EED基因c.1091G > T; p.(Trp364Leu)体细胞嵌合相关Cohen–Gibson综合征：一例伴过度生长和神经发育迟缓女性患者的多组织深度测序与DNA甲基化episignature分析

《Molecular Genetics & Genomic Medicine》：Mosaicism for Cohen–Gibson Syndrome in a Female Individual With Overgrowth and Neurodevelopmental Delay

背景：胚胎外胚层发育（Embryonic Ectoderm Development, EED）基因编码多梳抑制复合物2（Polycomb Repressive Complex 2, PRC2）的核心组分，该复合物调控染色质结构，并在胚胎发育和细胞分化中发挥关键作用。EED中的致病性变异与过度生长–智力障碍综合征（overgrowth–intellectual disability syndrome；Cohen–Gibson综合征，OMIM #617561）相关，但已报道病例罕见，通常涉及杂合种系变异。本研究报道一例经确认携带EED合子后嵌合（postzygotic mosaicism）的个体，增加了诊断复杂性。

方法：一名12岁女孩因身材高大、畸形特征、发育迟缓和先天性异常接受临床和遗传学评估。采用外显子组测序（exome sequencing）和靶向深度测序（targeted deep sequencing）在多种组织中识别并验证该遗传变异。

结果：在患者外周血中鉴定出可能致病性嵌合EED变异c.1091G > T; p.(Trp364Leu)，其变异等位基因分数（variant allele fraction, VAF）为31%。深度测序在父母样本中确认该变异及其de novo来源。在2份独立采集的口腔黏膜样本（干拭子和口腔拭子采集试剂盒；11%和17%）及唾液（30%）中也检测到嵌合，表明多组织体细胞嵌合。DNA甲基化谱分析（DNA methylation profiling）显示与PRC2复合物相关疾病一致的高置信度表观遗传签名（epigenetic signature），进一步支持该变异的可能致病性分类。

结论：该病例拓宽了对EED相关疾病的分子认识，并强调嵌合的临床意义。深度测序和多组织分析对于过度生长综合征的准确诊断、管理及遗传咨询至关重要。

研究人员报告一例由合子后体细胞嵌合导致的EED相关过度生长–智力障碍综合征女性患者。EED编码PRC2核心组分，PRC2通过组蛋白H3第27位赖氨酸三甲基化（H3K27me3）介导表观遗传基因沉默，引起染色质压缩和转录抑制；EED可识别H3K27me3标记，从而维持抑制性染色质状态。PRC2组分致病性变异与过度生长综合征谱相关：EZH2变异与Weaver综合征相关，EED变异与Cohen–Gibson综合征相关，SUZ12变异与Imagawa-Matsumoto综合征相关。EED相关过度生长综合征的临床特征与Weaver综合征和Sotos综合征重叠，包括产前和产后过度生长、骨龄提前、巨头畸形、肌张力低下和轻重不等的智力损害。既往已报道的21例EED相关疾病个体均携带杂合种系致病性变异，多为de novo发生；目前尚未见EED致病性变异嵌合与过度生长综合征相关的报道。其他过度生长综合征中，PIK3CA或AKT1体细胞激活性变异所致合子后嵌合已较明确。因此，识别携带可能致病性EED嵌合变异的患者具有临床和科学意义。研究人员对一例临床疑似过度生长–智力障碍综合征的女性患者开展临床和遗传学评估，发现其携带可能致病性EED嵌合变异c.1091G > T; p.(Trp364Leu)，多组织测序支持合子后嵌合，DNA甲基化分析支持PRC2相关疾病表观签名。该发现拓宽了EED相关疾病的分子谱，并强调嵌合在过度生长综合征诊断、管理和遗传咨询中的意义。

关键技术方法：研究对象为单例12岁女性患者及其父母，样本来源包括患者外周血、两份独立采集的口腔黏膜样本和唾液，父母仅外周血。研究人员采用全外显子组测序（whole-exome sequencing, WES）分析患者外周血DNA，并按GRCh38/hg38参考基因组进行变异注释；采用基于Nextera的靶向深度测序验证EED变异，测序在Illumina MiSeq上进行，比对NCBI37/hg19，并用IGV软件分析，VAF可靠检测阈值为≥1%。全基因组DNA甲基化谱使用Infinium Methylation EPIC BeadChip，并通过EpiSign METRIC平台进行表观签名分类。临床评估还使用GestaltMatcher和Face2Gene进行面部形态分析。研究经Heinrich Heine University伦理委员会批准。

3.1 临床发现：患者女性，36+3周因母体水肿和高血压行初次剖宫产出生，家族史无异常。出生时表现为巨大儿，体重4500 g（+3.76 SD），身长55 cm（+2.43 SD），头围38 cm（+3.05 SD），出生后肌张力低下。发育里程碑显著延迟，约24月龄可独走，约30月龄出现首批口语词，目前在智力障碍儿童学校读六年级。12岁时面部畸形特征包括眼距过宽、睑裂窄、眶周饱满、大且后旋耳；另有膝外翻、小腿细、手指细长，第一和第五掌骨短导致拇指和小指短。神经系统检查显示膝跳反射增强；心脏评估发现收缩期杂音，超声心动图确认瓣膜关闭不全。身高173.5 cm（+2.97 SD），头围55.5 cm（+1.64 SD），体重57.2 kg（+1.54 SD），臂展173 cm，腿长97.5 cm，呈比例性过度生长；Tanner分期B2–3、PH1。内分泌评估正常，核型46,XX。GestaltMatcher列Borjeson–Forssman–Lehmann综合征为首位，Cohen–Gibson综合征列第二位相似；Face2Gene将Cohen–Gibson综合征置于“Ultra-Rare”类别，Gestalt相似度76%。10岁4月龄时骨龄为10岁，预测成年身高192 cm，显著超过中亲靶身高163 cm。

3.2 遗传分析：WES在外周血DNA中发现EED基因（NM_003797.5）第10外显子可能致病性错义变异c.1091G > T; p.(Trp364Leu)，血液VAF约28%；父母样本未检出，确认de novo来源。靶向深度测序确认血液VAF为31%，唾液30%，两份口腔黏膜样本分别为11%和17%，父母样本为0%。该变异在gnomAD v4.1.0中仅出现1/1,591,280等位基因，等位频率6.284 × 10^?7，ClinVar和HGMD Professional 2023.4未报告；gnomAD IGV数据提示约25% VAF的嵌合。多种计算工具预测其有害：AlphaMissense评分0.9997，CADD 29.8，PolyPhen（max）1，REVEL 0.538，PhyloP 8.79，PrimateAI-3D 0.87（基因特异性阈值0.42），SIFT（max）0。氨基酸改变位于WD40重复域，影响保守残基Trp364，该残基构成结合三甲基化H3K27的芳香笼，对PRC2复合物变构激活和功能重要。依据ACMG/AMP指南，该变异按PS2、PM2_Supporting、PP3和PP4分类为可能致病性。

3.3 致病变异图谱与文献综述：EED基因与过度生长表型相关的首个种系致病性变异于2015年报道，此后报道个体很少，显示EED相关神经发育障碍极为罕见。研究人员总结认为，目前已报道11个与过度生长综合征和神经发育障碍相关的EED致病性变异，分布于多个功能重要残基，存在复发致病变异，提示潜在突变热点。多数为影响EED蛋白保守残基的错义变异，另有1个小插入缺失；所有已报道变异均保留EED阅读框，迄今未发现移码或无义变异。

3.4 表观签名：使用EpiSign METRIC平台进行全基因组DNA甲基化分析，结果显示患者甲基化谱与PRC2复合物疾病表观签名一致，包括EED相关综合征和EZH2相关Weaver综合征，且置信度高。层次聚类热图显示患者样本与PRC2参考队列一致，并区别于签名对照；多维标度（multidimensional scaling, MDS）图中患者样本与PRC2参考队列聚集，与签名对照分离；t分布随机邻域嵌入（t-distributed stochastic neighbor embedding, t-SNE）图显示相似模式，患者样本位于PRC2簇内，而不与对照或批次样本聚集。该甲基化谱为所鉴定EED变异的可能致病性分类提供了功能支持。

讨论部分总结：研究人员报告一例由合子后体细胞嵌合导致的EED相关过度生长–智力障碍综合征。该可能致病性变异经WES和靶向深度测序验证，血液VAF为31%，唾液为30%，口腔黏膜为11%–17%。这些结果强调多组织分析在检测嵌合变异中的诊断价值，仅依赖血液可能低估真实突变负荷；中胚层和外胚层来源组织均显示较高VAF，支持早期胚胎突变事件。表型上，患者表现出PRC2组分功能障碍相关特征，包括产前和产后过度生长、特征性颅面表现、先天性异常和发育迟缓；虽与Weaver综合征重叠，但内眦赘皮、睑裂窄伴上睑下垂、小颌畸形和突出耳等畸形更符合EED相关疾病，尤其Cohen–Gibson综合征。患者还有心脏异常、肌肉骨骼异常、肌张力低下和协调问题，反映PRC2失调的系统性影响。分子上，变异在多组织存在支持嵌合分布和合子后起源；GestaltMatcher结果、de novo状态和计算预测共同支持可能致病性分类；该变异在gnomAD v4.1.0中极罕见，DNA甲基化分析显示PRC2复合物相关表观签名，进一步支持该分类。基于AI的面部分析支持分子发现，并有助于在变异分析中优先考虑候选基因。局限性包括：本研究为单例观察，未进行功能实验直接证明EED变异的细胞学后果；嵌合程度与表型严重性之间的相关性仍未解决。患者不同组织VAF为11%–31%，表型为中度并伴多系统受累，提示中间水平嵌合也可能导致临床相关表现。未来需在PRC2相关疾病中系统研究嵌合，并进行综合分子和临床表型分析。

研究结论（译）：该病例拓宽了对EED相关疾病的分子认识，并强调嵌合的临床意义。深度测序和多组织分析对于过度生长综合征的准确诊断、管理和遗传咨询至关重要。研究人员主张在PRC2相关综合征的鉴别诊断中常规考虑嵌合，尤其对无法解释或不典型特征的患者；未来研究应系统研究更大队列中的嵌合，并制定标准化方法评估其临床相关性；对嵌合病例基因型–表型关系的深入认识最终将提高诊断准确性并指导患者照护。