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优化儿童矮小症诊断:整合临床与靶向NGS策略提升病因检出率
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年09月17日 来源:Endocrine Connections 2.8
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为解决儿童矮小症(SS)病因诊断难题,意大利研究团队对102例病因不明患儿(含GHD-SS与ISS亚型)开展靶向NGS panel测序研究。结果显示总体诊断率达14.9%,在GHD-SS和ISS组分别为14.3%和15.6%,证实一线NGS策略在精准筛选队列中具有竞争优势,为表型评估和个体化治疗提供遗传学依据。
矮小症(Short Stature, SS)是儿科内分泌门诊最常见的就诊原因之一,其病因复杂且具有高度异质性。线性生长作为多因素调控过程,遗传变异是身高差异的主要决定因素。传统上,生长障碍多被归因于生长激素(GH)-胰岛素样生长因子1(IGF-1)轴功能障碍,但随着研究深入,人们认识到SS病因涉及生长板软骨细胞增殖分化的多种生物学通路紊乱,包括外在调节因子(如营养、激素、炎症细胞因子)和内在机制(如细胞外基质异常、细胞内及旁分泌信号通路异常)。尽管全基因组关联研究已证实身高是多基因性状,但单基因遗传病仍在部分患者中起关键作用。由于临床表现多样且缺乏特异性,仅依靠临床指标常导致误诊,因此分子遗传学技术在SS诊断和精准管理中的重要性日益凸显。
在此背景下,意大利帕多瓦大学医院儿科内分泌单元的Laura Guazzarotti等研究人员在《Endocrine Connections》发表研究,旨在通过整合临床评估与靶向下一代测序(NGS)技术,优化病因不明矮小症儿童的诊断流程。研究团队采用回顾性研究设计,对2018-2022年间就诊的102例病因不明SS患儿(包括57例特发性GH缺乏症(GHD-SS)和45例特发性矮小症(ISS))进行定制化靶向基因panel测序,重点分析82个与SS相关的基因。通过美国医学遗传学与基因组学学会(ACMG)标准进行变异解读,并结合父母样本进行分离分析验证。
研究主要采用以下关键技术方法:1)临床表型精准评估:包括身高、坐高、身高速度、骨龄等人体测量学参数,严格排除继发性GHD、小于胎龄儿(SGA)及已知遗传病患者;2)定制化NGS基因panel检测:覆盖生长板功能调控相关基因(含外在调节因子如GH/IGF-1轴基因和内在调节因子如旁分泌信号、细胞外基质组织相关基因);3)变异分类体系:依据ACMG指南将变异分为致病性(P)、可能致病性(LP)、意义不明确(VUS)和"热点VUS"(高证据等级但未达致病标准);4)统计学分析:采用非参数检验和分类变量比较分析组间差异。
研究结果
队列特征
102例患者中GHD-SS组57例(孤立性GHD 42例,联合垂体激素缺乏(CPHD)15例),ISS组45例(家族性SS 21例,散发性SS 23例)。两组身高SDS无显著差异(-2.67 vs -2.52),但ISS组躯干/下肢比例失调发生率显著更高(26.7% vs 10.5%)。CPHD患者中80%存在脑部结构异常,显著高于孤立性GHD组(16.7%)。
NGS诊断效能
总体诊断率为14.9%(15/101),GHD-SS和ISS组分别为14.3%和15.6%。在GHD-SS组中,致病变异不仅见于GH合成分泌相关基因(GH1、GHRHR),还发现于细胞内信号传导基因(CREBBP、GNAS);ISS组诊断率在家族性和散发性病例中分别为23.8%和8.7%,检出基因包括NPR2、COL2A1、DVL1、PTPN11等综合征相关基因。
基因型-表型关联
携带致病变异的患者与未确诊者在身高SDS、身高速度SDS、骨龄延迟等参数上无显著差异,表明传统临床指标难以预测遗传诊断结果。在ISS患者中,约60%的致病变异来自患病父母,体现了遗传模式的多样性。
讨论与结论
本研究证实,在严格筛选的病因不明SS患儿中,一线靶向NGS策略可达到14.9%的诊断率,与既往研究相当但更具临床可行性。研究发现值得关注的三方面意义:
首先,GHD-SS患者中发现的CREBBP和GNAS变异揭示了GH-IGF1轴之外的新型致病机制,提示生长板内在缺陷可能与GH分泌异常共存并协同导致表型。
其次,ISS组中检出PTPN11(Noonan综合征)、DVL1(Robinow综合征)等基因变异,但患者缺乏典型综合征特征,凸显了这些基因变异的表型谱系比传统认知更宽泛,需通过基因检测实现早期识别。
最后,研究中VUS检出率高达57.4%,但数量与SS严重程度无相关性,强调需通过家系分离分析和功能实验明确其临床意义。
该研究的优势在于采用统一NGS平台平行分析GHD与ISS群体,并整合CNV检测与ACMG标准变异解读。局限性包括样本量较小可能影响亚组分析效能,以及定制panel可能遗漏未知基因变异。未来可通过全外显子测序(WES)和多组学整合进一步提升诊断率。
本研究实践表明,将靶向NGS作为一线诊断工具可用于临床常规工作,尤其有利于发现非典型表现的遗传性SS病例。遗传诊断不仅为病因不明的矮小症儿童提供精准诊疗依据,对预测临床进展、指导治疗策略(如GH治疗反应评估)及遗传咨询均有重要价值,最终推动儿科内分泌领域向精准医学模式转型。
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