摘要
临床特征。
努南综合征(NS)具有典型的面部特征、身材矮小、先天性心脏缺损、不同程度发育迟缓的特点。其他的表型包括宽颈或蹼颈、胸廓形状异常、上隆胸和下漏斗胸、隐睾、各种凝血缺陷、淋巴发育不良和眼部异常。虽然出生身长通常是正常的,但最终成人身高接近正常的下限。先天性心脏病的发生率为50%~80%。肺动脉瓣狭窄,常伴有不典型增生,是最常见的心脏缺陷,在20%~50%的个体中发现。肥厚型心肌病,在20%~30%的个体中发现,可能在出生时出现,或在婴儿期或儿童期出现。其他结构缺陷包括房室间隔缺损、肺动脉分支狭窄、法洛四联症。多达四分之一的受累者有轻度智力残疾,语言障碍在NS中比一般人群更常见。
诊断/检测 通过观察关键特征,NS在临床上可被诊断出来。受累个体具有正常的染色体核型。分子遗传学检测在50%受累的个体可鉴定 出PTPN11的致病性变异,SOS1约占13%,RAF1和RIT1各占5%,KRAS少于5%。据报道,其他基因包括NRAS,BRAF和MAP2K1致病变异引起Noonan综合征的不超过1%。目前也鉴定出与Noonan综合征样表型相关的少于10个的其他基因。
管理 表现的治疗:NS中的心血管异常通常与一般人群一样进行治疗。早期干预计划和个性化教育解决发育障碍问题。通过了解特定因子缺乏或血小板聚集异常来指导严重出血的治疗。生长激素(GH)治疗增加生长速度。
监测 监测任何系统中发现的异常,尤其是心血管异常。
遗传咨询 NS以常染色体显性遗传模式遗传。尽管许多NS患者具有 de novo 致病性变异,但在30%-75%的家庭中有确认受累的父母。 先证者的同胞风险取决于父母的遗传状况。如果父母受到影响,风险为50%。当父母临床上未受影响时,先证者的同胞风险可能很低(<1%)。 Noonan综合征患者的每个孩子有50%的机会遗传致病变异。如果在受影响的家庭成员中发现了NS相关的致病变异,则可以进行产前检测。
诊断
可疑发现
对具有以下主要特征的个体应怀疑Noonan综合征(NS) :
- 面部特征 NS的面部外观随着年龄的增长而显示出相当大的变化,在童年的早期和中期最为明显,而在成人中最为微妙。 无论年龄大小,发现的主要特征包括双耳位低,后旋,耳廓厚; 鲜艳的蓝色或蓝绿色眼睛; 并且上睑下垂,眼距宽,内眦赘皮,双眼外角下斜
- 身高矮小
- 先天性心脏病,最常见的是肺动脉瓣狭窄,房间隔缺损和/或肥厚性心肌病
- 不同程度发育延迟
- 宽颈或蹼颈
- 异常的胸部形状如盾状胸,漏斗胸
- 乳距宽
- 男性隐睾
- 其他:
- 凝血功能障碍 凝血筛查(例如,凝血酶原时间,部分凝血活酶时间,血小板计数和出血时间)可能显示异常。特殊测试应该识别的凝血缺陷如血管性假性血友病,血小板减少症,多种凝血因子缺陷(因素V, VIII, XI, XII, 蛋白C),和血小板功能障碍
- 肺,肠和/或下肢的淋巴发育异常
通过范德伯格于1997年制定的NS诊断标准发表在van der Burgt [2007]。虽然他们还没有被广泛用于北美,由于他们在研究结构域具有特殊地位,故而被收入由Dyscerne制定的英国[Noonan Syndrome Guideline Development Group 2010] management guidelines。本临床管理指引还提供推荐基础调查和特定年龄的管理细节。在Romano et al [2010] (full text)和 Roberts et al [2013]提供了类似的建议。
建立诊断
NS的诊断建立在上的先证者鉴定出 杂合的 致病性变异,在Table 1中分子的测试方法中列出的基因中的一个,可以包括使用表型靶向检测,系列单基因的测试和更全面的测试基因组的测试:
- 表型靶向检测,其包括在Table1 和其他目的基因中所列的基因(见 Differential Diagnosis)是选择用于怀疑患有Noonan综合征的个体的测试。因为明显表型包括心脸皮肤综合征和Costello综合征,很多基因套餐包括了这些诊断基因。注意:包括在套餐的基因和测试实验室的诊断敏感性随时间变化而变。
Table 1.
分子遗传学检测用于努南综合征(NS)
基因 1 | 基因致病变异在NS占比 | 致病变异占比 2 测试方法 | |
---|---|---|---|
测序 3 | 基因靶向 deletion/duplication analysis 4 | ||
PTPN11 | 50% 5 | Nearly 100% | Rare 重复 6, diagnosis of NS questioned 7 |
SOS1 | 10%-13% 8 | 100% | Unknown 9 |
RAF1 | 5% 10 | Nearly 100% | One reported case with a 重复 11, diagnosis of NS questioned 7 One reported case of a 缺失 12 |
RIT1 | 5% 10 | 100% | Unknown 9 |
KRAS | <5% 13 | 100% | Unknown 9 |
NRAS | 8 individuals and 4 families 14 | 100% | Unknown 9 |
BRAF | <2% 15 | 100% | Unknown 9 |
MAP2K1 | <2% 16 | 100% | Unknown 9 |
Others 17 | NA |
- 1.
Table A. Genes and Databases 可查染色体 位点 和蛋白.
- 2.
见Molecular Genetics 可查 基因等位变异测试方法.
- 3.
- 4.
目标基因 deletion/duplication analysis 鉴定基因内缺失或扩增. 方法包括: quantitative PCR, 长片段PCR, 多重连接探针扩增技术 (MLPA)和目标基因微阵列 可鉴定单个外显子缺失和扩增。
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- 6.
- 7.
- 8.
约16%-20%的临床诊断Noonan综合征的个体无PTPN11 致病性变异,但被发现有致病性SOS1变异[Roberts et al 2007, Tartaglia et al 2007].
- 9.
基因-靶向性 deletion/duplication analysis分析检测率的相关资料缺如。
- 10.
- 11.
- 12.
- 13.
- 14.
- 15.
- 16.
- 17.
最近的报道牵涉努南综合征样 表型的近十个鉴定出致病性变异包括TRAS(2位先证者)[Flex et al 2014], RASA2(3位先证者)[Chen et al 2014b],A2ML1(33位先证者)[Vissers et al 2015],SOS2(8位先证者)[Cordeddu et al 2015, Yamamoto et al 2015]和LZTR1(4位先证者)[Yamamoto et al 2015]。
临床特征
临床表现
胎儿期 大龄父亲在单发的NS家庭中观察到 [Tartaglia et al 2004a]。围产期常见的发现包括:羊水过多;淋巴发育不良包括胎儿颈部透明层和囊状水瘤;相对大头畸形;心脏和肾脏异常[Myers et al 2014]。在具有颈部半透明层的染色体正常的胎儿,据估计,5%-15%为PTPN11相关NS [Bakker et al 2014]。
生长 出生时体重通常是正常的,但水肿可引起一过性超重。 NS患儿经常有喂养困难。生长延缓常常是自限性的,虽然低体重可能持续长达18个月。
出生时身长通常是正常的。生后第一年生长发育明显落后[Otten & Noordam 2009]。 从两岁到四岁平均身高在第三百分位以下,直到青春期,当低于平均水平的增长速度和青春期生长突增往往均可发生。骨成熟度通常延迟,延长的生长到20年代是可能的。
最终成年身高接近正常值下限:男性161-167厘米,女性150-155厘米。生长曲线已经从回顾性数据开发出来。一项研究表明,30%患者身高在成年人正常范围内,而50%以上女性患者和近40%的男性患者身高在第三百分位下方[Noonan et al 2003]。
并且在许多受累的患者中,IGF-I和IGF结合蛋白3降低,对激发试验的低反应,提示生长激素释放受损,或生长激素/胰岛素样生长因子1轴的破坏。有报告在与NS中PTPN11致病性变异者有轻度的生长激素抵抗被升高的生长激素分泌部分地补偿[Binder et al 2005]的个体。请参阅 Management生长激素(GH)治疗的讨论。
心血管 先天的心脏疾病频率差异很大,许多临床医生在过去需要心脏异常为NS的诊断要求。先天性心脏疾病的频率估计为50%和80%之间。
- 肥厚性心肌病存在于20%至30%的NS患者。 它通常出现在生命早期:诊断时的中位年龄为5个月,超过50%的NS伴肥厚性心肌病患者在6个月时被诊断[Hickey et al 2011, Wilkinson et al 2012]。
- 其他结构缺陷 经常观察到的包括心房和室间隔缺损,分支肺动脉狭窄和法洛四联症。 主动脉缩窄比以前认为的更常见[[Noonan 2005b]。
- 心电图异常 大约90%NS患者可记录到,并且可能没有伴随的结构缺陷。 极端右轴偏差具有优越的逆时针正面QRS环,上轴或左轴偏差,左前分支阻滞或导联V1中的RSR'模式是常见的发现Sharland et al 1992]。
精神运动发育 早期发育的里程可能会延迟,可能部分是由于关节过度伸展和张力减退的原因。独坐平均年龄约为10个月,行走的平均年龄为21个月Sharland et al 1992]。大约50%的学龄儿童符合发育性协调障碍的诊断标准 [Lee et al 2005a],手灵巧性受损与言语和非语言智力功能 受损常相关[Pierpont et al 2009]。
大多数学龄儿童在正常教育环境中表现良好,但25%有学习障碍[Lee et al 2005a],10%-15%需要接受特殊教育[van der Burgt et al 1999]。一般来说,NS患儿的智力水平会略有下降。6%-23%患者智商低于70分[van der Burgt et al 1999, Pierpont et al 2015]。关于语言与非语言表现 的研究存在冲突,并且没有明确的模式[Lee et al 2005a, Pierpont et al 2009]。可能存在特定的认知障碍,无论是口头推理还是普通推理,需要特殊的学术策略和学校安置。
关节缺陷很常见(72%),通常对语言治疗反应良好。语言延迟可能与听力损失,感知运动障碍或发音缺陷有关。发音第一个单词的平均年龄大约为15个月,平均从31到32个月出现简单的双字短语[Pierpont et al 2010a]。
对NS儿童和成人语言表型的研究表明,语言障碍一般在NS中比在一般人群中更常见,并且与阅读和拼写困难的风险较高有关[Pierpont et al 2010b]。语言与非语言认知,听觉能力,发音,运动灵活性和语音记忆显著相关。在那些患有NS的人中,语言特定方面没有选择性地 受累的
有新的证据表明,注意力和执行功能是NS患儿最常见的神经心理学挑战之一[Pierpont et al 2015]。依赖筛查措施而不是综合诊断评估的研究表明,患有NS的儿童患孤独症谱系障碍的风险更高;然而,需要进一步的研究[Pierpont et al 2015]。
心理健康 有关Noonan综合征的心理健康细节报道很少。没有观察到特定的行为障碍或精神病理学综合症,自尊性与同龄人相当 [Lee et al 2005a]. Noonan [2005a]记录了一组51名成年人的问题:23%的患者出现抑郁症,偶尔报告有药物滥用和双相情感障碍。在一项大型英国多年研究队列中没有类似的发现[Shaw et al 2007]。
对11名受累的个体进行的详细心理评估确定了焦虑,惊恐发作,社交内向,贫困的自我意识以及识别和表达情感和情绪方面的明显困难( 情绪障碍)[Verhoeven et al 2008]。同一研究小组认为,在成年期,可能会发现注意力,组织能力,心理社会不成熟和情绪障碍等轻微问题,因此进行社会认知和人格的评估可能是合适的[Wingbermuehle et al 2009]。在一项NS患者的研究中,49%的人报告说他们已经被诊断出患有抑郁症和/或焦虑症[Smpokou et al 2012]。
泌尿生殖系统 11%的NS患者存在肾脏异常,通常是轻微的。 肾盂的扩张是最常见的。 据报道,重复肾盂输尿管畸形,轻微旋转异常,远端输尿管狭窄,肾发育不全,单侧肾发育不全,单侧肾异位和瘢痕形成的双侧囊肿较少见。
男性青春期发育和随后的生育可能是正常的,延迟的或不完善的。 精子发生不足可能与隐睾症有关,60%至80%的男性存在隐睾症; 然而,一项关于男性性腺功能的研究发现,患有隐睾症的男性和睾丸下降正常的男性患有支持细胞功能障碍,这表明存在导致高促性腺功能减退症的内在缺陷[Marcus et al 2008]。
女性的青春期可能会延迟,初潮的平均年龄为14.6±1.17岁。 通常正常的生育率。
面部特征 面部外观的差异虽然在某些年龄段是微小的,但却是一个重要的临床特征 :
- 新生儿, 高大的额头,上睑下垂,眼距宽, 低位后旋耳,唇厚,鼻唇沟深而宽直达上唇,颈醭,后发际低。
- 婴儿期,眼睛突出,有水平的眼睑裂隙,眼球突出,上眼睑完全或上睑下垂。 鼻子有一个凹陷的根,宽的基部和球根状的尖端。
- 儿童时期,面部表情缺乏,如同患有肌病的个体。
- 到了青春期,面部形状是一个倒三角形,额头宽,尖尖下巴逐渐变细。 眼睛不那么突出,特征更清晰。 颈部变长,颈醭或斜方肌的突出。
- 年长的成年人中,鼻唇沟突出,皮肤看起来透明和皱纹。
出血素质 大多数NS患者有异常出血或瘀伤史。早期研究报道,所有NS患者中约有三分之一患有一种或多种凝血缺陷,随后的研究表明凝血功能较低 [Derbent et al 2010]。凝血病可表现为严重的手术出血,临床轻度瘀伤或实验室异常,但无临床表现。各种小型研究表明,虽然50%-89%的NS患者有出血史和/或止血实验室检查结果异常,但只有10%-42%同时有这两种异常[[reviewed in Briggs & Dickerman 2012]]。
淋巴 NS患者描述了不同的淋巴异常。它们可能是局部的或广泛的,产前的和/或产后的。背侧肢体(足顶和手背)淋巴水肿是最常见的。不常见的发现包括:肠,肺或睾丸淋巴管扩张;胸膜腔和/或腹膜的乳糜泻;和阴囊或外阴的局部淋巴水肿。
提示可能具有淋巴异常的Noonan综合征的产前特征包括:短暂或持续的囊性水肿,羊水过多和(很少)胎儿水肿[Gandhi et al 2004, Yoshida et al 2004b, Joó et al 2005]。
眼 包括斜视,屈光不正,弱视和眼球震颤在内的眼部异常发生在高达95%的受累的个体中。前段和眼底变化不太常见。有圆锥角膜和
Axenfeld 综合征的病例报告Lee & Sakhalkar 2014, Guerin et al 2015]。
皮肤病 皮肤差异,特别是伸肌表面和面部的毛囊角化病,相对常见,偶尔可能与cardiofaciocutaneous syndrome中的皮肤角膜病变一样严重(见Differential Diagnosis)。
NS的Café-au-lait斑和斑点比一般人群中更常见(参见Genetically Related Disorders,Noonan综合征和多种痣的讨论)
- Arnold-Chiari畸形 在医学文献中已经报道了11例Arnold-Chiari畸形,尽管NS中这种畸形的真实发病率尚不清楚 [Keh et al 2013, Mitsuhara et al 2014, Zarate et al 2014, Ejarque et al 2015].
- 肝脾肿大是常见的; 原因可能与亚临床骨髓增生异常有关。
- 其他恶性肿瘤。 一项由PTPN11 致病性变异引起的Noonan综合征患者的研究显示恶性肿瘤风险增加三倍[Jongmans et al 2011].
- 急性淋巴细胞白血病(ALL)和急性髓性白血病(AML)在Noonan综合征中的发生频率高于一般人群 [Hasle 2009, Jongmans et al 2011].
- 实体瘤,例如横纹肌肉瘤和神经母细胞瘤 [Denayer et al 2010, Jongmans et al 2010]。 已经报道了由胚系SOS1 致病性变异引起的三例胚胎性横纹肌肉瘤(ERMS)[Denayer et al 2010, Hastings et al 2010, Jongmans et al 2010]。 一例为阻塞性黄疸患者病变在胆管壶腹/十二指肠; 一例在膀胱; 和一例在脐尿管。 另外还报告了3例ERMS的NS患者(眼眶,阴道和腹部); 基因型未确定[Khan et al 1995, Jung et al 2003, Moschovi et al 2007].
- 恶性肿瘤的总体风险 Kratz等报道了一组632名具有分子证实的NS(包括Noonan综合征和多种痣)的个体,发现4例JMML,2例脑肿瘤,2例ALL和1例神经母细胞瘤,并计算了儿童癌症标准化发生率比率为8.1 [Kratz et al 2015]。 患有NS的个体发生儿童癌症的风险比没有NS的个体高八倍。
- 骨髓增生性疾病 伴有Noonan综合征的婴儿也可能出现短暂性或更具暴发性的骨髓增生性疾病 [Kratz et al 2005].
- Noonan样/多发巨细胞病变综合征。 Noonan样/多发巨细胞病变综合征中的巨细胞肉芽肿和骨关节异常被认为是Noonan综合征谱的一部分。 它们可以类似于由SH3BP2中的致病变异引起的常染色体显性遗传 (参见Cherubism),或在神经纤维瘤病中观察到的病变(见Neurofibromatosis Type 1),或在青少年类风湿性关节炎的Ramon 综合征中观察到的病变(多关节色素沉着绒毛结节性滑膜炎)Noonan样/多发巨细胞病变综合征是由PTPN11中[Jafarov et al 2005, Wolvius et al 2006]和SOS1 [Beneteau et al 2009, Neumann et al 2009]的致病变异引起的。 报道了PTPN11 致病性变异[Tartaglia et al 2002]在一个Noonan样/多发性巨细胞病变综合征的家族被鉴定出,但没有巨细胞病变; 因此,可能需要额外的遗传因素来协同作用。
这些多发巨细胞病变也在由BRAF和MEK1突变引起的cardiofaciocutaneous syndrome患者中被发现[Neumann et al 2009]。 因此,RAS-MAPK途径的失调代表易患巨细胞病变形成的常见和基本分子事件,不应将Noonan样/多发巨细胞病变综合征作为单独的存在。
基因型 - 表型相关性
PTPN11 分析一组NS患者队列群[Tartaglia et al 2001, Tartaglia et al 2002] 已经表明当存在肺动脉狭窄时更可能发现PTPN11致病变异,而肥厚性心肌病在PTPN11异常的NS却不多见。
另外的队列分析显示PTPN11致病变异与身材矮小,胸部畸形,易瘀伤,特征性面部外观[Yoshida et al 2004a, Zenker et al 2004]和隐睾 [Jongmans et al 2004]相关。相比之下,Allanson et al [2010] 的研究未能建立任何面部表型-基因型相关性。
PTPN11中存在或不存在致病性变异并不影响发育迟缓的可能性,尽管具有p.Asn308Asp致病变异的个体被认为更有可能接受正常教育[Jongmans et al 2004]。
PTPN11密码子61,71,72和76处的胚系致病变异与白血病发生显着相关,并鉴定具有JMML风险的NS的个体亚组[Niihori et al 2005]。
受体信号传导缺陷导致PTPN11致病性变异NS患者[Binder et al 2005]轻度生长激素抵抗,短期生长激素(GH)治疗效果降低[Binder et al 2005, Ferreira et al 2005, Limal et al 2006]。然而,身高数据显示,PTPN11致病变异的个体表现出更严重的身材矮小,因此尽管身高增长相似,但最终身高仍较低的[Noordam et al 2008]。
已经报道了一位具有Noonan综合征严重特征的女性婴儿的非移码三核苷酸PTPN11 缺失(p.Gly60del),症状包括胎儿水肿和幼年型骨髓单核细胞白血病[Yoshida et al 2004a]。在具有典型而非严重NS的儿童中也报道了p.Asp61del三核苷酸PTPN11缺失[Lee et al 2005b]。
SOS1 Tartaglia et al [2007]得出结论,22名患有SOS1致病性变异的NS患者的表型属于NS的范围,但强调与其他NS患者相比,这些患者 外胚层异常的发生率更高,但正常发育和身高的可能性更大。 在一篇配套论文中,Roberts et al [2007]报道,14名NS患有SOS1致病变异的患者在发育和身高方面与其他NS患者没有差异。 发现心脏间隔缺损在PTPN11致病变异NS个体更多见。 该研究没有具体提到外胚层的发现。
Pierpont et al [2009]研究了Noonan综合征的智力能力,并报告患有SOS1致病变异的个体通常具有平均或更高水平的智力。
RAF1 研究强调与肥厚性心肌病显著相关,95%的受累的个体具有RAF1致病性变异,而此变异在NS的总发生率为18%。这表明由于RAS信号传导增加,发生病理性心肌细胞肥大。在三分之一的RAF1相关NS患者中报告了多个痣,斑点和/或咖啡豆斑点。
KRAS 与KRAS致病变异相关的表型往往是非典型的,智力残疾的可能性和严重性[Zenker et al 2007]比在其他NS患者中更大。 Kratz et al [2009]报道了两例无关的NS患者具有致病性错义KRAS变异的颅缝早闭症的不寻常特征。
NRAS 相关报告NRAS致病性变异的少。临床特征似乎是典型的,没有观察到特定或独特的表型[Cirstea et al 2010]。
BRAF,MAP2K1 具有BRAF或MAP2K1中致病性变异的罕见个体似乎也具有典型的Noonan综合征的特征,尽管具有外胚层表现[Nava et al 2007, Nyström et al 2008, Sarkozy et al 2009]。
RIT1 与NS中总体肥厚型心肌病的患病率(20%)相比,具有此基因致病性变异 (70%-75%)的个体中肥厚型心肌病HCM的比例过高[Aoki et al 2013, Yaoita et al 2016]。对受累的个体的分析还表明,围产期异常,高出生体重,相对巨头畸形,卷发,色素沉着过度,手掌和脚掌皱纹的发生率较高,但身材矮小,胸畸形或智力残疾的患病率较低[Bertola et al 2014, Yaoita et al 2016]。
外显率
NS的外显率难以确定,因为偏差和特征的多样性即可变的表现度具有多种细微特征。 许多受累的成年人只有在家庭受影响较明显的婴儿出生后才被诊断出来。
命名
NS的早期又名“男性特纳综合征”,错误地暗示女性不会发生。
1949年,O Ullrich报告了受累的个体,并指出它们的特征(蹼颈和淋巴水肿)与Bonnevie培育的小鼠品系中的特征相似。 Bonnevie-Ullrich综合症一词得到认可,特别是在欧洲。
流行
NS很常见,据报道发生在1:1000和1:2500之间。轻度的表型可能会被忽视。
遗传相关(等位)疾病
PTPN11
- Noonan syndrome with multiple lentigines (以前的LEOPARD综合征:痣,心电图异常,眼压高,肺动脉狭窄,生殖器异常,生长迟缓,耳聋)是具有多种表型的 常染色体显性遗传病症。 它与Noonan综合征(NS)有 重叠,其中报告了色素性发现,例如痣(25%),咖啡色斑(10%)和痣(3%)。 在儿童早期,LEOPARD综合征的表型可能类似于Noonan综合征的典型表现; 然而,随着年龄的增长,其他特征包括癫痫和听力损失也会出现。 遗传方式是常染色体显性遗传。PTPN11和RAF1的致病变异在大约93%的LEOPARD综合征患者中被鉴定出来; 发现两个人具有BRAF致病性变异 致病性变异 [Koudova et al 2009, Sarkozy et al 2009].。
- Noonan样/多发性巨细胞病变综合征(见 Clinical Description)
- 染色体 带12q24.1-q24.23的区域包括PTPN11的 重复, 可以导致类似于Noonan 综合征的表型 ,被认为是基因剂量的增加导致[Shchelochkov et al 2008, Graham et al 2009, Lissewski et al 2015].
KRAS 在极少数情况下,KRAS突变与cardiofaciocutaneous syndrome有关(见Differential Diagnosis)。
SOS1 在具有遗传性牙龈纤维瘤病的单个四代家族中已经报道了SOS1中的 移码变异[Hart et al 2002].这种情况是一种罕见的牙龈过度生长形式,其特征在于上颌骨和下颌角化牙龈的良性缓慢进行性纤维性增大。在患有这种疾病的其他家族中尚未报道SOS1致病变异。
RAF1 Noonan syndrome with multiple lentigines (LEOPARD综合征)也是由RAF1中的致病功能获得性变异引起的。大约三分之一没有PTPN11致病变异的受累的家族在RAF1中具有致病性变异。
在极少数情况下,在体细胞突变肿瘤中观察到RAF1致病性错义变异(参见 Pandit et al [2007],参考文献)。
BRAF BRAF中的胚系致病变异通常存在于cardiofaciocutaneous syndrome。
MEK1 MEK1中的胚系致病变异是cardiofaciocutaneous syndrome常见原因。
Cancer and benign tumors 在没有Noonan综合征的任何其他发现的情况下作为单个肿瘤发生的散发性肿瘤(包括白血病和实体瘤)可能有PTPN11,KRAS,NRAS,BRAF或MAP2K1 体细胞核苷酸变异而不是 胚系变异; 因此,这些肿瘤的易感性是不可遗传的。
鉴别诊断
特纳综合征 仅在女性中发现, 细胞遗传的研究中证明性 染色体异常,以此与Noonan综合征(NS)相区别。当人们考虑面部,心脏,发育和肾脏时,特纳综合症的 表型实际上与NS的表型完全不同。在特纳综合征中,肾脏异常更常见,发育迟缓发现的频率低得多,并且左侧心脏缺陷是常见的。
Watson综合征(OMIM)与NS一样的特征是身材矮小,肺动脉瓣狭窄,程度不等的智力发育和皮肤色素变化(例如咖啡斑)。 Watson综合征 表型也与neurofibromatosis 1重叠;现在已知两者是等位基因[Allanson et al 1991]。
Cardiofaciocutaneous (CFC) syndrome和NS在特征上具有最大的重叠。 CFC综合征具有类似的心脏和淋巴结发现[[Noonan 2001, Armour & Allanson 2008]。在CFC综合征中,智力残疾通常更严重,结构性中枢神经系统异常的可能性更高;皮肤病理学更为复杂;胃肠道问题更严重,持久;出血素质很少见。面部外观趋于粗糙,长颈和无眉毛常见,蓝眼不常见。迄今为止,已知突变导致CFC综合征的四种基因是BRAF(~75%),MAP2K1和MAP2K2(~25%)和KRAS(<2%-3%)。极少数情况下,个体在通常与Noonan综合征相关的基因中具有致病性变异[Narumi et al 2008, Nyström et al 2008]。
Costello syndrome 与NS和CFC共有特征[Hennekam 2003, Gripp et al 2006, Kerr et al 2006]。对许多患有Costello综合征的人已经进行了分子研究;没有发现PTPN11 致病性变异[Tartaglia et al 2003a; Tröger et al 2003]。在HRAS原癌基因的 外显子2中最常出现的种系致病变体已显示引起Costello综合征 [Aoki et al 2005]。
松散毛发生长初期(OMIM)的Noonan综合征样疾病 SHOC2中的胚系致病变异通常导致Noonan样特征的表型;那些 受累的人中有一小部分具有典型的Noonan综合征表型[Kerr,个人经历]。反复性致病性错义SHOC2变异4A> G,已在具有生长激素缺陷的NS特征亚组中发现;独特的多动行为,随着年龄的增长而改善;头发异常,包括易于拔除,稀疏,薄的缓慢生长的头发(松散的毛发);黑色素皮肤湿疹或鱼鳞病;超鼻音;并且与经典NS相比,更多的二尖瓣发育不良和间隔缺损[Cordeddu et al 2009]。所有外显子的序列分析在约5%的Noonan综合征患者中检测到致病性变异。大多数都有经典的松散毛发生长发[Cordeddu et al 2009]。
伴有或不伴有JMML(OMIM)的Noonan综合征样疾病。 CBL中的胚系致病变异引起表型异质性,其特征在于相对高频率的神经特征,易患青少年髓单核细胞白血病,心脏缺陷的发生率低,生长减慢和隐睾[Martinelli et al 2010, Niemeyer et al 2010, Martinelli et al 2015]。
由于与经典NS的表型重叠,大多数RAS病诊断基因小组包括测试常见的SHOC2变体和CBL基因测序。
其他 NS应与其他综合征/病症鉴别,包括发育迟缓,身材矮小,先天性心脏缺陷和独特的面部特征,尤其如下:
- Williams syndrome
- Aarskog syndrome (OMIM)
- 在宫内接触酒精或扑米酮
Neurofibromatosis 1(NF1)与NS具有一些共同特征,包括身材矮小,学习困难和咖啡斑。偶尔,受累的个体也有类似NS的面部外观。 这可能是由NS和NF1的偶然同时引起的[Colley et al 1996, Bertola et al 2005]。 然而,大多数情况下,它似乎是在NF1中具有致病性变异的个体中的NS样面部外观,有时存在变异NF1 表型 [Stevenson et al 2006, Nyström et al 2009]。
处理
初步诊断后评估
为了确定被诊断患有Noonan综合征(NS)的个体的疾病和需求程度,建议进行以下评估 :
- 全面的身体和神经系统检查
- 在NS增长图表上绘制生长参数
- 心脏超声心动图和心电图评估
- 眼科评估
- 听力评估
- 凝血筛选包括CBC与血细胞分类,PT / PTT(如果在第一次筛选时小于12个月,则在12个月后重复[Romano et al 2010, Roberts et al 2013]
- 肾脏超声检查; 如果尿路异常则尿液分析
- 脊柱和肋骨的临床和影像学评估
- 如果存在神经系统症状,行脑和颈椎MRI
- 多学科发展评估
- 咨询临床遗传学家和/或遗传咨询师
治疗表现
Noonan综合征的并发症的治疗通常是标准的方案,并且与一般人群中的治疗没有区别。
欧洲协会Noonan Syndrome Guideline Development Group 2010]((full text)Dyscerne制定了管理指南;美国协会与Noonan综合症支持小组[Romano et al 2010] (full text) 和Lancet [Roberts et al 2013]一起发表了一套单独的文章。
心血管异常的治疗通常与一般人群相同。经皮球囊肺动脉瓣成形术治疗的肺动脉瓣狭窄与无NS的肺动脉瓣狭窄相比具有更高的再次干预率[Prendiville et al 2014]。肥厚性心肌病相关的早期死亡率很高;在充血性心力衰竭前6个月出现的婴儿预后最差(2年生存率为30%)[Hickey et al 2011, Wilkinson et al 2012]。
应通过早期干预计划和个性化教育战略来解决发育障碍问题。
Noonan综合征的出血倾向可能有多种原因。对于严重出血的具体治疗可以通过对因子缺乏或血小板聚集异常的了解来指导。因子VIIa已成功用于控制由血友病,血管性血友病,血小板减少症和血小板功能不全引起的出血。它也被用于Noonan综合征的婴儿,其血小板计数和凝血酶原和部分促凝血酶原激酶时间正常,以控制由胃炎引起的严重的术后失血[Tofil et al 2005]。
生长激素(GH)治疗的研究已在英国,日本 [Ogawa et al 2004], 荷兰 [Noordam 2007, Noordam et al 2008], 瑞士 [Osio et al 2005], 美国发表 [Romano et al 2009].
- GH治疗Noonan综合征患者的理由包括:
- 与普通同龄人相比,身材矮小;
- GH-胰岛素样生长因子I型(GH-IGF-I)轴可能受损;
- 研究中记录对GH治疗的反应。
- 在欧洲,GH治疗是GH-IGF-I轴异常儿童的标准治疗,可在GH生理正常时使用.
- 没有建立标准剂量; 使用的剂量与最终高度之间没有相关性
- 由Noonan综合征引起的身材矮小是FDA批准的生长激素治疗指征。
短期和长期研究表明,已经治疗的Noonan综合征患儿的身高速度持续且显着增加[Osio et al 2005, Noordam et al 2008, Romano et al 2009]。
身高SD的增加从0.6到1.8 SD不等,可能取决于治疗开始时的年龄,研究持续时间,青春期发病年龄和/或GH敏感性[Osio et al 2005, Noordam et al 2008, Dahlgren 2009]。
随后的研究表明,青春期前NS生长激素缺乏的儿童生长激素治疗的增长速度与特纳综合征女孩相当,但低于特发性生长激素缺乏症[Lee et al 2015, Zavras et al 2015]。
监控
如果在任何系统中发现异常(参见Evaluations Following Initial Diagnosis),应计划定期跟进,并且可能需要终身监测; 例如,如果发现屈光不正或斜视,则进行定期眼睛检查,如果泌尿系统存在结构异常则进行尿液检查。 尽管血液学和实体瘤恶性肿瘤的发病率明显增加,但尚无评估或推荐任何监测策略。
要避免的药物/情况
应避免使用阿司匹林治疗,因为它可能会加剧出血素质。
风险亲属的评估
有关为 遗传咨询目的测试有风险亲属的相关问题,请参阅Genetic Counseling。
正在调查的疗法
在ClinicalTrials.gov 中搜索有关各种疾病和病症的临床研究信息。 注意:这种疾病可能没有临床试验。
遗传咨询
遗传咨询是向个人和家庭提供有关遗传疾病的性质,遗传和影响的信息的过程,以帮助他们做出明智的医疗和个人决定。 以下部分涉及遗传风险评估以及使用家族史和基因检测来阐明家庭成员的遗传状况。 本节不是为了解决个人可能面临的所有个人,文化和矿物问题,也不是用遗传专业人员代替咨询。-编者。
Noonan综合征(NS) 遗传模式是常染色体显性遗传 .
家庭成员风险
先证者的父母
- 被诊断患有NS的人中有30%-75%有父母 受累的 .
- 在单发的病例(即那些没有已知家族史的病例)中,迄今为止普遍发现了de novo 致病性变异的父系起源 [Tartaglia et al 2004a]。 在这个队列中,观察到大龄父亲以及明显的性别比偏倚有利于向男性传播,这一发现至今无法解释。
先证者的同胞. 先证者同胞的风险取决于先证者父母的遗传状况 :
- 当父母临床未受影响且先证者中发现的NS相关 致病性变异 无法在任何一方的白细胞DNA中检测到时,先证者同胞的风险似乎较低(<1%)但由于 胚系嵌合的可能性,大于一般种群的比例(PTPN11 c.922A>G 致病变异的胚系嵌合体由Yoon et al [2013]综述;点击here查看文献) 。
先证者的后代. 患有NS的个体的每个孩子有50%的机会遗传NS相关的致病性变异.
其他家庭成员 其他家庭成员的风险取决于先证者父母的状态:如果父母是受累的,他或她的家人可能会面临风险。
相关基因咨询相关问题
家庭计划
- 确定遗传风险的最佳时间和产前检测可用性的讨论是在怀孕前。
de novo 致病性变异的家庭的考虑 当具有NS的先证者的亲本既不具有NS相关致病变异或该病症的临床证据时,致病变异可能是新发的。 但是,也可以探讨非医学解释,如非生物学父亲或母亲(例如辅助生育)和未公开的领养。
DNA库 是DNA的存储(通常从白细胞中提取),以备将来使用。 因为测试方法和我们对基因,等位基因变体和疾病的理解将来可能会有所改善,所以应该考虑受累的个体的银行DNA。
产前检查和植入前遗传学诊断
高危妊娠
- 超声检查 对于50%风险的怀孕,也可以进行高分辨率超声检查。产前特征是非特异性的,但可能包括羊水过多,肾积水,胸腔积液,水肿,心脏缺陷,扩张的颈静脉淋巴囊,囊性水肿和增加的颈部透明带Nisbet et al 1999, Schlüter et al 2005, Houweling et al 2010]。囊性水肿可伴有头皮水肿,羊水过多,胸膜和心包积液,腹水和/或胎儿水肿。这些发现的存在应该提示NS的诊断。此外,应该寻找心脏缺陷,尽管Menashe et al [2002] 已经指出在产前很少检测到这种缺陷。在具有正常染色体的胎儿中,妊娠早期检测到颈部水肿大约5%-15%的最后诊断 [Reynders et al 1997, Adekunle et al 1999, Nisbet et al 1999, Hiippala et al 2001, Bakker et al 2014] ,Bakker等2014]和10%的中期胎儿囊性水肿[Lee et al 2009]。这些并发症的治疗与一般人群相同。
低危妊娠 虽然所描述的超声检查结果提示NS在高危妊娠中的诊断,但它们是非特异性的,可能与心血管缺陷或其他 染色体 和非染色体综合征有关。
资源
GeneReviews的工作人员选择了以下疾病特异性和/或orumbrella支持组织和/或登记处,以使这种疾病患者及其家人受益。 GeneReviews不对其他组织提供的信息负责。 有关selectioncriteria的信息,请单击here.
- My46 Trait Profile
- National Library of Medicine Genetics Home Reference
- Noonan Syndrome FoundationEmail: info@teamnoonan.org
- RASopathiesNet244 Taos RoadAtlandena CA 91001Phone: 626-676-7694Email: lisa@rasopathies.org
- Human Growth Foundation (HGF)997 Glen Cove AvenueSuite 5Glen Head NY 11545Phone: 800-451-6434 (toll-free)Fax: 516-671-4055Email: hgf1@hgfound.org
- MAGIC Foundation6645 West North AvenueOak Park IL 60302Phone: 800-362-4423 (Toll-free Parent Help Line); 708-383-0808Fax: 708-383-0899Email: ContactUs@magicfoundation.org
分子遗传
IMolecular Genetics和OMIM表中的信息可能与GeneReview中的其他信息不同:表格可能包含更新的信息 - 编者.
Table A
Noonan综合症:基因和数据库
Table Babl
Noonan Syndrome的OMIM 词条 (View All in OMIM)
163950 | NOONAN SYNDROME 1; NS1 |
164757 | V-RAF MURINE SARCOMA VIRAL ONCOGENE HOMOLOG B1; BRAF |
164760 | V-RAF-1 MURINE LEUKEMIA VIRAL ONCOGENE HOMOLOG 1; RAF1 |
164790 | NEUROBLASTOMA RAS VIRAL ONCOGENE HOMOLOG; NRAS |
176872 | MITOGEN-ACTIVATED PROTEIN KINASE KINASE 1; MAP2K1 |
176876 | PROTEIN-TYROSINE PHOSPHATASE, NONRECEPTOR-TYPE, 11; PTPN11 |
182530 | SON OF SEVENLESS, DROSOPHILA, HOMOLOG 1; SOS1 |
190070 | V-KI-RAS2 KIRSTEN RAT SARCOMA VIRAL ONCOGENE HOMOLOG; KRAS |
609591 | RIC-LIKE PROTEIN WITHOUT CAAX MOTIF 1; RIT1 |
609942 | NOONAN SYNDROME 3; NS3 |
610733 | NOONAN SYNDROME 4; NS4 |
611553 | NOONAN SYNDROME 5; NS5 |
613224 | NOONAN SYNDROME 6; NS6 |
613706 | NOONAN SYNDROME 7; NS7 |
615355 | NOONAN SYNDROME 8; NS8 |
BRAF
基因结构. BRAF编码B-RAF,它是RAF家族的成员,其还包括由X-linked 基因ARAF编码的C-RAF和A-RAF。 BRAF跨度约190 kb,包含18个外显子。 有关基因和蛋白质信息的详细摘要,请参阅Table A,基因。
致病变异 四种变异与NS相关(外显子6 p.Thr241Met和p.Thr241Arg,外显子13 p.Trp531Cys和外显子15 p.Leu597Val); 所有研究都表明体外MEK磷酸化略有增加 [Sarkozy et al 2009]。 在伴多发性痣的Noonan综合征中报道了两种外显子6变异(c.721A> C; p.Thr241Pro和c.735A> G; p.Leu245Phe)[Koudova et al 2009, Sarkozy et al 2009]。 这些变异是新发的,从未在体细胞致病变异被鉴定。 两种致病变异是新发的,一种是家族性。
Table 2.
Table 2
在GeneReview中讨论过的BRAF变异
DNA 核苷酸改变 | 蛋白质改变 | 参考序列 |
---|---|---|
c.722C>T | p.Thr241Met | NM_004333 |
c.722C>G | p.Thr241Arg | |
c.1593G>C | p.Trp531Cys | |
c.1789C>G | p.Leu597Val |
关于变异分类的注意事项:表中列出的变异由作者提供。 GeneReviews工作人员尚未独立地验证。
关于命名法的注释:GeneReviews遵循人类基因组变异学会 (varnomen
- .hgvs.org )的标准命名惯例。 有关术语的解释,请参见Quick Referenc正常基因产物 BRAF的蛋白质产物是B-RAF,一种丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶,是R-RAF的许多直接下游效应物之一。RAF / MEK / ERK激酶通路参与细胞增殖,分化,运动,细胞凋亡和衰老。 B-RAF仅具有两种已知的下游效应子,促分裂原活化蛋白激酶1和2(也称为MEK1和MEK2)[Sithanandam et al 1990, Solit et al 2006]。
B-RAF中的三个保守区域(CR):
- CR1(保守区1),含有RAS结合结构域和富含半胱氨酸的结构域,这两者都是将B-RAF募集到细胞膜所必需的
- CR2,最小的保守区域
- CR3,激酶结构域,含有富含甘氨酸的环(外显子11)和催化结构域的活化链段(外显子15)
外显子3-6编码RAS结合结构域(RBD)和富含半胱氨酸的结构域(CRD),而激酶结构域由外显子11-17编码。
BRAF普遍表达并编码766个氨基酸的蛋白质。它在GTP与RAS结合后被激活,并磷酸化和激活双特异性丝裂原活化蛋白激酶激酶(MEK1和MEK2)。
异常基因产物。 NS相关变异主要在外显子6,13和15中观察到(相对于CFC相关的BRAF变异:外显子6,12,15和16)[Sarkozy et al 2009]。 NS相关变异与CFC相关变异不同, 尽管一些变异与NS表型相关而一些与CFC表型的机理不清楚。
KRAS
基因结构 基因由四个外显子组成,跨度为45 kb。替代剪接产生两个在C末端不同的 异型体(4a和4b)。在98%的转录中,外显子4a被拼接出来;只有外显子4b可用于翻译成蛋白质。效应子或开关结构域是外显子1和2的一部分,而与鸟嘌呤核苷酸交换因子的结合发生在外显子3中。有关基因和蛋白质信息的详细总结,参见Table A,基因。
致病变异 异常K-RAS与Noonan综合征之间的关联是胚胎发育中作用的第一个证据。这些功能获得性致病变异赋予生物化学和细胞表型类似于Noonan综合征相关的SHP-2致病变体[Kratz et al 2007]。
正常基因产物 RAS蛋白通过在活性鸟苷三磷酸(GTP)结合和无活性鸟苷二磷酸(GDP)结合构象之间循环来调节细胞命运。它们是RAS-RAF-MEK-ERK途径的关键调节剂,其对细胞的增殖,生长和死亡是重要的。
异常基因产物 异常的K-RAS蛋白诱导原代造血祖细胞对生长因子的超敏反应,并以细胞谱系特异性方式解除信号转导[Kratz et al 2007]。强效功能获得性KRAS致病变异可能导致死亡。
MAP2K1
基因结构 MEK作为多基因家族存在。 MAP2K1跨越大约104 kb。 有关基因和蛋白质信息的详细摘要,请参阅 Table A,基因。
致病变异 MAP2K1中的致病性错义变异导致Noonan综合征的临床诊断个体不到2%。
正常基因产物 MAP2K1编码苏氨酸/酪氨酸激酶,具有激活ERK1和ERK2的能力。 由MAP2K1编码的正常蛋白质是双特异性丝裂原活化蛋白激酶激酶1(MEK1)。 尽管MEK1和相关的MEK2(由MAP2K2编码)具有约85%的氨基酸同一性,但它们无意于小鼠发育中的多种途径。
异常基因产物 NS的3个个体在MAP2K1的外显子2中具有新的致病性变异。 这些致病变异已被鉴定为心肌皮质综合征的突变热点 [Nava et al 2007]。
NRAS
基因结构.NRAS包含7个外显子。有两种主要的NRAS转录本,分别为4.3 kb和2 kb。有关基因和蛋白质信息的详细摘要,请参见Table A,基因。
致病变异 报道的与NS相关的四种致病变异是p.Ile24Asn,p.Pro34Leu,p.Thr50Ile和p.Gly60Glu[Cirstea et al 2010, Runtuwene et al 2011, Denayer et al 2012]。 p.Thr50Ile位于连接两个开关区域的β-2-β-3环中的保守残基内。体外功能表达研究表明,突变蛋白在血清存在下导致下游磷酸化增强。蛋白质建模表明p.Thr50与膜磷脂的极性头部相互作用,并且是控制RAS膜取向的区域的组成部分。体外功能表达研究表明,p.Gly60Glu变体在血清存在下导致下游磷酸化增强,并且突变蛋白在活性GTP结合形式中积累 [Cirstea et al 2010]。蛋白质变体p.Ile24Asn被归类为致病性的,因为它以高度保守的残基和 de novo起源出现。它被证明是一种轻度激活的 致病性变异,导致下游信号增强并导致发育缺陷,包括斑马鱼胚胎原肠胚形成过程中的细胞迁移缺陷[Runtuwene et al 2011]。 Pro34位于RAS的开关I区域,并且已显示该区域中(p.Pro34Arg)的另一种致病变异在GTP结合的构象中积累并强烈激活MAPK途径 [Schubbert et al 2006]。
Table 3
在此GeneReview中的NRAS变异
DNA 核苷酸改变 | 蛋白质改变 | 参考序列 |
---|---|---|
c.71T>A | p.Ile24Asn | NM_002524 |
c.101C>T | p.Pro34Leu | |
c.149C>T | p.Thr50Ile | |
c.179G>A | p.Gly60Glu |
关于变异分类的注意事项:表中列出的变异由作者提供。 GeneReviews工作人员尚未独立地验证。
关于命名法的注释:GeneReviews遵循人类基因组变异学会 (varnomen
- .hgvs.org )的标准命名惯例。 有关术语的解释,请参见Quick Referenc
正常基因产物 RAS蛋白通过在无活性的GDP结合状态和活性GTP结合状态之间循环而充当分子开关。在其活性形式中,RAS可以与20多种效应物(包括Raf,磷脂酰肌醇-3-激酶和RAL-GDP解离模拟物(GDS))进行有效的相互作用。这激活了RAF-MEK-MAPK级联反应,其促进细胞增殖,分化或存活。
异常基因产物 在细胞模型中表达NS相关的NRAS取代p.Thr50Ile或p.Gly60Glu导致在血清存在下或表皮生长因子(EGF)刺激后MEK和ERK的磷酸化增强[Cirstea et al 2010]。类似于引起Noonan综合征和心肌皮质综合征的胚系KRAS致病变异,胚系变异NRAS不影响人类癌症中通常改变的残留物,并且与癌症相关的体细胞致病变异相比,体外细胞内信号传导失调的激活较少(参见 Cancer and Benign Tumors。
PTPN11
基因结构 基因包含15个外显子。有关基因和蛋白质信息的详细摘要,请参阅Table A,基因。
致病变异 Tartaglia et al [2001] 发现PTPN11中的致病性变异是Noonan综合征的致病因素。 PTPN11中的致病性错义变异在50%的受累个体中被鉴定出来; 95%的这些致病变异改变SH2-PTP相互作用表面处或附近的残基,其参与蛋白质的活性和非活性构象之间的转换并引起催化活化和功能获得。 5%的致病变异改变了对结合配偶体激活的敏感性。一个 非移码 缺失, p.Gly60de已被描述[Yoshida et al 2004a]。 PTPN11重复和缺失虽然罕见,但最常与“Noonan-like” 表型相关 [Shchelochkov et al 2008, Graham et al 2009, Luo et al 2012, Chen et al 2014a]。鉴于已知的功能获得性疾病机制(该途径的过度活化), 基因缺失或 重复如何真正引起Noonan综合征是有争议的[Lissewski et al 2015]。见 Table 4
Table 4
部分 PTPN11 致病性变异
DNA 核苷酸改变 | 蛋白质改变 | 参考序列 |
---|---|---|
c.922A>G | p.Asn308Asp | NM_002834 NP_002825 |
c.179_181delGTG | p.Gly60del | |
c.181_183delGAT | p.Asp61del |
关于变异分类的注意事项:表中列出的变异由作者提供。 GeneReviews工作人员尚未独立地验证。
关于命名法的注释:GeneReviews遵循人类基因组变异学会 (varnomen
- .hgvs.org )的标准命名惯例。 有关术语的解释,请参见Quick Referenc
正常基因产物 PTPN11编码酪氨酸蛋白磷酸酶非受体11型(SHP-2),一种广泛表达的细胞外蛋白,在N末端具有两个串联排列的SRC-2同源2(SH2)结构域(N-SH2和C -SH2),单一催化蛋白酪氨酸磷酸酶(PTP) 结构域,羧基尾部有两个TP位点和富含脯氨酸的链段。 SH2-PTP相互作用使蛋白质保持无活性状态。蛋白质是细胞对生长因子,激素,细胞因子和细胞粘附分子反应的关键分子。它需要在几种细胞内信号转导途径中控制不同的发育过程(包括心脏半月体瓣膜发生和血细胞祖细胞的分泌和分化),并在调节细胞增殖,分化,迁移和凋亡中发挥作用[Tartaglia et al 2002, Fragale et al 2004]。
异常基因产物 酪氨酸蛋白磷酸酶非受体II型的激活刺激表皮生长因子介导的RAS / ERK / MAPK活化,增加细胞增殖[Tartaglia et al 2002, Fragale et al 2004]。
RAF1
基因结构. RAF1包含17个外显子。有关基因和蛋白质信息的详细摘要,请参见Table A,基因。
致病变异 14-3-3识别位点包括外显子7中的氨基酸残基p.Arg256,p.Ser257,p.Ser259和p.Pro261。在该CR2结构域中Noonan综合征群中鉴定出的许多致病变体,干扰14-3-3结合,并在基因和EGF刺激后引起比野生型蛋白更高的激酶活性[Pandit et al 2007]。其他致病变异存在于CR3中的RAF活化区段中并且显示出激酶活性降低或不存在。然而,它们仍然导致ERK激活。
正常基因产物.RAF1普遍表达并编码具有三个结构域的648个氨基酸的蛋白质。它有三个保守区域(CR)。 CR1(外显子2-5)编码RAS结合结构域(RBD)和富含半胱氨酸的 结构域(CRD)。 CR2位于外显子7,而跨越外显子10-17的CR3编码激活区段。该基因受到高度调节,具有许多可被磷酸化的丝氨酸和苏氨酸残基,导致活化或失活。 CR2中的p.Ser259残基特别重要 [Pandit et al 2007]。在无活性状态下,RAF1的N末端与C末端的激酶结构域相互作用并使其失活。这种构象通过与磷酸化的p.Ser259和p.Ser261结合的14-3-3蛋白二聚体来稳定。 p.Ser259的去磷酸化促进RAF1与RAS-GTP的结合以及通过RAF1MEK激酶激活RAS-MAPK级联的信号传播[Pandit et al 2007]。 CR1和CR2都具有负调节功能,其去除导致致癌活性。激酶结构域CR3也与14-3-3结合。
异常基因产物 Noonan综合征相关的RAF1致病变异通过增强的RAS-GEF活性和延长RAS活化和下游信号传导,并减少14-3-3结合和自身抑制。
RIT1
基因结构 RIT属于小GTP酶的RAS亚家族。 它位于1q22,由六个外显子组成。 有关基因 和蛋白质信息的详细摘要,请参见Table A,基因。
致病变异 致病性错义变异引起约5%的NS。 NS簇中大多数致病变异在开关II区域内,其对应于RAS [Aoki et al 2016]。
正常基因产物 RIT1蛋白与RAS具有50%的序列共性,但缺少在其他几种RAS样蛋白中发现的羧基末端CAAX基序[Lee et al 1996]。 编码的蛋白质参与调节与细胞应激相关的p38 MAPK依赖性信号级联。 该蛋白质还与神经生长因子协同作用,促进神经元的发育和再生[Wes et al 1996]。
异常基因产物 功能获得性变异导致MEK-ERK信号传导增加[Aoki et al 2013]。
SOS1
基因结构 SOS1包含23个外显子并编码150-kd多结构域蛋白。有关 基因和蛋白质信息的详细摘要,请参见Table A,基因。
致病变异 Noonan综合征相关的SOS1致病性错义变异是多态的;也就是说,它们通过RAS-MAPK途径增加信号传导[Roberts et al 2007]。绝大多数都位于高度保守的地方。它们聚集在编码残基的密码子中,所述残基涉及以其自身抑制形式维持SOS1。在编码PH结构域的密码子中发现了一个这样的簇,并且可以通过使DH结构域的构象不稳定来破坏自身抑制的构象。另一个簇位于编码DH和REM结构域之间的螺旋连接子的密码子中。第三簇影响介导DH和REM结构域之间相互作用的残基密码子。
正常基因产物 SOS1(son of sevenless homolog 1)蛋白质包含RAS-GEF(鸟嘌呤核苷酸交换因子) 结构域,保守的组蛋白样折叠,Dbl同源性(DH)和plekstrin同源(PH)结构域,螺旋接头,RAS交换基序(REM)和富含脯氨酸的区域。 Dbl同源结构域可以作为RAC家族小G蛋白(RAC-GEF)的鸟嘌呤核苷酸交换因子(GEF)。 SOS1具有两个RAS结合位点:Cdc25结构域中的效应位点和由REM和Cdc25结构域形成的变构位点。 RAS与变构位点的结合增强了RAS-GEF活性。 DH-PH模块控制该位点的RAS结合,并可能作为RAS-GEF活性的分子内抑制剂。整个N末端用作抑制REM-Cdc25结构域的整合单元。
SOS1是RAS特异性鸟嘌呤核苷酸交换因子(GEF)。由于复杂的调节分子内和分子间相互作用,蛋白质是自动抑制的。受体酪氨酸激酶(RTK)刺激后,SOS1被募集到质膜,在那里它获得催化活性构象[Soisson等1998]。然后,它通过将RAS-GDP转化为RAS-GTP来催化RAS-MAPK途径的活化。
异常基因产物 Noonan综合征相关的SOS1致病变异通过增强的RAS-GEF活性消除自身抑制,增加和延长RAS活化和下游信号传导[Roberts et al 2007, Tartaglia et al 2007]。
癌症和良性肿瘤
在没有Noonan综合征的任何其他发现的情况下作为单个肿瘤发生的散发性肿瘤(包括白血病和实体瘤)可能在PTPN11,KRAS,NRAS,BRAF或MAP2K1中存在的体细胞核苷酸变异而不具有胚系突变; 因此,这些肿瘤的易感性是不可遗传的。 参见Catalogue of Somatic Mutations in Cancer。
- 白血病和实体瘤。幼年型骨髓单核细胞白血病(JMML)占骨髓增生异常综合征(MDS)的三分之一,约占白血病的2%。 NRAS,KRAS和NF1中的致病变异已经显示出在约40%的受累个体中扰乱RAS-MAPK途径导致JMML。在一个研究群组,34%的具有JMML的个体中证实了PTPN11的外显子3和13中的体细胞致病变异[Tartaglia et al 2003b, Tartaglia et al 2004b, Hasle 2009]。
外显子 3的致病变异也在19%患有MDS且原始细胞增多的儿童中发现,其通常演变为急性髓性白血病(AML)并且与预后不良相关。非综合征性AML,尤其是单核细胞亚型FAB-MD,已证实由PTPN11致病变异引起。所有这些致病变异都会导致酪氨酸蛋白磷酸酶非受体II型(SHP-2)的功能获得,可能导致JMML肿瘤发生的早期起始病变,细胞增殖增加,也可能是RAS-MAPK激活的部分原因。
与PTPN11致病变异相关的白血病发生的范围已经扩展到包括儿童急性淋巴细胞白血病(ALL)。在8%的具有B细胞前体ALL的个体中观察到致病变异,但在具有T细胞ALL的儿童中未观察到 [Tartaglia et al 2004b]。另外,Bentires-Alj et al [2004] 描述了在实体瘤中包括乳腺癌,肺癌和胃肿瘤以及神经母细胞瘤的SHP-2活化PTPN11致病变异。 - 体细胞RAF1核苷酸变异在癌症中很少发现; 大多数这些致癌变异不会聚集在Noonan综合症中胚系突变热点的区域。
- NRAS变异通常在体细胞癌中观察到; 它们发生在不同区域,而胚系NRAS变异导致Noonan综合征。
- 已经报道了卵巢癌[Estep et al 2007]和肺癌[Marks et al 2008]中的MAP2K1体细胞变异。
- 在癌症中尚未发现体细胞SOS1致病变异。
- 最近的研究已经确定了肺腺癌,以及骨髓增生性或混合性骨髓增生异常/骨髓增生性肿瘤的体细胞RIT1致病变异 [Berger et al 2014, Cancer Genome Atlas Research Network 2014].
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Suggested Reading
- Tartaglia M, Gelb BD. Noonan syndrome. Atlas of Genetics and Cytogenetics Oncology and Haematology. Available online. 2005. Accessed 12-8-16.
本章节备注
更新历史
- 25 February 2016 (ha) 系统性更新发布到公开网页上
- 4 August 2011 (me) 系统性更新发布到公开网页上
- 7 October 2008 (me) 系统性更新发布到公开网页上
- 6 September 2007 (cd)修订: RAF1 变异相关 Noonan syndrome
- 22 December 2006 (cd) 修订: 部分Noonan syndrome由SOS1 变异引起 ; 临床可用
- 22 May 2006 (cd)修订: Noonan syndrome的KRAS 产前测试临床可用
- 16 May 2006 (cd) 修订: KRAS 测试临床可用
- 1 May 2006 (ja) 修订: KRAS变异 导致Noonan syndrome
- 9 March 2006 (me) 系统性更新发布到公开网页上
- 17 December 2003 (me) 系统性更新发布到公开网页上
- 15 November 2001 (me) 内容发布到公开网页上
- 2 August 2001 (ja) 最早稿件