《American Journal of Medical Genetics Part C: Seminars in Medical Genetics》：Review of the Molecular and Developmental Basis of Myhre Syndrome, Bench Research
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Myhre综合征（Myhre syndrome, MS）是一种属于肢端发育不良谱系的连接组织疾病，其临床特征涵盖先天性颅面异常、骨骼异常、皮肤异常、呼吸系统受累、心血管系统受累，同时伴发智力障碍、耳聋及进行性纤维化。该疾病由转录共调控因子SMAD4（果蝇母系抗
Myhre综合征（Myhre syndrome, MS）是一种属于肢端发育不良谱系的连接组织疾病，其临床特征涵盖先天性颅面异常、骨骼异常、皮肤异常、呼吸系统受累、心血管系统受累，同时伴发智力障碍、耳聋及进行性纤维化。该疾病由转录共调控因子SMAD4（果蝇母系抗DPP同源物4）的生殖系变异所致。SMAD4是信号转导的关键胞内介质，参与多条信号通路，其中经典转化生长因子β（transforming growth factor β, TGFβ）与骨形态发生蛋白（bone morphogenic protein, BMP）信号通路为核心通路。上述通路在发育与稳态过程中发挥核心作用。随着报道的MS病例数持续增加，阐明其病理生理机制的重要性日益凸显。现有证据表明，TGFβ/BMP信号通路的失调参与了MS中细胞外基质（extracellular matrix, ECM）紊乱与纤维化的发生，这一关联仍处于积极研究中。研究人员回顾了现有文献，总结了当前关于MS临床特征与致病机制的认识，讨论了可能受损的分子因子的新兴生物学功能，并概述了有望改善患者生活质量的潜在治疗策略。
1 Myhre综合征的临床描述
Myhre综合征（OMIM 139210），近年也被称为SMAD4相关Myhre发育不良，是一种罕见的进行性多系统连接组织疾病，归类于肢端发育不良组。尽管历史上识别不足，但随着高通量测序的广泛应用，该疾病的诊断率不断提升。其临床表型具有特异性，且因存在多器官进行性僵硬、组织过度生长及增殖性纤维化的显著倾向，常导致病情严重。该疾病于1981年首次被报道，两名无亲缘关系的男性患者表现为生长发育迟缓、智力障碍、关节活动受限、特征性面部畸形、肌肉假性肥大及骨骼异常。后续病例系列研究证实MS是一种以进行性连接组织受累为特征、随年龄增长加重的发育性疾病。
其核心临床特征包括：①身材矮小，伴可变的前庭/出生后生长受限；②特征性面部畸形，表现为睑裂短小、眼窝深陷、上颌发育不全、人中短、上唇红缘薄、口裂狭窄及下颌前突；③进行性僵硬与活动范围受限；④多器官纤维化易感性，累及心脏（缩窄性心包炎、限制性心肌病、主动脉瓣狭窄、系统性动脉高压）、上气道（喉气管狭窄）、皮肤（增厚/硬化，以手部及伸侧为著）、肌肉（假性肥大）及关节（进行性活动受限）。上述特征具有一致性，被视为诊断核心，但目前尚未发布正式共识诊断标准。骨骼表现包括颅骨增厚、短指（趾）畸形伴锥形骨骺、管状骨缩短、髂翼发育不全及椎弓根增宽。眼科表现可包括屈光不正、散光、瞳孔异位及视神经异常。
上呼吸道反复感染常见，多数患者有中耳炎与鼻窦炎病史，听力损失可随时间进展，混合性传导性与感音神经性耳聋频繁被报道，严重病例可见中耳纤维化，包括鼓膜增厚、乳突硬化、前庭导水管扩大及鼓膜置管后瘢痕形成。胃肠道受累可表现为胃食管反流、便秘及大便失禁，更罕见的情况下可见胃肠道狭窄、先天性巨结肠及代谢功能障碍相关性肝病。纤维化与僵硬可自发出现，也可因创伤或有创操作加重，导致异常瘢痕或粘连。长期随访显示，肥胖、支气管肺功能不全、系统性动脉高压、喉气管狭窄及心包炎等致死性并发症是老年患者过早死亡的主要原因。
多数患者存在发育迟缓与轻至中度智力障碍，神经行为特征包括孤独症谱系障碍、注意缺陷多动障碍及焦虑。当前认知的主要局限在于MS的临床表征数据主要来源于儿童群体，成人病例报道不足，掩盖了年龄相关的表型变异与自然史全貌。随着确诊病例数的上升，明确MS的病理生理与疾病进展对临床诊疗与药物开发至关重要。
2 Myhre综合征与SMAD4变异
MS由SMAD4基因的杂合生殖系致病变异引起，SMAD4编码经典TGFβ/BMP信号通路的共有共SMAD4转录调控因子。导致MS的变异集中在Mad同源结构域2（Mad Homology 2, MH2）的两个位点：Ile500与Arg496，其中Ile500Val/Thr/Met最为常见。截至目前，已报道超过200例分子确诊的MS患者，全球患病率估计约为1:900000，该数值很可能被低估。在2023年《遗传骨骼疾病命名法》修订版中，MS被更名为肢端发育不良组下的SMAD4相关Myhre发育不良。
基因型-表型关联正在逐步明确：携带Ile500Val变异的患者更易出现前庭生长受限、出生后身材矮小及重度主动脉梗阻；而Arg496Cys变异患者身高多处于正常范围，女性携带者可出现性早熟与月经过多，在少数合并肿瘤的MS患者中，子宫内膜癌在Arg496Cys女性携带者中富集，且所有报道的合并癫痫发作的MS患者均携带Arg496Cys变异。MS呈常染色体显性遗传，但几乎所有病例均为新发突变，仅报道两例家系传递，均涉及Arg496Cys变异，且反复观察到父亲高龄生育现象。研究证实MS致病SMAD4变异在男性生殖系中存在正选择（“自私选择”），所有分析的新发变异均源自父源等位基因，Ile500变异可在不同年龄男性的精子中被检测到，与生殖系选择一致。上述遗传学证据提示MS由高度特异性的SMAD4热点变异导致，其致病机制与其他SMAD4相关疾病存在本质区别。
3 细胞外基质、TGFβ/BMP信号通路与SMAD4蛋白
3.1 SMAD4蛋白与经典TGFβ/BMP信号通路
SMAD4是核心胞内介质，参与经典TGFβ、BMP及激活素信号通路，将MS与生长因子信号失调相关联。SMAD家族包括受体调节SMAD（R-SMAD，SMAD1/2/3/5/8）、共有介导SMAD4及抑制性SMAD6/7。受体激活后，R-SMAD的C端SSXS基序发生磷酸化，与SMAD4形成复合物并转位至细胞核调控转录。SMAD4包含N端MH1 DNA结合域、连接区及C端MH2转录激活域，MS热点残基Ile500与Arg496位于MH2域内。MS成纤维细胞中，突变SMAD4仍可与磷酸化SMAD2/3、磷酸化SMAD1/5/8寡聚并转位入核，提示其复合物形成能力保留。现有研究证实MS致病变异的机制与导致幼年性息肉病/遗传性出血性毛细血管扩张症及肿瘤易感性的SMAD4功能缺失变异完全不同。
3.2 MS的致病机制
现有证据支持MS由Ile500或Arg496位点的杂合功能获得性变异导致。多项研究表明，突变蛋白稳定性升高，单泛素化水平降低（尤其邻近Ile500的Lys519位点），导致SMAD4水平升高及SMAD3/SMAD4转录复合物稳定性增强，进而改变TGFβ驱动靶基因的转录调控。另一模型提出显性负效应假说，即突变SMAD4通过螯合磷酸化R-SMAD/辅因子、增强抑制性SMAD活性降低转录输出，两种假说并不互斥，可能反映通路重编程的情境依赖性。值得注意的是，MS与SMAD2、SMAD1、SMAD5致病变异导致的疾病存在部分表型重叠，且Smad1/2/5敲除小鼠可出现骨骼与心脏缺陷，提示突变SMAD4下游的R-SMAD功能异常参与疾病发生。
目前已构建了多种功能缺失、功能获得及显性负性Smad4小鼠模型，但尚未有模型精确模拟MS表型。研究人员近期构建了携带I499V（对应人类Ile500Val）替换的组成型Smad4敲入小鼠，表型鉴定正在进行中，有望阐明MS纤维化的发育与出生后贡献；同时构建了Cre诱导型Smad4 I499V外显子前进小鼠模型，已保存于杰克逊实验室（JAX Strain #071951）供国际研究者使用。
3.3 TGFβ/BMP信号通路与细胞外基质
TGFβ超家族（含TGFβ、BMP及相关生长/分化因子）通过SMAD依赖与非依赖通路调控骨骼发生、器官发生及ECM稳态。发育过程中，上述信号调控间充质凝聚、颅面形态发生、模式建成、生长板功能、关节形成及成骨细胞分化；成年阶段，通路活性耦联骨形成与吸收，维持关节稳态与骨折修复。TGFβ超家族包含30余种分泌配体，分为TGFβ样与BMP样亚群，其失调可导致纤维化、血管疾病、肿瘤及骨骼发育不良。
TGFβ以潜伏复合物形式分泌，由成熟配体、潜相关肽及潜TGFβ结合蛋白（latent TGFβ-binding proteins, LTBPs）组成，锚定在ECM微纤维上，经蛋白水解从ECM释放后激活信号。经典TGFβ信号通路中，配体结合诱导I型、II型TGFβ受体（TβRI、TβRII）及R-SMAD2/3磷酸化，后者与SMAD4形成复合物调控核内转录，抑制性SMAD提供负反馈。ECM组分（如原纤维蛋白、硫酸乙酰肝素）调控配体生物利用度，BMP拮抗剂（如noggin、chordin）塑造BMP梯度。经典TGFβ信号直接调控ECM基因程序（胶原蛋白、纤连蛋白、聚集蛋白聚糖及基质金属蛋白酶），并与MAPK、PI3K-Akt、RhoA等非SMAD通路交叉对话。原纤维蛋白1（fibrillin 1, FBN1）与LTBP2/3微纤维作为ECM支架，控制潜伏配体的沉积与激活，ADAMTS与ADAMTS样蛋白与上述复合物共定位，影响微纤维生物发生及TGFβ/BMP可利用性。这种ECM-生长因子的界面调控是包括MS在内的肢端发育不良的核心病理生理基础。
4 Myhre综合征与其他相关连接组织发育不良（肢端发育不良）
MS属于肢端发育不良组，同组疾病还包括肢端短小发育不良、胶状侏儒症及Weill-Marchesani综合征。上述疾病共享身材矮小、手足短小、假性肌体型、关节僵硬、皮肤增厚及进行性纤维化特征，除骨骼ECM紊乱外，多数患者可出现心肺并发症，是发病与早死的主要驱动因素。在骨骼发育不良中，TGFβ/BMP通路异常尤为突出，2023年命名法收录了552个基因相关的771种骨骼发育不良，其中30余种由编码TGFβ超家族组分或配体可利用性ECM调控基因的致病变异导致，这种多效性解释了该组疾病共享的生长、关节、皮肤及心肺表型。
4.1 肢端短小发育不良
肢端短小发育不良是一种极罕见的常染色体显性骨骼发育不良，患病率低于1:1000000，约报道60例，特征为严重身材矮小、手足显著短小、假性肌体型及轻度面部畸形，心肺表现少见，偶见声门下狭窄与先天性心脏病。该病通常由FBN1基因单等位基因变异导致，变异集中在TB5结构域，患者成纤维细胞可见微纤维减少/排列紊乱，SMAD2/3磷酸化水平升高伴分泌型TGFβ增多，提示信号增强；罕见的FBN1变异病例进一步印证了ECM-生长因子调控轴的共性。
4.2 胶状侏儒症
胶状侏儒症临床表型重于肢端短小发育不良，特征为“快乐面容”、身材矮小、短粗管状骨、关节僵硬、皮肤增厚、气管狭窄及进行性瓣膜/心肺疾病，多数患儿于童年早期死亡。该病可由ADAMTS样2（ADAMTSL2）基因双等位基因变异（1型）、FBN1单等位基因变异（2型）或LTBP3单等位基因变异（3型）导致。1型患者成纤维细胞中SMAD2/3磷酸化水平与TGFβ1升高，支持经典信号增强；Adamtsl2敲除小鼠模型表现为新生儿致死与TGFβ信号增强，重现严重骨骼与呼吸表型，新近构建的敲入模型显示表型严重程度与ADAMTSL2分泌受损程度相关。近期研究还提示WNT信号通路交互作用，强调ECM完整性在1型发病机制中的核心地位。2型小鼠模型表现出类似肢端发育不良的骨骼缺陷，但表型轻于患者；3型目前仅报道2例，近期发现LTBP3基因p.Leu284_Pro285insArg新生变异可能为致病突变。
4.3 Weill-Marchesani综合征
Weill-Marchesani综合征以身材矮小、短指（趾）畸形、球形晶状体伴近视/青光眼及可变心脏瓣膜病为特征，具有遗传异质性：常染色体隐性遗传形式由ADAMTS10（1型）、LTBP2（3型）或ADAMTS17（4型）变异导致，常染色体显性2型由FBN1变异导致，近期还报道了由LTBP2单倍型异常导致的显性遗传类似综合征。Adamts10与Adamts17小鼠模型重现了核心表型，表现为BMP/p38信号通路紊乱与微纤维缺陷。
5 MS的潜在治疗策略
目前MS尚无治愈手段，现有治疗以对症管理为主，重点关注致死性并发症。法国已发布标准化管理指南，受疾病罕见性限制，尚无大样本治疗试验，现有证据多来自个案或小样本系列研究。
5.1 已上市药物的再利用
5.1.1 氯沙坦
既往研究显示，血管紧张素II 1型受体拮抗剂氯沙坦可改善MS成纤维细胞的ECM沉积，其通过下调TGFβ激活因子表达、降低总TGFβ与活性TGFβ及TGFβ受体水平，减轻TGFβ介导的纤维化。临床观察发现，MS患者接受氯沙坦治疗6~12个月后，皮肤厚度、关节活动度改善，左心室应变也有一定程度改善，皮肤厚度、关节活动范围及斑点追踪超声心动图左室功能可作为疗效评估终点，鉴于其优良的安全性，氯沙坦有望为MS带来临床获益。
5.1.2 吡非尼酮与尼达尼布
吡非尼酮与尼达尼布是首批获批用于特发性肺纤维化的抗纤维化药物。吡非尼酮可抑制TGFβ促纤维化作用与TNFα促炎作用，限制成纤维细胞增殖、肌成纤维细胞分化及多组织ECM生成；尼达尼布为酪氨酸激酶抑制剂，通过抑制上皮-间质转化、成纤维细胞增殖及肌成纤维细胞活化减轻纤维化。二者单独或联合应用有望降低MS中TGFβ、pSMAD2及成纤维细胞活化蛋白水平，促进组织重构与功能恢复。
5.2 临床试验中或待开发的疗法
5.2.1 FAP-CAR-T细胞治疗
成纤维细胞活化蛋白是纤维化的重要驱动因子，靶向FAP的工程化嵌合抗原受体T细胞可通过清除FAP阳性细胞减轻纤维化，该策略已在心脏与肌肉疾病的纤维化治疗中显示出早期潜力，有望延缓或阻止MS多器官纤维化进展。
5.2.2 靶向SMAD4的小分子药物
针对SMAD4的first-in-class候选药物研发正在推进，通过结构导向的药物优化精准调控纤维化进程，该策略不仅可为MS提供特异性治疗，还有望拓展至特发性肺纤维化、心脏纤维化等常见纤维化疾病，减轻全球纤维化相关器官衰竭负担。
5.2.3 非编码RNA
非编码RNA（含microRNA、环状长链非编码RNA及长链非编码RNA）可调控TGFβ/Smad信号通路参与心脏纤维化，识别该通路中调控纤维化的非编码RNA，有望为MS心脏纤维化提供新的治疗靶点，同时可作为诊断与预后生物标志物。
5.2.4 基因治疗
Prime编辑技术可直接修正SMAD4基因上的MS致病突变，为根治性治疗提供了可能，该技术正处于快速发展阶段，有望变革MS的治疗模式。
6 结论
MS是一种由SMAD4驱动的进行性连接组织疾病，属于肢端发育不良谱系，临床以身材矮小、特征性面部畸形、耳聋、进行性僵硬及多器官纤维化为核心表现，可致严重心肺与气道并发症。其致病变异严格局限于MH2域的两个热点位点，支持其为区别于SMAD4功能缺失综合征的特异性功能获得性疾病。高通量测序提升了早期诊断率，可实现并发症的预警与管理，但仍存在成人自然史不完整、突变SMAD4复合物的组织特异性效应不清、SMAD4功能获得与ECM重塑的动态调控关系未明等缺口，填补上述空白是定义临床试验终点与治疗窗的核心前提。目前尚无治愈手段，亟需推进治疗开发，通过临床与实验研究的协同，尤其是MS特异性动物模型的应用，有望加速疾病修饰疗法的落地，改善患者结局。
