2例甲基丙二酸尿癥患兒的臨床和致病基因突變研究

任廣芳　張豪　正王東

[摘要]甲基丙二酸尿癥（MMA）是一種少見的兒童遺傳代謝病，本研究收集2例MMA患兒，分析其臨床特征，采用二代測(cè)序技術(shù)對(duì)MMA相關(guān)基因進(jìn)行檢測(cè)，再經(jīng)Sanger測(cè)序?qū)ν蛔冞M(jìn)行驗(yàn)證。研究發(fā)現(xiàn)2例患兒均有喂養(yǎng)困難、精神不佳等臨床特征，基因測(cè)序明確了2例MMA患兒均存在MMACHC基因復(fù)合雜合突變，病例1為c.394C>T（p.R132X）和c.609G>A（p.W203X）突變，病例2為c.567dupT（p.R189fs）和c.609G>A（p.W203X）突變，均確診為MMA的cblC亞型。

[關(guān)鍵詞]甲基丙二酸尿癥；臨床特征；基因突變

[中圖分類號(hào)] R72 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1674-4721（2016）11（a）-0104-03

[Abstract]Methylmalonie aciduria （MMA） is a rare inherited metabolic disease in childhood.In this study，the clinical characteristics were analyzed and the gene mutations were detected by next-generation sequencing （NGS） in two infants who were diagnosed clinically as MMA.The mutations identified by NGS were verified by Sanger sequencing.Writers found that the clinical symptoms included feeding difficulties，poor psychosis etc..In two cases of MMA，compound heterozygous mutations in MMACHC gene was detected in case 1 and case 2 respectively.Case 1 had c.394C>T （p.R132X） and c.609G>A（p.W203X） mutation，and Case 2 had c.567dupT （p.R189fs） mutation and c.609G>A （p.W203X） mutation in MMACHC gene.Both of 2 cases were diagnosed as cblC subtype.

[Key words]Methylmalonic aciduria；Clinical characteristics；Gene mutation

甲基丙二酸尿癥（methylmalonic aciduria，MMA）由甲基丙二酰輔酶A變位酶（methylmalonyl-CoA mutase，MCM）及其輔酶活性缺乏所致，1967年由Rosenberg等首次報(bào)道。近年來，隨著遺傳代謝病生化篩查水平的提高，MMA不斷被診斷，其臨床表現(xiàn)、分類、實(shí)驗(yàn)室檢查特點(diǎn)、診斷及治療策略也在不斷更新。MMA可分為遺傳性和非遺傳性兩種，非遺傳性MMA主要是由于維生素B12、葉酸缺乏引起，比如營(yíng)養(yǎng)不良，尿中甲基丙二酸輕微升高，一般≤100倍，可治愈。遺傳性MMA目前可分為12個(gè)亞型，13個(gè)相關(guān)基因，分為三大類：催化酶缺陷包括MCM缺陷（muto-MCM完全無活性者和mut--MCM殘余活性者兩類）和甲基丙二酰輔酶A-異構(gòu)酶（Methylmalonyl-CoA epimerase，MCE）缺陷，MCM及MCE編碼基因?yàn)镸UT、MCEE；輔酶缺陷包括cblA、cblB、cblC、cblD、cblF、cblJ、鉬輔因子缺乏癥A、鉬輔因子缺乏癥B、鉬輔因子缺乏癥C，相應(yīng)編碼基因分別為MMAA、MMAB、MMACHC、MMADHC、LMBRDl、ABCD4、MOCS1、MOCS2、GPHN；線粒體DNA缺失綜合征9，相應(yīng)編碼基因?yàn)镾UCLG1和SUCLG2。其中，代謝酶缺陷、cblA、CblB和線粒體DNA缺失綜合征9僅表現(xiàn)為MMA，故稱為單純MMA，而cblC、cblD、cblF、cblJ、鉬輔因子缺乏癥A、鉬輔因子缺乏癥B、鉬輔因子缺乏癥C可導(dǎo)致MMA合并同型半胱氨酸血癥[1-5]。本研究在氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀（GC/MS）篩查患兒的基礎(chǔ)上，對(duì)篩查到的2例MMA患者，經(jīng)醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)審批并在患兒父母知情的基礎(chǔ)上對(duì)其臨床表現(xiàn)和基因突變進(jìn)行分析。

1臨床資料

1.1病例

病例1，男，年齡2個(gè)月零18天，因“出生后精神不佳、喂養(yǎng)困難、嘔吐”于2014年9月2日來院求治。生后母乳喂養(yǎng)至就診，生長(zhǎng)發(fā)育慢。染色體檢查提示：46，XY。頭顱磁共振檢查提示：雙側(cè)額葉體積小，髓鞘化落后于月齡，胼胝體略細(xì)。利用GC/MS對(duì)該患兒尿液有機(jī)酸進(jìn)行定量分析，結(jié)果為：甲基丙二酸水平顯著高于正常（倍率：517.14），提示甲基丙二酸尿癥。

病例2，女，年齡27天，因“出生后20余天內(nèi)出現(xiàn)嗜睡、吃奶少” 于2014年8月20日入院。入院體檢：發(fā)育落后，營(yíng)養(yǎng)欠佳，反應(yīng)欠佳，皮膚黃染達(dá)前胸，呈橘黃色。擁抱反射不完全，握持反射減弱，覓食反射減弱，吸吮反射減弱。外院行頭顱磁共振檢查：雙側(cè)大腦半球白質(zhì)見斑片狀長(zhǎng)T1長(zhǎng)T2信號(hào)，T2-flair 及DWI呈低信號(hào)，邊界欠清。腦室系統(tǒng)大小形態(tài)未見異常，腦中線結(jié)構(gòu)無移位。利用GC/MS對(duì)該患兒尿液有機(jī)酸進(jìn)行定量分析，結(jié)果為：甲基丙二酸水平顯著升高（倍率：829.87），提示甲基丙二酸尿癥。父母體健，非近親婚配，否認(rèn)家族遺傳病及傳染病史。

1.2致病基因檢測(cè)

采用二代測(cè)序方法對(duì)2例MMA患兒甲基丙二酸代謝相關(guān)基因進(jìn)行分析，并用Sanger測(cè)序?qū)z測(cè)到的突變進(jìn)行驗(yàn)證，引物序列見表1。對(duì)測(cè)序所得的突變?cè)谇嘶蚪M數(shù)據(jù)庫(kù)、dbSNP數(shù)據(jù)庫(kù)及hapmap數(shù)據(jù)庫(kù)中查閱相關(guān)記載。

基因分析發(fā)現(xiàn)，2例患兒均MMACHC基因復(fù)合雜合突變，病例1為c.394C>T（p.R132X）和c.609G>A（p.W203X）突變，其中c.394C>T（p.R132X）突變遺傳自父親，c.609G>A（p.W203X）突變遺傳自母親；病例2為c.567dupT（p.R189fs）和c.609G>A（p.W203X）突變，其中c.567dupT（p.R189fs）突變遺傳自父親，c.609G>A（p.W203X）突變遺傳自母親，具體Sanger測(cè)序圖見圖1。

2討論

MMA是由甲基丙二酰輔酶A變位酶及其輔酶活性缺乏所致，維生素B12代謝缺陷引起的遺傳性MMA。目前發(fā)現(xiàn)有7種亞型，分別為：cblC、cblD、cblF、cblJ，鉬輔因子缺乏癥A、B、C型。其中cblC型是最常見的亞型[6]，該亞型表現(xiàn)為早發(fā)型和晚發(fā)型兩種發(fā)病方式，早發(fā)型于1周歲之前患兒急性發(fā)病，主要表現(xiàn)為非特異性臨床癥狀如神經(jīng)系統(tǒng)癥狀、造血系統(tǒng)異常等危重癥狀；晚發(fā)型一般>4歲發(fā)病，主要表現(xiàn)為急性神經(jīng)系統(tǒng)癥狀，預(yù)后較好。有研究表明我國(guó)cblC缺陷型MMA以早發(fā)型為主[7]，本研究發(fā)現(xiàn)的cblC型MMA患者為早發(fā)型，其主要臨床癥狀表現(xiàn)為喂養(yǎng)困難和神經(jīng)系統(tǒng)異常，以往報(bào)道的cblC型MMA患者也以這兩種癥狀最為常見[8-9]。

2006年Lerner-Ellis等[8]鑒定出cblC的編碼基因?yàn)镸MACHC基因，cblC蛋白含282個(gè)氨基酸[10]，其主要功能是催化CNCbl還原脫氫和合成腺苷鈷胺素及甲基鈷胺素，當(dāng)MMACHC基因發(fā)生突變時(shí)，機(jī)體內(nèi)甲基丙二酸及同型半胱氨酸蓄積伴甲硫氨酸降低。

目前國(guó)內(nèi)外已報(bào)道MMACHC基因突變近80種，國(guó)內(nèi)30種[11-15]。歐美國(guó)家突變頻率最高的是c.271dupA，其純合突變幾乎均為早發(fā)型，而我國(guó)最常見的早發(fā)型突變是c.609G>A及c.658-660delAAG[11-16]，c.609G>A為無義突變可造成第203位色氨酸翻譯提前終止，產(chǎn)生了截短蛋白，從而造成MMACHC蛋白功能缺陷。本研究中2例患兒均有c.609G>A突變，進(jìn)一步證明該突變?cè)谖覈?guó)的突變頻率高。c.394C>T突變?cè)谟《取突固辜拔覈?guó)均有報(bào)道[11.16-17]；以往認(rèn)為該純合突變多為晚發(fā)型，臨床表現(xiàn)較輕、療效較好[8.17]。最近有文獻(xiàn)指出c.394C>T純合突變與晚發(fā)型并無關(guān)聯(lián)[18]。c.394C>T也為無義突變，可造成第132位精氨酸翻譯提前終止，產(chǎn)生了截短蛋白，從而造成MMACHC蛋白功能缺陷。本研究中病例1患兒為c.394C>T和c.609G>A復(fù)合雜合突變，該患兒為早發(fā)型，經(jīng)補(bǔ)充左卡尼汀、維生素B12及葉酸治療后，效果較好。Wang等[12]報(bào)道了3例該突變類型患兒，但治療情況不明。c.567dupT突變?cè)斐蓮牡?90位密碼子發(fā)生移碼突變和203位密碼子提前終止，可能影響鈷胺素轉(zhuǎn)運(yùn)所需的質(zhì)子泵能量轉(zhuǎn)化[12]，宇亞芬等[7]報(bào)道了1例c.567dupT純合突變患兒和1例c.567dupT和c.658_660delAAG 的雜合突變患兒，2例患兒均為早發(fā)型，并且都已死亡。本研究中病例2患兒為c.567dupT和c.609G>A的雜合突變患兒，該患兒也為早發(fā)型，表型重、預(yù)后差，也已死亡。Wang等[12]報(bào)道了與病例2突變相同4例早發(fā)型患兒，治療預(yù)后情況不明。

綜上所述，本研究2例MMA患兒主要表現(xiàn)為喂養(yǎng)困難和神經(jīng)系統(tǒng)癥狀，且均檢測(cè)到MMACHC基因突變，確診為MMA的cblC亞型。本研究中的c.609G>A突變可能為中國(guó)甲基丙二酸血癥伴同型半胱氨酸血癥患兒的熱點(diǎn)突變，c.394C>T和c.609G>A突變的患兒可能癥狀較輕，預(yù)后較好，而c.567dupT純合突變患兒或c.567dupT和c.609G>A的雜合突變患兒可能發(fā)病早、表型重、預(yù)后差。

[參考文獻(xiàn)]

[1]Blau N，Duran D，Blaskovics ME.代謝性疾病實(shí)驗(yàn)室診斷指南[M].樂俊河，澤.北京：科學(xué)出版社，2001：109-110.

[2]Brasil S，Richard E，Jorge-Finnigan A，et al.Methylmalonic aciduria cblB type：characterization of two novel mutations and mitochondrial dysfunction studies[J].Clin Genet，2015， 87（6）：576-581.

[3]Chang JT，Chen YY，Liu TT，et al.Combined methylmalonic aciduria and homocystinuria cblC type of a Taiwanese infant with c.609G[J].Pediatr Neonatol，2011，52（4）：223-226.

[4]Forny P，F(xiàn)roese DS，Suormala T，et al.Functional characterization and categorization of missense mutations that cause methylmalonyl-CoA mutase（MUT）deficiency[J].Hum Mutat，2014，35（12）：1449-1458.

[5]Li Y，Peng T，Li L，et al.MicroRNA-9 regulates neural apoptosis in methylmalonic acidemia via targeting BCL2L11[J].Int J Dev Neurosci，2014，36：19-24.

[6]Wang X，Sun W，Yang Y，et al.A clinical and gene analysis of late-onset combined methylmalonic aciduria and homocys？鄄tinuda，cblC type，in China[J].J Neurol Sci，2012， 318（1-2）：155-159.

[7]宇亞芬，黎芳，麻宏偉.cblC型甲基丙二酸血癥基因型與臨床表型及療效的關(guān)系[J].中國(guó)當(dāng)代兒科雜志，2015，17（8）：769-774.

[8]Lerner-Ellis JP，Tirone JC，Pawelek PD，et al.Identification of the gene responsible for methylmalonic aciduria and homocy？鄄stinuda，cblC type[J].Nat Genet，2006，38（1）：93-100.

[9]帕拉提·熱合曼，徐巍，嚴(yán)超英.新生兒甲基丙二酸血癥及丙酸血癥各2例[J].中國(guó)實(shí)用兒科雜志，2015，30（2）：154-157.

[10]Fowler B，Leonard JV，Baumgartner MR.Causes of and diagnostic approach to methylmalonic acidurias[J].J Inherit Metab Dis，2008，31（3）：350-360.

[11]Liu MY，Yang YL，Chang YC，et al.Mutation spectrum of MMACHC in Chinese patients with combined methylmalonic aciduria and homocystinuria[J].J Hum Genet，2010，55（9）：621-626.

[12]Wang F，Han LH，Yang YL，et al.Clinical，biochemical，and molecular analysis of combined methylmalonic acidemia and hyperhomocysteinemia（cblC type）in China[J].J Inherit Metab Dis，2010，33（Suppl 3）：S435-S442.

[13]劉玉鵬，馬艷艷，吳桐菲，等.早發(fā)型甲基丙二酸尿癥160例新生兒期異常表現(xiàn)[J].中華兒科雜志，2012，50（6）：410-414.

[14]王斐，韓連書，胡宇慧，等.甲基丙二酸血癥伴同型半胱氨酸血癥患兒基因突變分析[J].中華兒科雜志，2009，47（3）：189-193.

[15]韓連書，王斐，胡宇慧，等.甲基丙二酸血癥伴同型半胱氨酸血癥患兒臨床及基因突變分析[J].中華內(nèi)分泌雜志，2009，25（8）：405-407.

[16]張堯，宋金青，劉平，等.甲基丙二酸尿癥伴同型半胱氨酸血癥57例臨床分析[J].中華兒科雜志，2007，45（7）：513-517.

[17]Morel CF，Lerner-Ellis JP，Rosenblatt DS，et al.Combined methylmalonic aciduria and homocystinuria （cblC）：phen？鄄otype-genotype correlations and ethnic-specific observ？鄄ations[J].Mol Genet Metab，2006，88（4）：315-321.

[18]Fischer S，Huemer M，Baumgartner M，et al.Clinical presentation and outcome in a series of 88 patients with the cblC defect[J].J Inherit Metab Dis，2014，37（5）：831-840.

（收稿日期：2016-10-01 本文編輯：方菊花）