單純性甲基丙二酸血癥一例及家系MUT基因突變分析

梁如佳，魏彥敏，劉 芳

單純性甲基丙二酸血癥一例及家系MUT基因突變分析

梁如佳，魏彥敏，劉 芳

目的探討甲基丙二酸血癥(methylmalonic acidemia, MMA)家系MUT基因的臨床特點。方法對診治的1例單純性MMA的臨床資料及家系MUT基因突變情況進行回顧性分析。結(jié)果男，52 d。系第3胎第3產(chǎn)，其母孕期體健，父母非近親結(jié)婚，第1胎為足月順產(chǎn)女嬰，出生7 d后去世，當(dāng)時考慮酸中毒，未行遺傳代謝病檢查；第2胎亦為足月順產(chǎn)女嬰，體健。本例于生后36 d出現(xiàn)抽搐，癥狀持續(xù)10 min緩解，就診當(dāng)?shù)蒯t(yī)院，入院時呈昏迷狀態(tài)，伴嚴重代謝性酸中毒，請我院新生兒科會診，高度懷疑遺傳代謝疾病，急診采血留尿行遺傳代謝病篩查，同時予維生素B12、左卡尼汀等治療。遺傳代謝病篩查結(jié)果支持MMA診斷，遂繼續(xù)上述治療，后病情平穩(wěn)出院。出院后患兒父母擅自停藥并停用特殊奶粉，20 d后再次昏迷，家屬放棄治療，數(shù)日后死亡。通過對患兒及其父母、姐姐進行相關(guān)基因高通量測序，發(fā)現(xiàn)患兒父親MUT基因發(fā)生了錯義突變(c.1106G>A)，母親發(fā)生了雜合突變(c.729_730insTT)。結(jié)論基因測序有助于明確MMA的臨床分型，為產(chǎn)前診斷奠定基礎(chǔ)，避免缺陷患兒出生。

甲基丙二酸血癥；甲基丙二酸單酰CoA變位酶；突變

甲基丙二酸血癥(methylmalonic acidemia, MMA)又稱甲基丙二酸血尿癥,由Oberholzer等[1]率先發(fā)現(xiàn)并報道，為常染色體隱性遺傳病，是新生兒先天性有機酸代謝異常疾病之一，發(fā)病率為1∶250000～1∶48000[2]。隨著分子生物學(xué)技術(shù)的進展，尤其是基因測序技術(shù)的發(fā)展，使MMA確診及分型更為精準，同時為產(chǎn)前診斷奠定了基礎(chǔ)。我院近期收治1例MMA，現(xiàn)分析報告如下。

1 臨床資料

1.1病例資料 男，52 d。系第3胎第3產(chǎn)，孕40周順產(chǎn)娩出，出生體重3 kg，無胎膜早破，羊水、胎盤、臍帶無異常，阿氏評分不詳，否認窒息搶救史。其母孕期體健，無高血壓病、糖尿病，否認肝炎、結(jié)核等傳染病病史。父母非近親結(jié)婚，第1胎為足月順產(chǎn)女嬰，因疑診酸中毒于出生7 d后去世，未行遺傳代謝病檢查；第2胎為足月順產(chǎn)女嬰，體健。本例出生不久因嘔吐、吃奶欠佳就診當(dāng)?shù)蒯t(yī)院，按新生兒咽下綜合征、新生兒肺炎、心肌損害、新生兒高膽紅素血癥、低鉀血癥等住院治療7 d后痊愈出院。出院后家屬自行看護，混合喂養(yǎng)。出生后36 d患兒出現(xiàn)抽搐，癥狀持續(xù)10 min緩解，立即就診當(dāng)?shù)蒯t(yī)院，入院時呈昏迷狀態(tài)，伴嚴重代謝性酸中毒，請我院新生兒科會診，高度懷疑遺傳代謝疾病，急診采血留尿行遺傳代謝病篩查，同時予維生素B121 mg/d肌內(nèi)注射，靜脈滴注左卡尼汀200 mg/d，同時予糾正代謝性酸中毒等治療。5 d后遺傳代謝病篩查結(jié)果支持MMA診斷，繼續(xù)原治療方案，患兒病情漸好轉(zhuǎn)，予特殊奶粉混合喂養(yǎng)，因家長強烈要求，于治療10 d后出院。出院后家長自行停用所有藥物，且停止特殊奶粉喂養(yǎng)。20 d后患兒再次昏迷，到當(dāng)?shù)匦l(wèi)生院就診，因病情重，家屬放棄治療，數(shù)日后死亡。

1.2基因檢測 經(jīng)患兒家屬同意后進行MMA基因檢測，采集患兒及其父母、姐姐靜脈血2 ml，置于乙二酸四己鹽酸(EDTA)抗凝劑的采血管中，-20℃保存待檢。選用新一代測序儀Illumina NextSeq 500進行高通量測序，同時對DNA樣本進行相關(guān)基因及生物信息分析，并與SNP、InDel等公共數(shù)據(jù)庫進行對比，以獲得可疑位點，確定可疑來源。

2 結(jié)果

2.1遺傳代謝疾病檢測 利用氣相色譜/質(zhì)譜串聯(lián)技術(shù)(GC/MS)檢測患兒血丙酰肉堿52.22 mol/L(正常參考值0.3～5.0 mol/L)，丙酰肉堿/乙酰肉堿 3.50(正常參考值0.02～0.25)。尿氣相色譜-質(zhì)譜檢測尿甲基丙二酸為55.6 g/mol(正常參考值0～4.0 g/mol),甲基枸櫞酸22.3 g/mol(正常參考值0～0.7 g/mol)，確診為MMA。

2.2基因測序結(jié)果 本例MUT基因有2個雜合突變：①c.729_730insTT(插入胸腺嘧啶)，導(dǎo)致氨基酸改變p.D244Lfs*39(移碼突變)?；純耗赣H該位點為雜合變異，父親則無變異。②c.1106G>A(編碼區(qū)第1106號核苷酸由鳥嘌呤變異為腺嘌呤)，致第369號氨基酸由精氨酸變異為組氨酸，即p.R369H(錯義突變)，其不屬于多態(tài)性位點，發(fā)生率極低。患兒母親該位點無變異，父親則為雜合變異?；純杭捌涓改?、姐姐MUT基因測序見圖1～4。

圖1單純甲基丙二酸血癥患兒母親突變基因DNA測序圖

圖2單純甲基丙二酸血癥患兒父親突變基因DNA測序圖

圖3單純甲基丙二酸血癥患兒突變基因DNA測序圖

圖4單純甲基丙二酸血癥患兒姐姐突變基因DNA測序圖

3 討論

3.1疾病概述 MMA屬于常染色體隱性遺傳病，是我國新生兒期最常見的有機酸血癥，不同國家和地區(qū)的發(fā)病率不同。有研究顯示，美國MMA發(fā)病率為1/2.9萬，加拿大為1/1.6萬，臺灣為1/8.5萬，北京為1/2.6萬，浙江為1/6.4萬[3-4]。韓連書等[5]通過串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)對國內(nèi)MMA患兒進行篩查，發(fā)現(xiàn)國內(nèi)MMA發(fā)病率為1/5.7534萬。

MMA是體內(nèi)支鏈氨基酸、膽固醇和奇數(shù)鏈脂肪酸在分解代謝過程中因甲基丙二酰輔酶變位酶(MCM)或其輔酶鈷胺素(Ado-Cbl，維生素B12)代謝功能障礙，致琥珀酸生成通路受阻，旁路代謝增強，造成毒性物質(zhì)(甲基丙二酸、3-羥基丙酸、丙二酸及甲基枸櫞酸等)異常累積，引起肝、腎、神經(jīng)等損傷[6]。

3.2臨床分型 根據(jù)病因?qū)MA分為MCM代謝缺陷和維生素B12代謝缺陷兩大類，其中前者分為完全缺陷(mut0)型和部分缺陷(mut-)型，后者分為線粒體鈷胺素還原酶(cb1A)缺乏、鈷胺素腺苷轉(zhuǎn)移酶(cb1B)缺乏及由胞質(zhì)和溶酶體鈷胺素代謝異常引起的腺苷鈷胺素和甲基鈷胺素合成缺陷(cb1C、cb1D、cb1F)型[7]。mut0、mut-、cblA、cblB型MMA患兒臨床僅表現(xiàn)為血MMA水平升高，稱為單純性MMA；cb1C、cb1D、cb1F型MMA患兒除血MMA水平升高,同時合并血同型半胱氨酸水平升高，稱為MMA并同型半胱氨酸血癥(合并型)。國內(nèi)文獻報道，約30%的患兒表現(xiàn)為單純性MMA，70%為合并型MMA[8]。根據(jù)患兒對維生素B12治療的有效性，臨床可將MMA分為維生素B12治療有效型和無效型[9]。mut0、mut-為維生素B12治療無效型，cblA、cblB對維生素B12治療小部分有效，cb1C、cb1D、cb1F對維生素B12治療大部分有效。

3.3基因分型及臨床表現(xiàn) 目前已發(fā)現(xiàn)4種基因編碼的酶缺陷可導(dǎo)致單純型MMA，分別為MUT、MMAA、MMAB和MMADHC基因，其中MUT基因突變是國內(nèi)外最常見的突變類型[10]。MCM由MUT基因編碼[11]。文獻報道MUT基因突變類型有250多種[12]，已證實單純型MMA多由MUT基因突變引起[13]。MUT基因突變可引起MCM活性降低，導(dǎo)致患兒出現(xiàn)一系列臨床癥狀。由MUT基因突變引起的MMA，患兒多對維生素B12治療無效，且80%患兒在出生1周內(nèi)出現(xiàn)癥狀，90%患兒于出生1個月內(nèi)出現(xiàn)癥狀，病死率及并發(fā)癥發(fā)生率極高[14]。有報道發(fā)現(xiàn)mut0型MMA患兒對維生素B12治療無效，預(yù)后最差，其中60%的患兒死亡[15]。mut-型MMA患兒對維生素B12的治療效果優(yōu)于mut0型，且多數(shù)患兒于出生后1個月出現(xiàn)臨床癥狀[5,16]。MMA患兒發(fā)病年齡不盡相同，從新生兒期到成人期均可發(fā)病，且發(fā)病年齡越小，病情越危重，預(yù)后越差。嬰兒期發(fā)病的MMA患兒常見臨床表現(xiàn)為吃奶欠佳、反應(yīng)差、嗜睡、肌張力降低、發(fā)育遲緩等，實驗室檢查則表現(xiàn)為難以糾正的代謝性酸中毒、高氨血癥、中性粒細胞減少等[17]。

3.4診斷 MMA診斷應(yīng)結(jié)合下列情況：①一般實驗室檢測：血常規(guī)、尿酮測定、血氣分析、血氨、乳酸等檢查；②串聯(lián)質(zhì)譜檢測：測定血丙?；鈮A、丙?；舛緣A/乙?；舛緣A、游離肉堿、丙?；舛緣A/游離肉堿、蛋氨酸水平；③有機酸分析：測定尿甲基丙二酸、甲基枸櫞酸水平；④檢測血清及尿液總同型半胱氨酸水平；⑤維生素B12負荷試驗：檢測患兒是否對維生素B12治療有效；⑥酶學(xué)分析：檢測外周血淋巴細胞、皮膚成纖維細胞中MCM的活性；⑦基因檢測：先證者的基因檢測可明確臨床分型，為治療提供最佳方案[18]。

3.5治療 臨床治療MMA以減少代謝產(chǎn)物累積，加快清除速率為基本原則。急性發(fā)作期MMA患兒以糾酸補液、低蛋白高熱量飲食為主，同時限制蛋白質(zhì)攝入，保障營養(yǎng)支持。對維生素B12治療有效型患兒長期堅持維生素B12肌內(nèi)注射，同時每日補充左旋肉堿，一方面促進體內(nèi)甲基丙二酸、游離肉堿排出體外，一方面增強機體對蛋白質(zhì)的抵抗力。合并型MMA必要時可補充葉酸。MMA患兒飲食以低蛋白、高熱量為主，喂養(yǎng)特殊配方奶粉(即不含亮氨酸、異亮氨酸、纈氨酸、蘇氨酸和蛋氨酸的奶粉)，避免甲基丙二酸前體氨基酸的攝入。

3.6基因檢測的臨床意義 新生兒期遺傳代謝病篩查是嬰兒健康成長的一個重要保障，且MMA是可早發(fā)現(xiàn)、早診斷、早干預(yù)、早治療的遺傳代謝病之一。因MMA為常染色體隱性遺傳病，若該患兒父母再次生育，分娩出MMA患兒的概率為1/4，在明確患兒診斷及父母基因突變情況的基礎(chǔ)上，進行產(chǎn)前診斷尤為重要。目前臨床大部分MMA患兒未進行基因檢測，無法明確分型，對下一胎的產(chǎn)前診斷十分不利。隨著新生兒篩查技術(shù)的普及，MMA檢出率明顯提高，但僅通過串聯(lián)質(zhì)譜檢查和尿液有機酸分析已不能確定臨床分型，尤其是部分致死型患兒，基因突變分析是確定分型最可靠的依據(jù)，為臨床提供最佳治療方案。此外，指導(dǎo)MMA家系進行產(chǎn)前診斷，避免下一胎出生缺陷，實現(xiàn)優(yōu)生優(yōu)育。本例予維生素B12治療后癥狀明顯減輕，證明該患兒為mut-型MMA，且基因分析亦顯示為mut-型。

綜上，基因測序可在明確臨床分型的基礎(chǔ)上采取針對性治療措施，提高療效，同時對再生育胎兒進行相對基因位點測序，明確是否有基因突變，對預(yù)防出生缺陷兒意義重大。

[1] Oberholzer V G, Levin B, Burgees E A,etal. Methylmalonic aciduria. An inborn error of metabolism leading to chronic metabolic acidosis[J].Arch Dis Child, 1967,42(225):492-504.

[2] Wang F, Han L, Yang Y,etal. Clinical, biochemical, and molecular analysis of combined methymalonic acidemia and hyperhomocysteinemia (cblC type) in China[J].J Inherit Metab Dis, 2010,33(S3):435-442.

[3] Ma X, Zhang Y, Yang Y,etal. Epilepsy in children with methylmalonic acidemia: electroclinical features and prognosis[J].Brain Dev, 2011,33(9):790-795.

[4] Han B, Cao Z, Tian L,etal. Clinical presentation, gene analysis and outcomes in young patients with early-treated combined methylmalonic acidemia and homocysteinemia (cblC type) in Shandong province, China[J].Brain Dev, 2016,38(5):491-497.

[5] 韓連書,毋盛楠,葉軍,等.單純型甲基丙二酸血癥患者診治分析[J].中華醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)雜志,2013,30(5):589-593.

[6] 李璃,馬定遠,孫云,等.應(yīng)用Ion Torrent測序技術(shù)檢測一個甲基丙二酸血癥家系的致病突變暨產(chǎn)前診斷[J].中華醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)雜志,2016,33(2):181-185.

[7] 黎芳,麻宏偉,宋瑩,等.甲基丙二酸血癥的臨床特點及基因型與臨床表型關(guān)系的探討[J].中國兒童保健雜志,2013,21(4):348-350.

[8] 劉玉鵬,王海軍,吳桐菲,等.甲基丙二酸尿癥cblB型1例及其MMAB基因新突變[J].中國當(dāng)代兒科雜志,2015,17(2):172-175.

[9] Deodato F, Boenzi S, Santorelli F M,etal. Methylmalonic and propionic aciduria[J].AM J Med Genet C Semin Med Genet, 2006,142(2):104-112.

[10] Liu M Y, Liu T T, Yang Y L,etal. Mutation profile of the MUT gene in Chinese methylmalonic aciduria patients[J].JIMD Rep, 2012,6:55-64.

[11] 孫云,楊冰,焦?jié)闪?等.串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)新生兒篩查發(fā)現(xiàn)甲基丙二酸血癥1例并文獻復(fù)習(xí)[J].南京醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2014,34(10):1451-1453.

[12] Forny P, Froese D S, Suormala T,etal. Functional characterization and categorization of missense mutations that cause methylmalonyl-CoA mutase (MUT) deficiency[J].Hum Mutat, 2014,35(12):1449-1458.

[13] 蔡奧捷,宗亞楠,劉寧,等.單純型甲基丙二酸血癥家系MUT基因分析及在產(chǎn)前診斷中的應(yīng)用[J].中華圍產(chǎn)醫(yī)學(xué)雜志,2016,19(9):688-694.

[14] 鄭雷,童凡.影響甲基丙二酸血癥患兒臨床療效及預(yù)后的分子生物學(xué)機制分析[J].中國兒童保健雜志,2015,23(11):1169-1171.

[15] Cosson M A, Benoist J F, Touati G,etal. Long-term outcome in methylmalonic aciduria: a series of 30 French patients[J].Mol Genet Metab, 2009,97(3):172-178.

[16] Froese D S, Gravel R A. Genetic disorders of vitamin B12metabolism: eight complementation groups-eight genes[J].Expert Rev Mol Med, 2010,12:37.

[17] 趙正言.顧學(xué)范.新生兒遺傳代謝病篩查[M].北京:人民衛(wèi)生出版社,2015:185-188.

[18] 胡亞美,江載芳,申昆玲,等.諸福棠實用兒科學(xué)[M].北京:人民衛(wèi)生出版社,2015:2284-2286.

AnalysisofOnePatientwithSimpleMethylmalonicAcidemiaandParentageMUTGeneMutation

LIANG Ru-jia1, WEI Yan-min2, LIU Fang3
(1. Chengde Medical College, Chengde, Hebei 067000, China; 2. Department of Neonates, Shenglujia Obstetric Hospital, Shijiazhuang 050000, China; 3. Department of Neonates, Bethune International Peace Hospital of PLA, Shijiazhuang 050082, China)

ObjectiveTo investigate clinical characteristics of methylmalonic acidemia (MMA) parentage MUT gene.MethodsClinical data of 1 patient with simple MMA and condition of parentage MUT gene mutation was retrospectively analyzed.ResultsA male neonate with 52 d old was the third child by the third births, and his parents were not consanguineous marriage. The first child was a full-term delivery girl, and she died the 7thd after birth, acidosis was suspected at that time without tests for genetic and metabolic diseases. The second child was also a full-term delivery girl with healthy. The third child had convulsion at the postnatal 36thd, and the symptom was relieved after continue 10 minutes. He visited in local hospital, and he was in comatose state when he had been admitted with severe metabolic acidosis, and the consultation with our hospital was required. Genetic metabolic disease was highly suspected, and screening for genetic metabolic diseases was performed by drawing blood and remaining urine in emergency department, and treatments such as vitamin B12 and Levocarnitine were given simultaneously. Screening result for genetic metabolic diseases supported the diagnosis of MMA, and the above treatments were continued, and then the neonate was discharged after having stable condition. After discharging, the parents stopped using the drug and special milk powder without doctors's authorization, and the neonate had coma again at the 20thd after discharging, and the family members gave up treatment, and then the neonate died a few days later. Related gene high-throughput sequencing was performed for the neonate and the neonatal parents and sister, and then the missense mutation (c.1106G>A) was detected in the neonatal father; heterozygosis mutation (c.729_730insTT) was detected in the neonatal mother.ConclusionGene sequencing helps to confirm clinical MMA classification, and it gives prepare for prenatal diagnosis to avoid defects in children born.

Methylmalonic acidemia; Methylmalonyl-CoA mutase; Mutation

067000 河北 承德，承德醫(yī)學(xué)院(梁如佳)；050000 石家莊，石家莊圣祿嘉婦產(chǎn)醫(yī)院新生兒科(魏彥敏)；050082 石家莊，解放軍白求恩國際和平醫(yī)院新生兒科(劉芳)

劉芳，E-mail：liufanglafy@126.com

R596.1

A

1002-3429(2017)12-0037-04

10.3969/j.issn.1002-3429.2017.12.016

2017-08-02 修回時間：2017-09-14)