目的:矮小症病因复杂,临床评估仅能发现不超过40%的病因,较大部分患者无法明确病因,疑似由单基因突变所致,因此从遗传学角度探究矮小患者单基因变异及病因机制可以为患者基因检测的临床开展和疾病的个性化临床治疗提供理论基础。本研究对矮小症患者通过全外显子组测序方法对筛选致可能的致病基因和位点,基于突变基因的类型和突变位点,利用生物信息学相关软件分析突变位点的有害性和致病性,通过一代测序进行遗传学验证,目的是为了揭示单基因突变在矮小症患者发病中的作用,从而为家族性矮小症患者的个体化和精准化治疗提供重要基础理论意义和临床应用价值。内容:据报道,ANKRD11的致病性突变可导致KBG综合征,其特征是身材矮小,面部特征鲜明,智力残疾,巨齿畸形和骨骼异常。然而,身材矮小的ANKRD11突变的直接临床相关性尚不清楚。基于临床资料详实的疑似单基因突变所致矮小队列研究国内外均未见系统性报道,本研究将通过全外显子测序的方法,对济宁地区疑似单基因变异矮小患者及其直系亲属进行遗传学研究,揭示家族性矮小发病相关变异基因。根据纳入及排除标准(见具体研究方法纳入标准及排除标准),筛选出疑似单基因突变的矮小患者12例,将患者收录济宁医学院附属医院电子病历系统,收集患者临床数据、生化及影像学资料,并采集患者及其父母、同胞血液样本,采用血液基因组DNA提取试剂盒提取DNA后,对血液样本DNA进行全外显子组测序,突变位点进行一代测序验证,并进行生物信息分析。方法:根据临床和遗传学特征进行全面医学评估,包括入组患者的基本信息(包括ID号、性别、年龄、出生情况、父母身高等)及体格检查指标(包括身高、体重、青春期Tanner分期、异常体征等)。研究对象均完善血常规、甲功三项、肝功、肾功、电解质、胰岛素样生长因子-1(Insulin-like growth factor-1,IGF-1)、胰岛素样生长因子结合-3(Insulin-like growth factor binding protein 3,IGFBP-3)、骨龄片、垂体磁共振成像等检查,完成两项生长激素激发试验包括:左旋多巴生长激素激发试验、胰岛素低血糖生长激素激发试验或精氨酸生长激素激发试验。根据纳排标准采集入组的12例疑似单基因突变所致矮小患者及其父母、同胞血液样本,采用血液基因组DNA提取试剂盒提取DNA后进行全外显子测序和Sanger测序分别用于检测和确认该患者身材矮小相关的基因突变。多种计算机预测工具和序列变异库进一步预测了突变位点的致病性。并对其中一例患者进行24个月的随访以观察应用重组人生长激素治疗的患者的生长速率和治疗效果。结果:本研究共选取了12个矮小症患者并对其DNA样本进行了全外显子测序。根据基因功能、基因导致疾病的遗传模式进行筛选与过滤,共选出10个基因,11个变异位点。筛选出的基因包括:CUL7(c.G4749ins T+)、FGFR3(c.1005G>C、c.1291G>A)、WNT5A(c.1123G>C)、ACAN(c.7267G>A)、GNAS(c.2643C>G)、ARCN1(c.1030A>G)、IGF1R(c.2710C>T)、FN1(c.4616C>G)、TMEM165(c.724A>T)、ANKRD11(c.2579C>T)。根据ACMG推荐将突变位点进行分类,其中与身材矮小表型相关的且分类为Pathogenic基因变异位点只有ANKRD11(c.2579C>T)。在患者的ANKRD11基因中证实了一个杂合点突变(c.2579C>T)。该突变位点位于ANKRD11蛋白的高度保守区域内,并在计算机预测程序和序列变异存储库中预测该位点具有很强致病性,经家系验证该突变遗传自患者母亲。此外,患者接受生长激素替代治疗24个月表现出良好身高获益。结论:本研究12例严重矮小患者有11例患者存在至少一种已知影响生长的基因上并具有潜在临床意义的变异。基因变异涵盖矮小综合征相关基因、GH-IGF轴相关基因及生长板相关基因。其中AKNRD11新的杂合点突变在一名身材矮小的患者中被发现,且该位点(c.2579C>T)也出现在其身材矮小母亲等位基因上,表明该突变位点来自母亲,且很可能导致身材矮小的发生。患者使用重组人生长激素治疗有效。