嬰兒肝衰竭綜合征1型1例病例報告

劉 攀 劉小乖 彭曉康 李瑞娜 雷玲俠 李亞絨

1 病例資料

男，5月7 d，因“發(fā)現(xiàn)皮膚黃染1月余，發(fā)熱1 d”于2017年3月16日就診于陜西省西安市兒童醫(yī)院(我院)。1月余前家長發(fā)現(xiàn)患兒皮膚黃染，初為顏面部，漸加重，波及全身，伴尿色加深，精神反應(yīng)可，家長未予重視。8 d前患兒皮膚黃染加重，就診于當(dāng)?shù)蒯t(yī)院，查巨細(xì)胞病毒抗體IgM弱陽性，診斷“嬰兒肝炎綜合征”，予“頭孢曲松、肌苷×7 d，更昔洛韋×6 d”輸液治療，家長觀察皮膚黃染明顯減輕。1 d前患兒發(fā)熱，體溫最高39.2℃，予常規(guī)量對乙酰氨基酚口服后體溫可緩慢降至正常，來我院門診，以“膽汁淤積性肝炎、巨細(xì)胞病毒感染、運動發(fā)育遲滯”收入院?；純翰『缶瘛⒎磻?yīng)及納乳可，糞便正常，尿液色黃，尿布黃染。

既往史：G1P1，孕40+2周，因“羊水少”行剖宮產(chǎn)，無產(chǎn)傷、窒息史。出生體重1.51 kg，生后即因“足月小樣兒、新生兒低血糖”入住外院新生兒科，住院治療10 d(具體治療不詳)后好轉(zhuǎn)出院。母孕期體健，生后母乳喂養(yǎng)至今，尚未添加輔食。生長發(fā)育史：4月會抬頭，尚不能翻身，追光、追物、循聲可。

家族史：父母均體健，非近親結(jié)婚，家族中無遺傳性疾病史。

入院體格檢查：體重4.5 kg，貧血貌，神志清楚，精神可，全身皮膚及面色重度黃染，無皮疹、出血點。咽充血，雙肺呼吸音粗，可聞及散在痰鳴音。心音有力，律齊，心前區(qū)可聞及2/6級收縮期雜音，無傳導(dǎo)。腹壁靜脈顯露，腹膨隆，肝肋下可觸及4.0 cm，劍下可觸及2.0 cm，質(zhì)韌緣鈍，表面光滑，脾肋下未觸及。移動性濁音陰性。神經(jīng)系統(tǒng)查體未見異常。

入院后實驗室檢查顯示肝酶升高、低蛋白血癥，凝血功能顯著異常，達(dá)肝衰竭診斷，伴小細(xì)胞低色素性貧血；血串聯(lián)質(zhì)譜遺傳代謝病篩查提示甲硫氨酸、酪氨酸等多種氨基酸含量升高，各?；鈮A未見明顯異常；尿有機酸氣相質(zhì)譜分析顯示辛二酸、己二酸、葵二酸、4-羥基苯乳酸和4-羥基苯丙酮酸較參考值略有升高，疑似代謝異常。因患兒急性肝衰竭原因不明，考慮遺傳代謝性肝病，建議完善肝臟穿刺術(shù)及二代測序基因檢測，家長拒絕肝臟穿刺，接受基因檢測?；純杭覍俸炇鹬橥鈺?，抽取患兒及其父母外周靜脈肝素抗凝血3 mL，送至北京邁基諾基因科技有限責(zé)任公司檢測。本研究獲得我院倫理委員會批準(zhǔn)(編號：倫20190005)。

初步診斷考慮：①膽汁淤積癥；②肝功能衰竭；③支氣管炎；④貧血(中度)；⑤運動發(fā)育遲滯；⑥先天性心臟病：房間隔缺損、動脈導(dǎo)管未閉；⑦卵圓孔未閉。入院后予抗感染、保肝利膽、補充脂溶性維生素，輸注血漿改善凝血功能，輸注白細(xì)胞懸液糾正貧血等治療。經(jīng)治療后患兒復(fù)查肝功能及凝血功能較前改善，貧血糾正，遂帶藥出院。

隨訪：出院后皮膚黃染逐漸消退，轉(zhuǎn)氨酶逐漸下降，約8月齡時黃疸消失。14月齡時因再次發(fā)熱而第2次入我院，轉(zhuǎn)氨酶顯著升高，伴GGT升高，凝血功能大致正常，經(jīng)住院治療后肝功能好轉(zhuǎn)。25月齡時復(fù)查肝功能正?！，F(xiàn)隨訪至3歲，生長發(fā)育較前追趕(年齡別體質(zhì)量的z值：-1.38；年齡別升高的z值：-0.7)，血生化指標(biāo)正常。

患兒臨床表現(xiàn)、檢查及治療的時間軸圖見圖1。

2 基因檢測

從送檢的靜脈血中提取基因組DNA，并建立與代謝性肝病相關(guān)目標(biāo)基因(SLC25A13、JAG1、GALT、ATP8B1、LARS等共249個基因)的全基因組文庫。利用液相捕獲試劑盒捕獲目標(biāo)基因后進(jìn)行高通量測序，通過生物信息學(xué)分析找出相關(guān)基因的突變信息。根據(jù)獲得的突變結(jié)果對患兒及其父母進(jìn)行Sanger測序驗證。

二代基因測序結(jié)果顯示，患兒胞質(zhì)亮氨酰-tRNA合成酶基因c.1367A>G(p.D456G)，c.2212+1G>T復(fù)合雜合突變，變異分別來源于父母(圖2A)。c.1367A>G(p.D456G)變異為新發(fā)現(xiàn)突變(圖2C紅色標(biāo)記所示)，位于LARS編輯域中；該變異未在ExAC、1000G等數(shù)據(jù)庫中檢出；通過比對人類、黑猩猩、牛、狗、雞、馬、大鼠、小鼠和熱帶爪蟾9種真核生物物種之間的LARS同源蛋白序列，結(jié)果示D456為保守氨基酸(圖2B)。經(jīng)SIFT、PolyPhen2及Mutation_Taster均預(yù)測該變異有害，為可能致病性突變，其中PolyPhen2評分為0.996。進(jìn)行蛋白結(jié)構(gòu)預(yù)測，p.D456野生型選取的蛋白結(jié)構(gòu)模型為人胞質(zhì)的亮氨酰-tRNA合成酶的編校結(jié)構(gòu)域(2WFD，260-509位氨基酸)，序列一致性96.4%。采用SWISS-PdbViewer 4.1.0軟件將p.D456野生型模型的第456位氨基酸由D變成G，突變后進(jìn)行模型能量最小化，并比對兩者構(gòu)象的差異。第456位氨基酸由天冬氨酸變成甘氨酸，使其附近氨基酸之間的氫鍵距離改變，同時伴有氫鍵的消失，如圖3所示。c.2212+1G>T變異為新發(fā)現(xiàn)突變；該變異在TOPMED數(shù)據(jù)庫中檢出頻率為0.000 01，未在ExAC和1000G等數(shù)據(jù)庫中檢出；經(jīng)Human Splicing Finder預(yù)測該變異影響剪切。

圖1本文病例重要臨床信息時間軸
注 TB、DB、TBA： μmol·L-1; ALT、AST、ALP、GGT：U·L-1；ALB：g·L-1

已知線粒體的結(jié)構(gòu)及功能異?？梢鸲嘞到y(tǒng)損害，例如發(fā)育遲緩、神經(jīng)系統(tǒng)異常、肝病、心血管及血液系統(tǒng)異常等。為排除線粒體相關(guān)性疾病，對該患兒行線粒體全基因突變分析，未發(fā)現(xiàn)與臨床表型相關(guān)的基因變異。

結(jié)合患兒臨床表現(xiàn)，診斷為嬰兒肝衰竭綜合征1型(ILFS1)。

圖2基因測序
注 A：患兒及其父母的Sanger測序圖?；純簽閏.1367A>G和c.2212+1G>T復(fù)合雜合突變；患兒母親和父親分別為c.1367A>G和c.2212+1G>T的攜帶者。B：不同物種LARS蛋白D456氨基酸序列保守性比對。C：胞質(zhì)亮氨酰-tRNA合成酶的結(jié)構(gòu)域及已發(fā)現(xiàn)嬰兒肝衰竭綜合征Ⅰ型患兒的突變位置。紅色箭頭為本例患兒突變

圖3 p.D456E突變前后空間結(jié)構(gòu)預(yù)測圖
注 A、B：野生型，C、D：突變型，突變型附近氨基酸之間的氫鍵距離改變，伴有氫鍵消失。A、C箭頭所指綠色部分以及B、D綠色棍棒結(jié)構(gòu)為相應(yīng)氨基酸，綠色虛線表示氫鍵，相應(yīng)數(shù)字表示氫鍵距離

3 文獻(xiàn)復(fù)習(xí)

以“infantile liver failure syndrome type I”為關(guān)鍵詞檢索PubMed數(shù)據(jù)庫，以“嬰兒肝衰竭綜合征1型”檢索中國生物醫(yī)學(xué)文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫，檢索起止時間均為2000年1月1日至2019年1月10日。已有5篇文獻(xiàn)詳細(xì)報道了14例ILFS1患兒，本文病例為發(fā)現(xiàn)的第15例ILFS1患兒。

表1 15例嬰兒肝衰竭綜合征1型的臨床特征及突變基因分析

3 討論

ILFS1是一種常染色體隱性遺傳病(OMIM #615438)，由LARS突變引起[1,2]。

已知8個胞質(zhì)和10個線粒體的氨酰tRNA合成酶(ARS)基因的突變與人類一些疾病相關(guān)，主要是代謝、神經(jīng)、線粒體和肌肉受累的疾病[2]。LARS基因定位于染色體5q32，編碼由1 176個氨基酸組成的胞質(zhì)亮氨酰-tRNA合成酶，該酶以多酶聚合體形式存在，屬于第一類氨基酰-tRNA合成酶(aaRS)。其作用是通過氨?；磻?yīng)把氨基酸共價連接到與其對應(yīng)的tRNA上，還可水解錯誤活化的氨基酰-AMP和錯配的氨基酰-tRNAs，從而確保mRNA到蛋白質(zhì)翻譯過程的高度精確性[6-8]。最近的研究表明，LARS在調(diào)節(jié)mTORC1信號通路中起著亮氨酸傳感器的作用，它在許多細(xì)胞過程中起著關(guān)鍵作用，包括自噬和細(xì)胞生長[9]。ILFS1的分子機制目前尚不清楚[10]。

ILFS1的臨床表現(xiàn)涉及多個系統(tǒng)，可累及消化道、神經(jīng)及血液系統(tǒng)等[1,2]?；純和ǔＴ?歲內(nèi)出現(xiàn)低出生體重、貧血、低蛋白血癥、肝功能異常和生長發(fā)育遲緩等。部分患兒可出現(xiàn)肝功能衰竭、驚厥和腦病等嚴(yán)重表現(xiàn)，甚至死亡[4]。

ILFS1患兒肝功能異?？杀憩F(xiàn)為血清膽紅素、轉(zhuǎn)氨酶水平升高，白蛋白降低等。肝功能異常主要出現(xiàn)在發(fā)熱時，且肝臟損害在嬰兒期最嚴(yán)重，隨著年齡增長逐漸改善。這可能與年長兒應(yīng)對感染或發(fā)熱的能力增加有關(guān)，或與隨肝臟的增大其合成蛋白質(zhì)的能力增加有關(guān)[2]。本文患兒在5月齡合并感染情況下出現(xiàn)急性肝功能衰竭，遂年齡增長，14月齡再次感染僅出現(xiàn)轉(zhuǎn)氨酶波動，經(jīng)積極抗感染治療后好轉(zhuǎn)，25月齡時肝功能完全正常。

對于ILFS1患兒，即使在蛋白質(zhì)攝入充足、肝功能無其他異常表現(xiàn)的情況下，嬰兒期的低白蛋白血癥是一個顯著且一致的發(fā)現(xiàn)[2]。在Casey等研究中未發(fā)現(xiàn)腸病或過量的蛋白質(zhì)丟失，故其推測在ILFS1患兒中可能存在內(nèi)源性白蛋白合成受損。白蛋白對氨基酸的耗竭非常敏感[11]，而亮氨酸是白蛋白中最豐富的氨基酸之一。雖然患兒無亮氨酸缺乏證據(jù)(可能維持了體內(nèi)平衡)，但不足以支持富含亮氨酸的蛋白質(zhì)如白蛋白的合成，從而導(dǎo)致低白蛋白血癥。此外，ILFS1患兒的突變多位于LARS編輯域中(圖2C)，在蛋白質(zhì)合成過程中存在錯誤折疊的蛋白質(zhì)的積累，這可能導(dǎo)致內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激而上調(diào)未折疊的蛋白質(zhì)應(yīng)答，并在最大應(yīng)激水平激活凋亡。因此，減少或停止蛋白質(zhì)攝入的代謝性肝病患者的傳統(tǒng)管理對于ILFS1患兒可能不合適甚至是有害的。Casey等研究發(fā)現(xiàn)，在確保腸內(nèi)或腸外不適時至少2.5 g·kg-1·d-1的蛋白質(zhì)攝入量，患兒的肝功能和整體狀況開始改善；在2歲齡后低蛋白血癥均有改善。本文患兒截止到隨訪蛋白水平及肝臟生化指標(biāo)均正常。

ILFS1的長期預(yù)后很難預(yù)測，已報道的病例中有2例患兒年齡分別為28歲和35歲，且沒有慢性肝病的實驗室或臨床證據(jù)；另有2例患兒已經(jīng)發(fā)展為肝結(jié)節(jié)，伴有代償期肝硬化；有2例死亡患兒，最終疾病主要是由呼吸道感染引發(fā)的腦病。因此，ILFS1患兒即使有輕微病毒感染，也應(yīng)建議立即住院，以預(yù)防肝病和腦病發(fā)作[2]。ILFS1為罕見病，目前病例數(shù)有限，其長期預(yù)后仍有待進(jìn)一步研究觀察。

隨著二代基因測序的快速發(fā)展及普及，越來越多的遺傳代謝性疾病被逐漸認(rèn)識。本文病例存在的不足是基因檢測的目標(biāo)基因數(shù)量有限，雖后期補充完善了線粒體基因組檢測，但未能充分排除其他未檢測到的基因疾病；p.D456G的致病性分析，依靠預(yù)測和保守性分析，尚存在一定局限性及風(fēng)險。ILFS1患兒缺乏特征性的臨床表現(xiàn)，對于新發(fā)現(xiàn)的突變基因，驗證其導(dǎo)致ILFS1，尚需要更多遺傳學(xué)證據(jù)等級較高的病例的證實。

對于臨床醫(yī)生而言，ILFS1的診斷仍然存在很多挑戰(zhàn)。推薦對于不明原因嬰兒急性肝衰竭、低蛋白血癥、復(fù)發(fā)性肝功能不全、持續(xù)小細(xì)胞性貧血及發(fā)育遲滯的患兒，高度警惕ILFS1并檢測LARS基因。對于確診患兒，建議在并發(fā)感染時早期入院、積極干預(yù)和維持膳食蛋白質(zhì)攝入量可能有助于減少肝衰竭、腦病或死亡的可能性。