LABORATORY INVESTIGATION：快速FOXF1靶向测序检测肺泡毛细血管发育不良和肺静脉错位的临床相关性

肺静脉错位的肺泡毛细血管发育不良（ACDMPV）是一种致命的先天性肺部疾病，导致呼吸窘迫和耐治疗性肺动脉高压（PH）。在95%的病例中，患者出生时出生时体重正常，但他们大多在出生后头几天就会出现呼吸能力下降。然而，也有一部分出现延迟的患者，通常表型较轻。患者使用一氧化氮等肺血管扩张剂治疗，以降低PH值，他们接受心肺呼吸支持，包括机械通气和体外膜氧（ECMO）。在非典型或晚期ACDMPV患者中，肺移植是迄今为止延长生存的唯一治疗方法，尽管也描述了几个无肺移植病例。

ACDMPV的特点是毛细血管密度降低、肺泡隔增厚和肺静脉错位。此外，在50%-80%的患者中发现肺外异常，例如在泌尿生殖系统、胃肠道或心血管系统中。明确诊断是基于对上述肺畸形的组织学检查。然而，开放式肺活检是一种高风险干预措施，特别是在已经病情危重的儿童使用ECMO时进行抗凝治疗。这可能会导致肺活检决定的延迟，并导致大约90%的ACDMPV患者是死后诊断的。为了尽量减少这些患者的痛苦，快速和非侵入性地诊断ACDMPV很重要。

据报道，大约40%的ACDMPV病例与叉头盒F1（FOXF1）基因或其60-千碱基对（kb）上游增强剂的基因组改变有关，最近的报告甚至证明了80%至90%的ACDMPV病例存在关联。这些改变要么是FOXF1基因的点突变，要么是点突变，要么是涉及基因本身或增强剂区域的大拷贝数变异。FOXF1是发育过程中和肺部中的重要转录因子，它在间充质细胞和血管内皮中表达。纯合子Foxf1−/小鼠已经在胚胎日左右死亡9.5 由于胚外中胚层发育不良，而杂合子Foxf1+/−小鼠具有类似于ACDMPV.16,17的特征。

然而，一种新的模型，其中小鼠是患者衍生的杂合子c.155C>T，p.(Ser52Phe）FOXF1基因的误判突变代表了ACDMPV的更临床相关性的小鼠模型。18在这个模型中，首次在小鼠中重现了ACDMPV中看到的肺静脉错位，强调了FOXF1小变异对表型结果的影响。为了捕获与ACDMPV相关的所有可能的FOXF1变体，包括副本号变体，在使用桑格测序时，这需要与单核苷酸多态性（SNP）阵列、阵列比较基因组杂交或多重结扎依赖性探针放大相结合，这使得诊断变得繁琐和昂贵。

同时检测所有FOXF1变体的替代方案是全基因组测序，它甚至更昂贵，并产生大量数据，使生物信息学和分析更加复杂。19这导致了一个耗时的工作流程，分析可能需要几天时间，导致设置正确诊断的延迟，并给患者和父母带来不必要的痛苦。最好，这种特定诊断的基因测试应该快速、可靠且具有成本效益。

为了满足这些要求，之前开发了一个有针对性的下一代测序（NGS）面板，以在一个诊断测试中识别与ACDMPV相关的所有FOXF1变体。2023年8月9日发表在LABORATORY INVESTIGATION的研究，与传统测试方法相比，该测试在Erasmus MC Sophia儿童医院儿科的疑似ACDMPV的患者上以前瞻性临床使用。本文展示了测试作为诊断工具的速度和有效性。

在这项研究中，研究人员用ACDMPV靶向NGS面板前瞻性测试了4名疑似ACDMPV forFOXF1变异的患者，以快速提供ACDMPV诊断。一名患者被诊断为ACDMPV，并携带一种新型致病性FOXF1变异，一种新的FOXF1误诊突变（c.301T>C，p.（Ser101Pro）），以前没有发布过。

ACDMPV靶向NGS小组没有产生假阳性或假阴性结果，这得到了包括FOXF1基因在内的其他遗传分析的证实。如果发现FOXF1变种，该面板可以防止基因组其余部分的偶然发现，侵入性最小，并防止父母和患者遭受不必要的痛苦。此外，针对ACDMPV的NGS面板降低了财务成本。ACDMPV面板的成本比标准ES的成本低约2.5倍。由于ACDMPV目标NGS面板的周转时间较快，与诊断ACDMPV时的当前诊断测试相比，ECMO等治疗成本可以减少几天，直到几周。

患者ACDMPV的组织学评估

在本研究中，4名测试患者中有3人没有FOXF1变异，其中2名患者随后被诊断出患有不同的疾病。在第三名患者中，长期存活使得ACDMPV的诊断不太可能。然而，阴性测试并不自动排除ACDMPV的诊断，因为之前有报道称，大约30%的ACDMPV病例在FOXF1位点中没有可识别的遗传改变。在某些情况下，这可能是由FOXF1的第一个外显子高甲基化来解释，正如最近的一项研究所证明的那样，该研究无法在ACDMPV靶向NGS小组中识别。

因此，对于检测结果呈阴性和持续临床怀疑ACDMPV的患者，需要进行肺活检以进行组织学评估，以明确确认或排除ACDMPV诊断。此外，正如患者2和3所证明的那样，可能需要进行额外的基因测试，以识别（最初）具有类似临床表现的遗传疾病。由于其他先天性畸形以及呼吸衰竭和PH，通常会同时要求对涉及多种先天性异常的基因进行ES分析。在这项研究中，在大多数情况下，ACDMPV目标NGS面板是在请求其他测试后请求的，并且分析是同时进行的。

然而，由于其快速的周转时间，ACDMPV目标NGS面板的结果可以更早获得。基于我们ACDMPV靶向NGS小组的成功，使用与其他表现出可比临床特征的先天性肺部疾病相关的基因和位点来扩展小组是有利的，以省略同时进行ES分析的必要性。一些例子是FGF10、TBX4和FGFR2，它们与腺泡发育不良和先天性肺泡发育不良有关。纳入这些基因将有助于实现最佳的成本和时间效率。

综上所述，FOXF1在多器官系统（如呼吸道、胃肠道和泌尿生殖道）的发育过程中表达，和大约50%至80%的ACDMPV患者有肺外畸形。症状有时很难与其他疾病区分开来，甚至更复杂，除了唐氏综合征等其他疾病外，还描述了ACDMPV。此外，在一项对因新生儿特发性持续PH值而死亡且在ECMO上没有恢复的新生儿患者的回顾性研究中，7例病例中有6例被诊断为ACDMPV。

本研究表明，ACDMPV是最可能被诊断不足或误诊。提高认识和更频繁地在临床环境中应用ACDMPV目标NGS小组，可以快速诊断ACDMPV并停止不必要的治疗。此外，识别更多的ACDMPV患者将导致对这种罕见疾病的科学理解。

原文出处

Edel GG, Hol JA, Slot E, von der Thüsen JH, van Bever Y, de Jonge RCJ, van Tienhoven M, Brüggenwirth HT, de Klein A, Rottier RJ. Clinical Relevance of Rapid FOXF1-Targeted Sequencing in Patients Suspected of Alveolar Capillary Dysplasia With Misalignment of Pulmonary Veins. Lab Invest. 2023 Aug 9;103(11):100233. doi: 10.1016/j.labinv.2023.100233. Epub ahead of print.