每個(gè)人都有一套記錄在46條染色體中的生命密碼,每個(gè)新的生命或新的細(xì)胞產(chǎn)生時(shí),這套生命密碼就被復(fù)制一次。復(fù)制過(guò)程中不可避免的會(huì)出現(xiàn)各種錯(cuò)誤,因此強(qiáng)大的錯(cuò)誤修復(fù)機(jī)制就非常重要。有一種叫做范可尼貧血的遺傳病便是因?yàn)橄忍煨藻e(cuò)誤修復(fù)功能缺陷所致。
1927年,瑞士?jī)嚎漆t(yī)生GuidoFanconi報(bào)道了一個(gè)家庭中三個(gè)男孩均在5-7歲時(shí)出現(xiàn)貧血,并且都伴有先天軀體畸形。后來(lái)這種常伴有特定的先天性多發(fā)畸形的先天性再生障礙性貧血被命名為范可尼貧血。研究者很快發(fā)現(xiàn),范可尼貧血患者染色體與正常人不同,尤其在DNA交聯(lián)劑的誘導(dǎo)下,會(huì)有大量染色體出現(xiàn)斷裂,稱(chēng)為染色體不穩(wěn)定。隨著發(fā)病機(jī)制研究的深入,這類(lèi)患者主要是因?yàn)槔奂疤囟ǖ姆犊赡嶝氀狣NA損傷修復(fù)通路的一組基因突變導(dǎo)致的遺傳病。
每個(gè)人都攜帶著一套約由30億個(gè)堿基對(duì)組成的生命密碼,這些生命密碼絕大部分保存在細(xì)胞核中,以23*2條染色體的形式存在。我們的生命密碼準(zhǔn)確地記載在染色體上,在特定的時(shí)間和組織中,部分信息被解鎖,轉(zhuǎn)錄翻譯為蛋白質(zhì),有序地執(zhí)行生命功能。每個(gè)新的生命和身體中每一個(gè)新的細(xì)胞的產(chǎn)生都伴隨著這套生命密碼的復(fù)制。數(shù)量龐大的堿基在復(fù)制過(guò)程中不可避免地會(huì)出現(xiàn)一些錯(cuò)誤,基因關(guān)鍵序列中的哪怕一個(gè)堿基的錯(cuò)誤都可能會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的疾病,因此人類(lèi)進(jìn)化出了一套強(qiáng)大而精確的修復(fù)系統(tǒng),來(lái)發(fā)現(xiàn)和修復(fù)這些錯(cuò)誤。
環(huán)境中存在的物理和化學(xué)因素會(huì)導(dǎo)致DNA損傷,交聯(lián)劑、紫外線和電離輻射造成DNA鏈內(nèi)交聯(lián),范可尼貧血損傷修復(fù)通路中的蛋白便是一組執(zhí)行DNA鏈內(nèi)交聯(lián)修復(fù)的蛋白。這一組蛋白中的一種發(fā)生突變導(dǎo)致功能異常時(shí),便可能會(huì)導(dǎo)致DNA修復(fù)障礙。因此在DNA交聯(lián)劑誘導(dǎo)下,范可尼貧血患者的染色體會(huì)出現(xiàn)大量斷裂,這樣的染色體斷裂在細(xì)胞有絲分裂中期易觀察,染色體斷裂實(shí)驗(yàn)也成為范可尼貧血經(jīng)典的實(shí)驗(yàn)室檢查方法。在DNA復(fù)制過(guò)程中,如果這些錯(cuò)誤不能被正確修復(fù),就容易積累各種基因的損傷和突變,而且這些損傷和突變具有相當(dāng)?shù)碾S機(jī)性。因此,雖然范可尼貧血患者在受精卵時(shí)期的基因組序列可能并不攜帶非常多的基因突變,但隨著細(xì)胞的分裂和增殖,不同細(xì)胞都有可能隨機(jī)產(chǎn)生不同的基因突變。導(dǎo)致功能缺陷的基因突變便可能導(dǎo)致器官的發(fā)育異常,因此范可尼貧血患者常伴有不同器官的發(fā)育畸形。突變的隨機(jī)產(chǎn)生和積累也增加了致癌基因形成和積累的風(fēng)險(xiǎn),因此范可尼貧血患者具有腫瘤易感傾向,可能發(fā)展為腫瘤或白血病。人體血液系統(tǒng)中每天都需要補(bǔ)充大量新鮮血細(xì)胞,造血干細(xì)胞持續(xù)的分裂增殖,更易發(fā)生并積累突變,從而導(dǎo)致功能受損和凋亡增加,因此范可尼貧血患者雖然其它器官異常表現(xiàn)可有不同,但都會(huì)出現(xiàn)貧血。
范可尼貧血是常見(jiàn)的先天性再生障礙性貧血。隨著基因研究的深入,從1992年首次報(bào)道了4個(gè)可能與FA相關(guān)的基因,到現(xiàn)在已經(jīng)鑒定出了22種基因與FA的發(fā)病有關(guān)(其中少數(shù)基因突變導(dǎo)致特征性的先天畸形和腫瘤易感,但無(wú)貧血,稱(chēng)為范可尼貧血樣基因)。這些基因多位于常染色體上,導(dǎo)致常染色體隱性遺傳的范可尼貧血,也有個(gè)別基因突變導(dǎo)致常染色體顯性或X連鎖遺傳的特征。這些基因編碼的蛋白均是范可尼貧血DNA損傷修復(fù)通路中的成員,因此這些基因的突變都將導(dǎo)致該DNA損傷修復(fù)通路功能異常。在已鑒定的FA相關(guān)基因中,以FANCA(約60%)、FANCC(約14%)和FANCG(約10%)在各種族人群中突變發(fā)生比例高。
典型的范可尼貧血患者表現(xiàn)為先天發(fā)育畸形、再生障礙性貧血和腫瘤易感三聯(lián)征,且具有家族史,但由于為隱性遺傳病,很多患者常常追蹤不到家族史,而且很多患者無(wú)明顯的身體畸形,這些表現(xiàn)不典型的范可尼貧血患者難以得到正確診斷。而環(huán)境因素、感染、自身免疫及其他先天因素等都可導(dǎo)致再生障礙性貧血,其治療方式和預(yù)后都與范可尼貧血有很大不同。因此對(duì)于兒童再生障礙性貧血患者,正確診斷及鑒別診斷非常重要。
染色體斷裂實(shí)驗(yàn)雖然是范可尼貧血診斷的特異性指標(biāo),但也有相當(dāng)一部分患者染色體斷裂實(shí)驗(yàn)陰性。隨著相關(guān)基因突變的研究和技術(shù)的發(fā)展,基因檢測(cè)逐漸應(yīng)用于范可尼貧血的診斷,確定的基因突變是疾病診斷的有力證據(jù)。為幫助臨床診斷和鑒別診斷各種類(lèi)型的再生障礙性貧血,我們開(kāi)展了范可尼貧血相關(guān)基因檢測(cè),用DNA測(cè)序的方法對(duì)FANCA、FANCC、FANCG、BRCA2和FANCD2這五種基因進(jìn)行突變分析,可以檢出約90%的范可尼貧血患者。
項(xiàng)目開(kāi)展6年以來(lái),共檢測(cè)到15例范可尼貧血基因純合突變的患者,此外還檢測(cè)出大量雜合突變的患者。其中一例是一名6歲的小女孩,發(fā)育明顯比同齡孩子遲緩,皮膚黑,眼距寬,拇指畸形。來(lái)我院門(mén)診就診時(shí),醫(yī)生即高度懷疑范可尼貧血。實(shí)驗(yàn)室的染色體斷裂實(shí)驗(yàn)和基因突變分析的結(jié)果給出了有力的支持證據(jù),患者很快就明確了診斷,得到正確及時(shí)的治療?;颊呒易逯羞€存在近親結(jié)婚的情況,我們也對(duì)這例家系的所有成員進(jìn)行了范可尼貧血基因突變分析。還有一例患者臨床并無(wú)顯著的發(fā)育畸形,染色體斷裂實(shí)驗(yàn)陰性,但基因突變陽(yáng)性。這種情況可能因?yàn)榛蛲蛔儗?duì)DNA修復(fù)功能影響程度不同所致。
范可尼貧血是一種由于生命密碼修復(fù)功能缺陷導(dǎo)致的一組遺傳病,患兒多在學(xué)齡期出現(xiàn)貧血,多伴先天發(fā)育畸形,并且往往為癌癥易感體質(zhì)。但由于常常無(wú)陽(yáng)性家族史及明顯的先天畸形,與其它原因?qū)е碌睦^發(fā)性再生障礙性貧血難以鑒別。染色體斷裂實(shí)驗(yàn)和相關(guān)基因突變檢測(cè)是范可尼貧血診斷和鑒別診斷的有力依據(jù)。