先天性糖基化障礙Ie 型合并先天性肌營養(yǎng)不良表型患兒臨床和基因分析

祁 婧 逯 軍 何 波 何小戀

1.中南大學(xué)湘雅醫(yī)學(xué)院附屬?？卺t(yī)院（海南?？?570208）；2.海南省婦女兒童醫(yī)學(xué)中心（海南?？?570206）

先天性糖基化障礙（congenital disorder of glycosylation，CDG）是一組由糖蛋白合成缺陷而導(dǎo)致的罕見先天代謝性疾病，大多為常染色體隱性遺傳，少部分為常染色體顯性遺傳和X 連鎖形式[1]。自1980 年首次臨床描述以來，目前已發(fā)現(xiàn)130 種不同類型的CDG[1-3]。CDG 是具有臨床異質(zhì)性的多器官系統(tǒng)受累性疾病，盡管此類疾病的癥狀、體征和嚴重程度在不同的表型有所差異，但幾乎任何器官系統(tǒng)都可能受到影響[4]，最常見的表現(xiàn)是發(fā)育遲緩、肌張力低下、神經(jīng)系統(tǒng)異常、肝病和凝血功能障礙。CDGIe 型為CDG 中的罕見類型，是DMP 1基因缺陷引起多萜醇磷酸甘露糖基轉(zhuǎn)移酶1（dolichol-phosphate mannosyltransferase1，DPM1）活性下降，使多萜醇-磷酸-甘露糖（Dolichol-P-Mannose，DPM）復(fù)合物合成過程受損，主要累及神經(jīng)及肌肉等器官系統(tǒng)。本文回顧分析1 例CDG-Ie 型合并先天性肌營養(yǎng)不良表型患兒的臨床資料及基因檢測結(jié)果。

1 臨床資料

患兒，男，G3P3，足月順產(chǎn)，Apgar評分10分，出生體質(zhì)量3.65 kg，無窒息史及產(chǎn)傷史?；純焊改妇】?，非近親婚配，母孕期無異常；有兩胞姐，大姐生后14天因小頭、進食及吞咽困難死亡；二姐3歲，體健?；純河?月齡體檢發(fā)現(xiàn)頭圍32 cm。行頭顱磁共振成像（MRI）提示頭圍偏小，腦外間隙彌漫性增寬，腦內(nèi)髓鞘化明顯偏弱（圖1）。家屬拒絕進一步檢查?；純河谏? 個月24 天因咳嗽3 天、發(fā)熱半天就診，無抽搐，無腹瀉。查體：體質(zhì)量3.7 kg，頭圍33 cm（<3SD），身長60 cm；神清，精神反應(yīng)稍差，前囟平軟，面容異常，雙眼上斜、扁鼻梁、小下頜，呼吸急促，三凹征弱陽性，雙肺呼吸音粗糙，可聞及固定濕啰音；心率135次/min，心律不齊，心音有力，未聞及心臟雜音；腹部無異常；四肢肌力、肌張力偏低，哭鬧及活動時肌張力增高，雙足呈攣縮狀態(tài)，余神經(jīng)系統(tǒng)未見異常。實驗室檢查：肌酸激酶2 238 U/L，乳酸脫氫酶429 U/L，肌酸酶同功酶75.0 U/L，纖維蛋白原1.33 g/L，部分凝血酶原時間45.60s，凝血酶時間25.20s，抗凝血酶31.5%；血常規(guī)、肝腎功能、大小便常規(guī)、腦脊液常規(guī)、生化、呼吸道病毒抗體四項等均未見異常；血串聯(lián)質(zhì)譜、尿有機酸檢測未見異常。胸部CT提示雙肺多發(fā)滲出，雙側(cè)胸膜增厚。

圖1 患兒腦部MRI 表現(xiàn)

入院后予抗感染治療。分別于入院第3、6、8天出現(xiàn)抽搐3次，均為無熱抽搐，表現(xiàn)為強直陣攣樣發(fā)作，予苯巴比妥鈉后未再抽搐?；純?月齡時再次出現(xiàn)無熱抽搐，性質(zhì)同前，約5、6次/天，追聽、追視差，肌力及肌張力低下。家屬拒絕實驗室檢查及住院治療，急診予以苯巴比妥鈉止驚后。24小時動態(tài)腦電圖示頻繁出現(xiàn)周期性暴發(fā)抑制，高波幅段出現(xiàn)1.5～4 Hz復(fù)合慢活動，間雜尖慢波、棘波、棘慢波陣發(fā)性發(fā)放，持續(xù)3～4s，低波幅為廣泛平坦電位，持續(xù)約7s左右，清醒期及睡眠期均有多量放電（圖2）。考慮嬰兒痙攣癥予以潑尼松2 mg/kg口服，抽搐發(fā)作無緩解，更換為氨己烯酸片20 mg/(kg.d)，每日2次口服，發(fā)作次數(shù)減少。

圖2 患兒腦電圖表現(xiàn)

隨訪至11 月齡時，患兒尚不能獨坐、翻身，不能聽懂自己的名字，語言、智力運動發(fā)育落后于同齡兒。經(jīng)醫(yī)學(xué)倫理審核及父母知情同意后完善基因檢測。抽取患兒及父母外周血，送北京康旭醫(yī)學(xué)檢驗所進行全外顯子基因測序。結(jié)果顯示，患兒DPM1基因存在復(fù)合雜合變異，分別為c.669-3C>G和c.677G>T點突變，患兒父母均為正常臨床表型攜帶者，其中c.669-3C>G點突變來源于母親，為編碼區(qū)第 669 號核苷酸前內(nèi)含子中倒數(shù)第3 位核苷酸由 C 變?yōu)?G 的雜合核苷酸變異，是剪切變異；c.677 G>T 突變來自父親，為編碼區(qū)第 677 號核苷酸由 G 變?yōu)?T 的雜合核苷酸變異，該變異導(dǎo)致第 226 號氨基酸由精氨酸變?yōu)榱涟彼幔╬.Arg226Leu），為錯義變異。見圖3。上述變異均可能導(dǎo)致蛋白質(zhì)功能受到影響，均不屬于多態(tài)性變化，在人群中發(fā)生的頻率極低（參考數(shù)據(jù)庫：1000Genomes、dbSNP）。

2 討論

文獻報道，歐美人群CDG患病率為1/10 000，其中最常見的類型為CDG-Ia型，CDG-Ia的患病率在荷蘭人群中為1/20 000，在愛沙尼亞則為1/77 000[1]，我國目前無發(fā)病率統(tǒng)計。此外，根據(jù)歐洲1 項調(diào)查，1 350例確診CDG中，CDG-Ia占61.7%，其次為CDGIc 約為7.4%，CDG-Iq 3.1%，CDG-Ik 3.0%，CDGIb2.6%，未發(fā)現(xiàn)有CDG-Ie[5]?；仡檱鴥?nèi)外文獻，迄今國內(nèi)尚無CDG-Ie的病例報道，國外文獻有8篇共9例CDG-Ie患者被報道。

圖3 患兒及父母DPM1 基因測序峰圖

糖基化是在不同細胞途徑中向蛋白質(zhì)和脂質(zhì)中添加糖殘基的過程。CDG 可發(fā)生于糖基化的各個步驟，根據(jù)糖蛋白中糖基或糖鏈與蛋白質(zhì)的連接方式，CDG包括（I型）N-連接糖基化、（II型）O-連接糖基化、（III型）N-和O-聯(lián)合多重糖基化以及（IV型）脂質(zhì)和糖基磷脂酰肌醇（GPI）錨定連接缺陷四種類型缺陷[1]。N-連接糖基化是一種翻譯后蛋白質(zhì)修飾，發(fā)生在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體中，涉及一系列步驟，組裝碳水化合物樹，共價連接到天冬酰胺的酰胺基團及剪接。O-甘露糖基化是O-連接糖基化的一種亞型，涉及甘露糖聚糖與新生蛋白質(zhì)的連接。CDG-Ie 型屬于CDG 中較為罕見的一種，可同時合并N-連接糖基化和O-連接糖基化障礙，其臨床表現(xiàn)多樣，多以神經(jīng)系統(tǒng)癥狀為主，合并α-抗肌萎縮相關(guān)糖蛋白（αdystroglycan，α-DG）的O-甘露糖基化障礙可表現(xiàn)為先天性肌營養(yǎng)不良表型[6]。CDG-Ie 型因DMP 1基因缺陷致DPM 轉(zhuǎn)移酶活性下降而致病。DPM復(fù)合物是由3個蛋白質(zhì)亞基（DPM1、DPM2和DPM3）組成，其中DPM1是細胞質(zhì)催化亞基，位于20q13.13上，包含10個外顯子，通過DPM3錨定于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜，DPM2作用為穩(wěn)定復(fù)合物[7]。DPM轉(zhuǎn)移酶催化多萜醇-磷酸和GDP-甘露糖合成DPM，后者在各種糖基化過程中（包括N-糖基化和O-甘露糖基化，C-甘露糖基化和GPI錨定連接）作為供體底物，其缺陷將導(dǎo)致糖基化缺陷[8]。

α-DG是高度糖基化的蛋白質(zhì)，在肌營養(yǎng)不良蛋白復(fù)合物中起著不可或缺的作用，其糖基化主要為人體內(nèi)少見的O-連接糖基化，到目前為止哺乳動物的O-甘露糖聚糖僅發(fā)現(xiàn)存在于周圍神經(jīng)、骨骼肌和腦組織中，是高度糖基化的基底膜受體，該蛋白糖基化是受體功能和配體結(jié)合所必需的，通過它的多聚糖結(jié)構(gòu)“基質(zhì)聚糖”，與細胞外基質(zhì)中含有層黏連蛋白球型（laminin globular，LG）結(jié)構(gòu)域的配體，如層黏連蛋白、串珠素、集聚蛋白、軸突蛋白和皮卡丘素等結(jié)合，在維持肌細胞完整性和腦發(fā)育方面發(fā)揮重要作用[6,9-10]。由于編碼糖基轉(zhuǎn)移酶的基因變異，導(dǎo)致α-DG 的O-連接糖基化缺陷導(dǎo)致的一組疾病稱為α-抗肌萎縮相關(guān)糖蛋白?。é?dystroglycanopathy，α-DGP）。除了CDG相關(guān)基因（DPM1、DMP2、DPM3、DOLK）外，還有15個基因與α-DGP有關(guān)（POMT1、POMT2、POMGNT1、

FKTN、FKRP、LARGE、ISPD、POMGNT 2、DAG 1、TMEM 5、β 3 GALNT 2、POMK、β 4 GAT 1、GMPPB、LNPP5K）[9-10]。α-DGP主要表現(xiàn)為肌營養(yǎng)不良以及不同程度的中樞神經(jīng)系統(tǒng)和眼部癥狀，可合并智力運動發(fā)育障礙。研究顯示，DPM 3基因變異患者可以同時具有N-糖基化和O-甘露糖基化的表型特征[11]；由DPM2基因變異所致CDG患兒可表現(xiàn)為發(fā)育遲緩、難治性癲癇、肌張力低下、進行性小頭畸形及血清CK升高，肌肉活檢示存在O-甘露糖基化異常[12]。此外，由DPM1基因變異所致的CDG-Ie患兒表現(xiàn)為小頭畸形、肌張力下降、嚴重運動發(fā)育遲緩及CK升高，肌肉活檢免疫組化染色示α-DG 糖基化水平降低，與α-DGP臨床表型相符，同時證實DPM1基因變異可降低DPM轉(zhuǎn)移酶活性[12]。以上多項研究表明，在臨床上DPM復(fù)合物的任何亞基內(nèi)的缺陷都可能導(dǎo)致N-糖基化和O-甘露糖基化障礙，O-甘露糖基化障礙可導(dǎo)致肌營養(yǎng)不良表型[6,11-13]。

CDG-Ie臨床可表現(xiàn)為中樞神經(jīng)系統(tǒng)、肌肉系統(tǒng)癥狀，特殊面容，眼部受累等。中樞神經(jīng)系統(tǒng)表現(xiàn)包括運動、智力發(fā)育遲緩、小頭畸形、腦萎縮、癲癇發(fā)作、肌張力低下、共濟失調(diào)、步態(tài)失調(diào)等；累及肌肉可表現(xiàn)為肌力下降、血清肌酸肌酶升高等肌營養(yǎng)不良表型；特殊面容包括扁平鼻、高鶚弓、倒V 形嘴、鯉魚形嘴、腳趾長、趾間間隙明顯、關(guān)節(jié)攣縮等；眼部癥狀包括斜視、皮質(zhì)盲、眼球震顫、視神經(jīng)萎縮等；部分患兒可合并嚴重的胃腸道受累和凝血功能障礙。患者頭顱MRI可表現(xiàn)為髓鞘發(fā)育延遲、腦萎縮、T2像上齒狀核高信號等[14-18]。本例患兒存在智力、運動發(fā)育遲緩，小頭畸形，癲癇性腦病，肌力、肌張力減弱，雙足攣縮，扁鼻梁、小下頜特殊面容，雙眼上斜，追光差；血清CK升高；頭顱MRI 示腦萎縮，腦內(nèi)髓鞘化明顯偏弱。與既往報道CDG-Ie臨床表現(xiàn)相符。一項對27例CDG合并早期癲癇性腦病患者的研究表明，CDG癲癇發(fā)作形式包括肌陣攣發(fā)作、陣攣發(fā)作和局灶性發(fā)作，進而進展為強直性陣攣性癲癇發(fā)作，嬰兒痙攣；腦電圖異常包括局灶性和多灶性癲癇放電，減慢的背景節(jié)律以及廣泛的癲癇活動，暴發(fā)-抑制模式和癲癇持續(xù)狀態(tài)[19]。此外，本例患兒存在癲癇性腦病，結(jié)合其癲癇發(fā)作起病年齡及發(fā)作形式，未考慮為大田原綜合征。

DPM 1基因是CDG-Ie 的致病基因，本病為常染色體隱性遺傳方式。本例患兒存在DPM1基因c.669-3C>G和c.677G>T（p.Arg226Leu）復(fù)合雜合變異，其中 c.677G>T變異導(dǎo)致第226號氨基酸由Arg（精氨酸）變?yōu)?Leu（亮氨酸）。上述兩個變異均可能導(dǎo)致蛋白質(zhì)功能受到影響。對其父母進行Sanger驗證，母親為c.669-3C>G變異攜帶者，父親為c.677G>T變異攜帶者。以上變異不屬于多態(tài)性變化，在人群中發(fā)生的頻率極低。經(jīng)查詢human gene mutation database（HGMD）和PubMed等人類基因變異數(shù)據(jù)庫，本例患兒DPM1基因變異位點為未曾報道的新發(fā)變異。因c.669-3C>G為內(nèi)含子變異，故未進行基因軟件預(yù)測其致病性；c.677G>T變異通過Polyphen-2、MutationTaster和SIFT三種基因軟件預(yù)測，均為有可能致病。結(jié)合基因型、家族史、臨床特點及相關(guān)文獻報道，患兒最終診斷為CDG-Ie。

大多數(shù)CDG 以對癥支持治療為主，僅少數(shù)有潛在的治療方法，包括膳食補充（例如，半乳糖用于PGM1-CDG，巖藻糖用于SLC35C1-CDG，錳制劑用于TMEM 165-CDG 或甘露糖用于MPI-CDG）和器官移植（例如，MPI-CDG 可進行肝臟移植，DOLK-CDG可進行心臟移植）[20]。由于CDG 涉及多器官系統(tǒng)損害，在臨床管理上應(yīng)針對患兒具體的表型和疾病的進程進行個體化管理，必要時需多學(xué)科聯(lián)合。對癥支持治療包括給予高熱卡的配方奶喂養(yǎng)，生長發(fā)育遲緩應(yīng)及早進行物理治療及康復(fù)訓(xùn)練，定期眼科隨診以診斷出潛在的眼部異常，并根據(jù)需要制定保護視力的措施（配鏡、修補或手術(shù)）等。生酮飲食已證明可用于控制難治性癲癇發(fā)作。此外，遺傳咨詢對于CDG家庭尤為重要，隨著遺傳學(xué)分子技術(shù)的發(fā)展，對于有先證者的家庭，為其提供較為明確的遺傳咨詢及產(chǎn)前診斷，進行優(yōu)生優(yōu)育，以減輕患兒家庭及社會的負擔(dān)。

綜上所述，CDG-Ie是CDG中的罕見類型，目前報道的病例較少。患兒起病早，出生時或出生后數(shù)月即出現(xiàn)神經(jīng)系統(tǒng)及肌營養(yǎng)不良表型，基因檢測有助于明確診斷。