《HUMAN MUTATION》：X-Linked Hypophosphatemia Caused by a New Partial Insertion of LINE-1 in the PHEX Gene
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X连锁低磷酸盐血症（X-linked hypophosphatemia, XLH）主要由PHEX基因突变引起，是遗传性佝偻病最常见的病因。儿科XLH病例通常表现为血清成纤维细胞生长因子23（fibroblast growth factor 23, FGF23）
X连锁低磷酸盐血症（X-linked hypophosphatemia, XLH）主要由PHEX基因突变引起，是遗传性佝偻病最常见的病因。儿科XLH病例通常表现为血清成纤维细胞生长因子23（fibroblast growth factor 23, FGF23）水平升高、低磷血症、佝偻病及生长受损。在此，研究人员报告了一名2岁男性患儿被诊断为XLH，表现为身材矮小、膝内翻及低磷血症。Sanger测序揭示了PHEX基因中存在一种新型突变，包括在22号外显子内插入一个62-bp的多聚T序列和一个421-bp的长散在核元件-1（long interspersed element-1, LINE-1），这似乎诱导了低磷血症的发生。本研究首次记录了与PHEX基因中LINE-1部分插入相关的XLH病例。研究人员建议，在缺乏其他已知突变的XLH患者中应考虑LINE-1转座子元件的插入。
论文解读：X连锁低磷酸盐血症中PHEX基因LINE-1部分插入的首例报告
研究背景与立题依据
X连锁低磷酸盐血症（X-linked hypophosphatemia, XLH）是维生素D剂量不敏感的遗传性佝偻病最常见病因，其发病根源在于X染色体上的磷酸盐调节肽酶同源物X连锁基因（PHEX）发生变异。该病以循环成纤维细胞生长因子23（Fibroblast Growth Factor 23, FGF23）水平升高为特征，导致肾脏磷酸盐重吸收障碍，引发慢性肾性磷酸盐流失、低磷血症及骨矿化异常。尽管目前已记录超过1000种PHEX基因突变，包括移码突变、单核苷酸变异（Single Nucleotide Variants, SNV）、拷贝数变异（Copy Number Variants, CNV）等，但在该基因中发现长散在核元件-1（Long Interspersed Element-1, LINE-1）的部分插入此前尚未见报道。LINE-1是人类基因组中唯一活跃的逆转录转座子，占基因组的约17%，其插入可能导致外显子跳跃或基因倒位从而引发疾病。鉴于儿童期XLH对生长发育影响显著，及时诊断至关重要。本研究旨在通过对一名中国患儿的遗传学分析，探究其致病机制并丰富PHEX基因的突变谱。
研究方法概述
研究人员纳入了一名来自中国家庭的2岁男性患儿，收集了其临床数据、家族史及外周血样本，同时收集了患儿母亲及健康志愿者的血液样本。在四川大学华西第二医院医学遗传科/产前诊断中心完成了分子分析。技术方法主要包括全基因组测序（Whole-Genome Sequencing, WGS）及分析，利用Golden Helix VarSeq平台结合多种数据库进行变异注释与过滤；针对PHEX基因设计引物进行聚合酶链式反应（Polymerase Chain Reaction, PCR）扩增及Sanger测序验证；并通过生物信息学手段分析插入片段的来源与组成。
研究结果
1. 临床表现
先证者为2岁男性，1岁6个月时出现下肢膝内翻，补充维生素D和钙剂无效。2岁1个月时因前牙牙脓肿行腿部矫正手术，术后步态不稳易跌倒。家族史显示其外祖母父母近亲结婚，外祖母及阿姨有腿部畸形史。体格检查示身材矮小，身高82.4 cm（低于同年龄同性别人群平均值92 cm，-3 SD），伴摇摆步态、胸廓对称、肋骨外翻及O型腿。实验室检查显示血清磷酸盐水平降低（最低0.74 mmol/L），血清碱性磷酸酶（Alkaline Phosphatase, ALP）升高（最高661 U/L），甲状旁腺激素（Parathyroid Hormone, PTH）升高（最高96.5 pg/mL），而血钙及25(OH)维生素D水平正常。X线显示双侧膝关节呈O型，股骨及胫骨骨骺端稍增宽、边缘不规则。经口服磷酸盐及骨化三醇治疗后，患儿下肢畸形显著改善，但身高增长仍滞后，后加用生长激素治疗9个月，身高增至100 cm，但仍低于-2 SD。
2. 鉴定PHEX基因22号外显子中的62-bp多聚T及LINE-1插入
全基因组测序（WGS）及其BAM文件分析显示，先证者及其母亲在PHEX基因22号外显子（chrX: 22,247,883，GRCh38）存在一个断点。通过针对该区域设计的引物进行长片段PCR及Sanger测序，结果显示先证者及母亲共享一条较长的PCR条带，而健康对照中未见。测序产物实际长度为1013 bp，其中483 bp未能与参考序列比对。进一步分析表明，该插入片段由62-bp的多聚T序列和一个421-bp的部分LINE-1序列（NCBI: MZ092700.1）组成，总长度为483 bp。根据美国医学遗传学与基因组学学会（American College of Medical Genetics and Genomics, ACMG）指南，该变异被判定为致病性（PVS1, PM2, PP4）。
讨论与结论
本研究确诊了一名2岁XLH男性患儿，其典型临床表现为持续性低磷血症及对常规维生素D治疗无效的佝偻病。尽管接受了磷酸盐及骨化三醇治疗，其生长改善有限，后因经济原因未采纳布罗索尤单抗（Burosumab）治疗方案，转而使用生长激素取得了一定疗效。研究首次在PHEX基因中发现了一个由62-bp多聚T和421-bp部分LINE-1组成的483-bp插入突变。这一发现丰富了PHEX基因座特异性数据库（Locus Specific Database, LSDB）的内容，为XLH的遗传病因提供了新的见解。研究人员指出，在疑似XLH病例的测序分析中，若未发现常见变异，应考虑到可移动元件插入（Mobile Element Insertion, MEI）的可能性，并进行深入分析以避免漏诊。该研究强调了在常规基因检测阴性时，考虑转座子插入作为潜在致病机制的重要性。
