提出基于多基因panel的分子分型策略；3）为个体化治疗（如靶向钙离子通道的RYR1调节剂）指明方向。作者同时指出局限性，如未验证变异是否为新发突变，建议未来开展类器官模型验证候选基因功能。这项研究为攻克"儿童骨科领域最难治疾病"迈出了关键一步。