近日上海交通医院骨质疏松和骨病专科、上海市骨疾病临床研究中心章振林、岳华教授课题组在JournalofBoneandMineralResearch（IF:6.74）第6和8期分别发表题为“Mutationsinprofilin1causeearly-onsetPagetsdiseaseofbonewithgiantcelltumors”和“MonoallelicmutationsinSLCO2A1causeautosomaldominantprimaryhypertrophicosteoarthropathy”的研究论文，在国际上首先报告了PFN1是早发性畸形性骨炎伴巨细胞瘤的新致病基因，以及SLCO2A1为常染色体显性肥大性骨关节病新的致病基因。两项研究得到科技部重点研发计划（YFA）和国家自然科学基金项目（和）的资助。
Pagets骨病（PDB）是以破骨细胞的异常激活为特征，导致骨吸收显著增加和代偿性骨形成增加的代谢性骨病，在西方国家发病率较高，但在亚洲属于罕见病。PDB主要临床表现包括骨痛、骨骼畸形、关节畸形、病理性骨折、听力下降以及视力丧失等。骨肿瘤是PDB最严重的并发症，其中最常见类型为骨肉瘤，其次可并发纤维肉瘤、软骨肉瘤以及骨巨细胞瘤（GiantCellTumor，GCT），其中合并GCT非常罕见，但死亡率极高。本研究临床诊治两个早发型PDB伴GCT家系，先后利用连锁分析、全外显子组测序和Sanger测序等技术发现两个突变分别与两个家系的疾病表型具有精确的共分离：家系1中PFN1基因的c._delTGAC杂合突变（p.AspArgfs*3）和家系2中PFN1基因的c.TC错义突变（p.LeuPro）。PFN1基因编码Profilin1蛋白，该基因位于染色体17p13。另在1例散发PDB伴巨细胞瘤患者外周血基因组DNA中存在PFN1基因的另一个相邻位置的缺失突变，未c._delG杂合突变（p.TRfs*2）。
这些研究结果表明PFN1的截短突变和错义突变均是PDB/GCT的致病突变，而在健康对照中并未发现以上突变。且对例单纯GCT患者肿瘤样本的分析中，未检测出PFN1体细胞突变存在。进一步从健康对照和患者的外周血中分离出单个核细胞，并将其向破骨细胞诱导分化，发现PFN1突变的PDB患者破骨细胞数量和骨吸收能力显著高于对照组。为深入探讨分子机制，我们利用CRISPR-Cas9技术构建了Pfn1突变小鼠，Pfn1c.–缺失纯合突变小鼠存在胚胎致死，Pfn1+/mut小鼠与野生型（WT）小鼠相比，体型更小，体长和股骨长度缩短；MicroCT检测发现Pfn1+/mut小鼠颅缝较宽、颅面骨和脊柱后凸畸形、骨量明显减少，而且部分小鼠存在Paget骨损害；同时发现Pfn1+/mut小鼠的破骨细胞数量显著高于WT小鼠，吸收陷窝更大、更深，骨吸收能力更强等，均表明突变导致破骨细胞的骨吸收活性明显增强。小鼠表现基本与PDB患者过度骨吸收表型一致。畸形性骨炎伴巨细胞瘤新致病基因PFN1的重要发现，不但有助于阐明PFN1基因对骨稳态的重要调节作用，而且更为重要的是通过筛查该基因突变，对判断畸形性骨炎的预后具有重要的临床指导意义。
本论文第一作者为博士研究生魏哲，岳华和章振林为共同通信作者。
同时国际上首先报道了7个中国汉族常染色体显性原发性肥大性骨关节病（Autosomaldominantprimaryhypertrophicosteoarthropathy，PHOAD）家系的新致病基因，家系中均有连续多代的两名或以上原发性肥大性骨关节病（Primaryhypertrophicosteoarthropathy，PHO）患者。通过对7个具有典型PHO症状和体征的先证者进行Sanger测序和全基因组测序，以排除SLCO2A1或HPGD基因的其他突变以及整个基因组上的其他致病基因后，鉴定到6个SLCO2A1基因杂合突变。我们对7个PHOAD家系的其他家系成员进行了全面的临床评估和Sanger测序验证，发现上述SLCO2A1基因杂合突变是7个PHOAD家系所有先证者和受累家系成员的致病因素。为进一步证实SLCO2A1基因杂合突变的致病性，我们研究了另外5个PHO家系，经Sanger测序明确5个家系中具有经典PHO表型的先证者均携带SLCO2A1基因复合杂合突变，而其父母均携带相应的SLCO2A1基因杂合突变。经过详细的体格检查、放射学检查和生化指标检测，发现5个家系中的杂合父母也具有PHO临床表现。这5个PHO家系中，携带SLCO2A1双等位基因突变的PHO常染色体隐性2型（Primaryhypertrophicosteoarthropathy，autosomalrecessive2，PHOAR2）先证者和携带SLCO2A1基因杂合突变的PHOAD父母共存。这一结果验证了SLCO2A1基因杂合突变的致病性，并揭示了PHOAD和PHOAR2这两种PHO类型的等位性。此外，通过比较7例PHOAD先证者和50例骨质疏松和骨病专科既往明确诊断的PHOAR2患者的临床特征及生化指标，发现两种PHO类型之间存在一定的表型重叠和差异。最后，针对PHOAD先证者和PHOAR2患者进行了为期3个月的口服依托考昔（抑制PGE2的合成）临床试验，研究发现两类PHO对依托考昔治疗具有相似的反应疗效。本病是由于细胞内外转运PGE2蛋白编码基因，即SLCO2A1基因突变所致，无论纯合或杂合突变，使得SLCO2A1转运PGE2功能显著下降，血中PGE2水平显著增加。因此，正是由于我们首次明确了SLCO2A1基因杂合突变是PHOAD的致病因素，著名的人类孟德尔遗传病（OMIM）数据库认可了我们的发现，及时增加了原来空缺的致病基因（MIM:）。本论文第一作者为博士研究生徐杨为，李珊珊和章振林为共同通讯作者。本文转自六院新识
本文编辑：佚名
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