藺艷婷,李坤霞,陳坤琦,張愛梅(山東第二醫(yī)科大學(xué)臨床醫(yī)學(xué)院兒科教研室,濰坊 605;煙臺(tái)毓璜頂醫(yī)院兒內(nèi)科;濰坊市人民醫(yī)院新生兒科;通訊作者,E-mail:zamcn@6.com)

β-酮硫解酶缺乏癥(β-ketothiolase deficiency,BKD),又稱線粒體乙酰乙?；o酶A硫解酶(T2)缺乏癥,是一種罕見的由乙酰輔酶A酰基轉(zhuǎn)移酶-1(acetyl coenzyme A acetyltransferase-1,ACAT1)基因變異引起的常染色體隱性遺傳代謝性疾病。ACAT1基因編碼在人類染色體11q22.3-23.1上,橫跨基因組約27 kb的區(qū)域,包含12個(gè)外顯子和11個(gè)內(nèi)含子[1]。T2缺乏的臨床特征是不同程度的間歇性酮癥酸中毒發(fā)作,嚴(yán)重者可能出現(xiàn)認(rèn)知功能損害、神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育落后甚至死亡?，F(xiàn)回顧性分析1例經(jīng)基因診斷確診的BKD嬰兒臨床資料,探索BKD患兒的臨床表現(xiàn)及遺傳特點(diǎn),進(jìn)一步提高臨床醫(yī)師對該病的認(rèn)識(shí)。

1 病例報(bào)告

1.1 病例資料

患兒,女,7月,以“呼吸困難1 d”入院?；純? d前無明顯誘因出現(xiàn)呼吸困難,表現(xiàn)為呼吸幅度增大,伴呻吟及輕咳,吃奶少,無發(fā)熱,無嘔吐、腹脹、腹瀉,無抽搐及意識(shí)障礙?；純合礕2P2,父母體健,無遺傳病病史。有1個(gè)哥哥,6歲,體健。

入院體格檢查:呼吸32次/min,心率142次/min,SpO298%,體質(zhì)量7.5 kg。發(fā)育正常,營養(yǎng)欠佳,嗜睡,輕度脫水貌。深大呼吸,雙肺呼吸音粗,未聞及干濕性啰音。心音有力,律齊,各瓣膜聽診區(qū)未聞及雜音。腹平軟,肝臟肋下2 cm,脾臟肋下1 cm,腸鳴音正常。

入院輔助檢查:①血?dú)夥治?pH 6.951,PCO210.6 mmHg,PO2130 mmHg,ABE -30.0 mmol/L,SBE -27.7 mmol/L,實(shí)際碳酸氫根2.2 mmol/L,標(biāo)準(zhǔn)碳酸氫根5.3 mmol/L,乳酸1.6 mmol/L;②血常規(guī):紅細(xì)胞4.21×1012/L,白細(xì)胞32.54×109/L,中性粒細(xì)胞百分比73.9%,血小板462×109/L;③尿常規(guī):尿蛋白+,尿酮體+++;④總膽固醇5.83 mmol/L(參考值3.12～5.72 mmol/L),甘油三酯2.01 mmol/L(參考值0.40～1.70 mmol/L);⑤甲功:FT4為6.79 pmol/L(參考值12.00～22.00 pmol/L),FT3為1.56 pmol/L(參考值2.8～7.1 pmol/L);⑥胸片:未見異常;⑦顱腦MR:右側(cè)基底節(jié)區(qū)血管間隙擴(kuò)大。

串聯(lián)質(zhì)譜檢測結(jié)果:血串聯(lián)質(zhì)譜遺傳代謝病檢測提示患兒3-羥基異戊酰肉堿(C5-OH)為1.18 μmol/L(參考值0.05～0.70 μmol/L)、異戊烯酰肉堿(C5∶1)為0.24 μmol/L(參考值0.01～0.06 μmol/L)、3-羥基丁酰肉堿(C4-OH)為1.66 μmol/L(參考值0.03～0.75 μmol/L),均顯著增高。尿氣相色譜質(zhì)譜有機(jī)酸檢測提示患兒2-甲基-3-羥基丁酸為22.3 μmol/L(參考值0～4.0 μmol/L)、3-甲基巴豆酰甘氨酸為24.7 μmol/L(參考值0～5.0 μmol/L)、甲基巴豆酰甘氨酸為15.3 μmol/L(參考值0～5.0 μmol/L),均明顯增高。

1.2 基因檢測

本研究經(jīng)醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)(KYLL20230904-4)并獲得患兒監(jiān)護(hù)人知情同意并簽署知情同意書。采集患兒外周血樣3 mL,提取全血基因組DNA,制備文庫,靶向捕獲與富集,利用NovaSeq 6000測序儀進(jìn)行高通量測序。對候選變異在HGMD、1000 Genomes、dbSNP、gnomAD、ClinVar、ESP 6500等數(shù)據(jù)庫檢索收錄情況。依據(jù)美國醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)與基因組學(xué)學(xué)會(huì)(American College of Medical Genetics and Genomics,ACMG)變異評(píng)級(jí)指南對候選變異致病性進(jìn)行判讀。結(jié)果提示患兒ACAT1(NM_000019.3)基因4號(hào)外顯子存在c.253_255del(p.Glu85del)雜合變異,8號(hào)外顯子存在c.806_807del(p.Thr269fs)雜合變異(見圖1),均為疑似致病變異。

圖1 患兒基因檢測結(jié)果

1.3 治療與隨訪結(jié)果

該嬰兒入院后給予頭孢哌酮舒巴坦鈉抗感染,碳酸氫鈉糾酸及補(bǔ)液治療。住院期間出現(xiàn)抽搐1次,給予水合氯醛灌腸止痙,急查顱腦CT未見異常。遺傳代謝病檢查結(jié)果提示β-酮硫解酶缺乏,給予禁蛋白飲食,無亮氨酸營養(yǎng)粉喂養(yǎng),加左卡尼汀促進(jìn)酸性代謝產(chǎn)物排出?；純鹤≡褐委? d,呼吸困難緩解,復(fù)查血?dú)夥治龃笾抡！３鲈涸\斷為:β-酮硫解酶缺乏癥;重度代謝性酸中毒;代謝性腦病;高甘油三酯血癥;急性支氣管炎。出院后予以適當(dāng)限制蛋白質(zhì)攝入量,高熱量、低脂飲食,無亮氨酸營養(yǎng)粉喂養(yǎng),口服左卡尼汀治療,隨訪患兒至2歲無酸中毒發(fā)作,生長發(fā)育正常。

2 討論

β-酮硫解酶缺乏癥是一種罕見的異亮氨酸分解代謝和酮體代謝異常的先天性疾病。其發(fā)病年齡通常為6～18個(gè)月。典型表現(xiàn)為由禁食、感染或體力消耗等生酮應(yīng)激狀態(tài)下引起的嘔吐、呼吸困難、呼吸急促、嗜睡或昏迷[2]。在發(fā)病前及時(shí)干預(yù)和治療,可完全恢復(fù)或延緩發(fā)病時(shí)間。BKD的實(shí)驗(yàn)室特征性表現(xiàn)包括顯著的酮尿和尿中異亮氨酸分解代謝中間產(chǎn)物2-甲基-3-羥基丁酸、2-甲基乙酰乙酸和甲基巴豆酰甘氨酸的排泄增加。血串聯(lián)質(zhì)譜檢測通常顯示異戊烯酰肉堿和3-羥基異戊酰肉堿水平升高。有研究表明3-羥基丁酰肉堿同樣是檢測BKD的一個(gè)非常強(qiáng)大的標(biāo)記物[3]。

本例患兒因呼吸困難入院,血?dú)夥治鍪局囟却x性酸中毒合并失代償性呼吸性堿中毒,尿常規(guī)示酮體+++,住院期間出現(xiàn)抽搐,血串聯(lián)質(zhì)譜示C5-OH、C5∶1、C4-OH顯著增高,尿氣相色譜質(zhì)譜示2-甲基-3-羥基丁酸、3-甲基巴豆酰甘氨酸、甲基巴豆酰甘氨酸明顯增高,確診為β-酮硫解酶缺乏癥。基因檢測示患兒ACAT1基因4號(hào)外顯子c.253_255del為框內(nèi)缺失變異,導(dǎo)致所編碼蛋白質(zhì)第85位氨基酸Glu發(fā)生缺失,但不會(huì)引起移碼。有文獻(xiàn)報(bào)道在乙酰乙?；o酶A硫解酶缺乏癥患者中檢測到該變異[1],該變異在大規(guī)模人群頻率數(shù)據(jù)庫gnomAD中有2例雜合子報(bào)道,未見純合子報(bào)道。功能學(xué)研究表明,該變異導(dǎo)致線粒體乙酰乙?；o酶A硫解酶活性顯著降低。依據(jù)ACMG指南評(píng)級(jí)為疑似致病變異(PM2+PM4+PS3_Moderate+PM3_Supporting)。ACAT1基因8號(hào)外顯子c.806_807del是非3倍數(shù)堿基缺失導(dǎo)致的移碼變異,理論上可通過無義介導(dǎo)的mRNA降解(NMD)或編碼氨基酸序列的提前終止,而導(dǎo)致正常蛋白功能喪失。該變異在HGMD、dbSNP、ESP 6500、1000 Genomes等數(shù)據(jù)庫均未見收錄。依據(jù)ACMG指南評(píng)級(jí)為疑似致病變異(PVS1+PM2)?；純焊改妇芙^對基因變異進(jìn)行溯源,因此不能明確突變來源?；純焊改概R床表型均未見異常,考慮為隱性攜帶者的可能性大。我們推測患兒的框內(nèi)缺失變異及移碼變異分別來自父母,結(jié)合患兒臨床表型、家族史、串聯(lián)質(zhì)譜檢測及基因檢測結(jié)果,考慮患兒為ACAT1基因復(fù)合雜合突變所致的β-酮硫解酶缺乏癥。

BKD的發(fā)病率各個(gè)國家報(bào)道不一,無明顯的種族特異性,越南北部的發(fā)病率估計(jì)為1∶190 000[4],北卡羅來納州為1∶313 000[3],美國明尼蘇達(dá)州為1∶232 000[5]。中國的報(bào)道多為散發(fā)病例,少見流行病學(xué)的相關(guān)分析資料。在浙江省新生兒疾病篩查中心的一項(xiàng)多中心國家隊(duì)列研究估計(jì)中國的發(fā)病率最低約為1∶1 000 000。迄今為止,至少有105種與BKD相關(guān)的ACAT1基因變異報(bào)道[6]。最常見的變異類型是錯(cuò)義突變?；蜃儺惖念愋驮诓煌瑖液头N族之間有所不同。越南北部的熱點(diǎn)變異為c.622C>T(p.Arg208X)[7],印度的熱點(diǎn)變異為c.578T>G(p.Met193Arg)[4]。徐烽等[8]報(bào)道c.1124A>G(p.Asn375Ser)變異可能是中國人的熱點(diǎn)變異。值得一提的是,本例患兒c.806_807del變異在中國知網(wǎng)及PubMed等數(shù)據(jù)庫均未見相關(guān)報(bào)道,為新發(fā)變異。

ACAT1基因編碼的線粒體乙酰乙酰輔酶A硫解酶(T2)在異亮氨酸分解中使2-甲基-乙酰乙酰輔酶A分解為乙酰輔酶A和丙酰輔酶A,T2在酮體利用過程中催化乙酰乙酰輔酶A生成2分子乙酰輔酶A[9]。BKD患兒T2活性降低或喪失,異亮氨酸分解代謝障礙,導(dǎo)致大量酸性代謝產(chǎn)物蓄積,同時(shí)大量酮體在組織細(xì)胞中聚集。因此患兒常反復(fù)發(fā)生嚴(yán)重代謝性酸中毒及多臟器損害。本例患兒血?dú)夥治鍪局囟却x性酸中毒,因診斷及治療及時(shí),尚未發(fā)現(xiàn)有嚴(yán)重的臟器損害。因此,早篩查、早診斷及合理治療是挽救患兒、改善預(yù)后的關(guān)鍵。我們要積極普及新生兒遺傳代謝性疾病篩查,以期在急性代謝性酸中毒首次發(fā)作之前得到及時(shí)、恰當(dāng)?shù)脑\治。我們應(yīng)該警惕出現(xiàn)嚴(yán)重代謝性酸中毒、不明原因的昏迷或神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育落后的患兒發(fā)生遺傳代謝性疾病的可能,及時(shí)送血尿標(biāo)本行串聯(lián)質(zhì)譜檢測,以盡早明確診斷。

目前對于無癥狀或非發(fā)作性癥狀的BKD患兒,應(yīng)避免禁食,建議口服L-肉堿,補(bǔ)充劑量為50～200 mg/(kg·d)。若患兒處于生酮狀態(tài),如嘔吐、食欲減退或感染等,即使血糖正常,也應(yīng)口服或靜滴補(bǔ)充充足的葡萄糖,以抑制酮體的生成。在密切監(jiān)測血糖的同時(shí),使用胰島素(1 U)與足量的葡萄糖(4～6 g)配制靜脈輸注,可預(yù)防患兒發(fā)生嚴(yán)重的酮癥酸中毒[10]。同時(shí)根據(jù)個(gè)體情況補(bǔ)充碳酸氫鈉。嚴(yán)重患兒需要血液透析或血漿置換。處于穩(wěn)定期的患兒需限制蛋白質(zhì)。有文獻(xiàn)報(bào)道[11],建議嬰兒蛋白質(zhì)攝入量控制在1.5～2.0 g/(kg·d),1歲以上的患兒蛋白質(zhì)攝入量控制在1.0～1.5 g/(kg·d)。同時(shí)注意避免高脂飲食[12]?？诜罂嵬∮兄诜€(wěn)定代謝狀況,左卡尼汀可與有機(jī)酸代謝產(chǎn)物形成?；鈮A,有利于有機(jī)酸的排泄。

關(guān)于基因型與表型的關(guān)系,以往的研究表明,基因型與臨床表型在BKD中并不相關(guān)。即使BKD患者具有相同的基因型和相似的環(huán)境因素,也可能具有不同的臨床表型。雖然基因型可能影響B(tài)KD患者的生化表型,但由于缺乏對大量家族性ACAT1變異的研究,基因型與生化表型之間的關(guān)系難以分析[3]。

綜上所述,本研究通過基因檢測對1例BKD嬰兒進(jìn)行了精準(zhǔn)的分子學(xué)診斷,確診其為ACAT1基因c.253_255del及c.806_807del復(fù)合雜合變異所致的β-酮硫解酶缺乏,為該嬰兒的后續(xù)治療及家系遺傳咨詢提供了理論依據(jù)。新變異的檢出同時(shí)拓展了ACAT1基因的變異譜。