丙酸血症两家系的临床特征及基因突变分析解析

中国小儿急救医学 ２０１６ 年 ６ 月第 ２３ 卷第 ６ 期 Ｃｈｉｎ Ｐｅｄｉａｔｒ Ｅｍｅｒｇ Ｍｅｄ，Ｊｕｎ ２０１６，Ｖｏｌ．２３，Ｎｏ．６
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氨基酸酯酰肉碱谱分析发现亮氨酸 ５２畅８２ μｍｏｌ ／Ｌ （５０ ～２５０ μｍｏｌＬ／）、 缬氨酸 ５６畅８６ μｍｏｌ ／Ｌ （８０ ～ ３００ μｍｏｌ ／Ｌ）、酪氨酸１８畅７５ μｍｏ ｌＬ／（２０ ～１００ μｍｏｌ ／Ｌ）、 丙氨酸５４畅８８ μｍｏｌ ／Ｌ （ ６０ ～３００ μｍｏｌ ／Ｌ）、 谷 氨 酸 ３３畅８８ μｍｏｌ ／Ｌ （ ４５ ～ ２００ μｍｏｌ ／Ｌ ）、 瓜 氨 酸 ３畅５９ μｍｏｌ ／Ｌ（７ ～３５μｍｌｏ ／Ｌ）、鸟氨酸 １４畅２５ μｍｏｌ ／Ｌ （１５ ～８０ μｍｏｌ ／Ｌ），提示多种氨基酸缺乏，必需氨基 酸仅缬氨酸缺乏，余氨基酸正常，后服 用生物素 ３０ ｍｇ ／ｄ，１ 周后皮肤损害好转，病程中有多重耐药 菌感染，反复出现粒细胞下降，贫血，血小板降低， 需用粒细胞集落刺激因子、输血、静脉丙种球蛋白 治疗，出院后在上述治疗基 础 上 加 生 物 素 １０ ～ ２０ ｍｇ ／ｄ口服；现患儿 ２ 岁 ６ 个月，不会说话，不能 独坐， 宽 视 野 数 字 化 眼 底 照 相 提 示 双 眼 视 神 经 萎 缩可能，Ｇｅｓｅｌｌ 评分大运动 ３１ ／８畅７ 月、精细运动 ２５ ／７ 月、 认知水平 ３０ ／８畅５ 月、语言 ２９ ／８ 月、社交 行为 ３０ ／８畅５ 月；语言反应进程：语言和语言表达 ７ 分，相当于 １０ 月；听觉感受和理解 ４ 分， 相当于 ３ 月；全量表 １７ 分，相当于 ５ 月，脑电图清醒期背 景慢波活动增多，颅脑 ＭＲ 平扫双侧大脑、小脑半 球部分脑沟回增宽、加深，双侧侧脑室及第三脑室 稍扩大。 １畅２ 例 １ 基因诊断及分析 获得患儿父母知情 同意后，采集患儿及父母外周血，送金域医学检验 中心有限公司进行丙酸血症相关基因检测：应用 过柱法 （ ＱＩＡａｍｐ Ｂｌｏｏｄ ＤＮＡ Ｍｉｎｉ Ｋｉｔ， ＱＩＡＧＥＮ 公司，美国） 提取外周血 ＤＮＡ，应用 Ｐｒｉｍｅ ｒ Ｐｒｅｍｉｅｒ ５畅０ 软件针对 ＰＣＣＢ 基因的 １５ 个外显子编码区设计 引物，应用 ２ Ｘ ＰＣＲ ＭａｓｔｅｒＭｉｘ 聚合酶（ＴＩＡＮＧＥＮ， 天根） 进 行 ＰＣＲ 扩 增 （ ＡＢＩ９７００ 型 ＰＣＲ 仪， Ｌｉｆｅ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，美国），然后对 ＰＣＲ 产物进行直接测序 （ＡＢＩ３５００测序仪 ，Ｌｉｆｅ ｔｅｃｈｎｏｏｌ ｇｙ，美国），与参考 序列（ＮＭ ＿０００５３２畅４ 与 ＮＧ＿００８９３９畅１ ） 进行比较， 发现 患 儿 存 在Ｐ ＣＣＢ 基 因 的 ｃ畅１３０１Ｃ ＞Ｔ ｐ畅 （Ａｌａ４３４Ｖａｌ） 纯合突变， 父母 分 别 为 ＰＣＣＢ 基 因 ｃ畅１３０１Ｃ ＞Ｔ 畅ｐ （ Ａｌａ４３４Ｖａｌ） 杂合突变。 此家庭的 ＰＣＣＢ 基因检测图片如图 １ 所示。 １畅３ 例 ２ 病例介绍 患儿，女 ，７ 个月，因“ 呕吐伴 代谢性酸中毒” 入院，经补液治疗，代谢性酸中毒 不能纠正，氨基酸酯酰肉碱谱分析发现丙酰肉碱 增高， 丙酰肉碱 ／乙酰肉碱增高，尿有机酸分析发 现甲基枸橼酸、甲基巴豆酰甘氨酸、３ 羟基丙酸增 高，诊断为丙酸血症 。 急性期予碳酸氢钠纠正代 谢性酸中毒， 左旋肉碱静脉输液促进丙酸代谢，予 限制异亮氨酸、 缬氨酸、蛋氨酸和苏氨酸的特殊奶 粉喂养。 每天补充液体 １００ ｍｌ ／ｋｇ，患儿病情明显
【关键词】 丙酸血症；丙酰辅酶 Ａ 羧化酶；基因；突变
丙酸血症是一种常染色体隐性遗传疾病，发 病率为 １ ／５ ０００ ～１ ／１０ ０００。 病因是由于缬氨酸、 异亮氨酸、蛋氨酸、苏氨酸、奇数脂肪酸、胆固醇的 降解过程中，产生的丙酰辅酶 Ａ 在进一步转化为 甲基丙二酰辅酶 Ａ 时，所需的丙酰辅酶 Ａ 羧化酶 （ 辅酶是生物素） 缺损导致体内丙酸蓄积引起的代 谢疾病。 临床表现多种多样，许多患儿表现为呕 吐、拒食、嗜睡、肌张力低下，早期并发生长发育迟 缓、精神运动发育迟缓、抽搐，甚至死亡。 患儿常 常在某些诱因下，如感染、外伤、手术、激素水平改 变、饮食改变等，特别是摄入蛋白质后出现急性代 谢紊乱，晚发型的患儿症状较轻［１］ 。 治疗主要是 限制天然蛋白质的摄入，增加碳水化合物的摄入， 补充左卡尼汀，防止长时间的饥饿。 本文对 ２０１２ 年 １１ 月至 ２０１４ 年 ３ 月就诊于我院的 ２ 例确诊的 丙酸血症患儿进行临床及基因突变分析。 １ 对象与方法 １畅１ 例 １ 病例介绍 患儿，男，１１ ｄ，因“ 呕吐、气 促”３ ｄ 入院，患儿因生后 ８ ｄ，母乳喂养后出现呕 吐、气促，拒乳入院，查体：反应差，呼吸急促，皮肤
ＤＯＩ：１０．３７６０ ／ｃｍａ．ｊ．ｉｓｓｎ．１６７３－４９１２．２０１６．０６．０１４
【摘 要】 目的 探讨 ２ 例丙酸血症患儿的临床特征及基因突变特点。 方法 回顾性分析 ２ 例 丙酸血症患儿的病例资料及家系的基因突变检测，并复习相关文献，分析本病的临床表现、生化检测和 基因突变特点。 结果 例 １ 患儿，男，１１ ｄ，因“呕吐、气促”３ ｄ 入院，新生儿期发病，入院后遗传代谢病 筛查发现丙酰肉碱增高，丙酰肉碱 ／乙酰肉碱增高，尿有机酸分析发现甲基枸橼酸、甲基巴豆酰甘氨酸、 ３－羟基丙酸增高 ，诊断为丙酸血症，治疗过程中表现为反复感染，骨髓抑制，生物素治疗有效，随访过程 中发现丙酰基肉碱水平较高，高甘氨酸血症，限制异亮氨酸、缬氨酸、蛋氨酸和苏氨酸饮食后丙酰基肉碱 下降的同时易发生支链氨基酸的缺乏；虽然积极治疗仍表现明显的精神运动发育落后；基因检测患儿 ＰＣＣＢ ｃ．１３０１Ｃ ＞Ｔ ｐ．（ Ａｌａ４３４Ｖａｌ）纯合突变，父母为 ＰＣＣＢ ｃ．１３０１Ｃ ＞Ｔ ｐ畅（Ａｌａ４３４Ｖａｌ）杂合突变。 例 ２ 患儿，女，７ 个月，因“呕吐伴代谢性酸中毒”入院。 婴儿期发病，入院经检测诊断丙酸血症。 患儿表现较 例 １ 患儿轻微，无反复感染，无骨髓抑制。 随访过程中发现丙酰基肉碱水平较例 １ 患儿明显偏低，有高 甘氨酸血症，限制异亮氨酸、缬氨酸、蛋氨酸和苏氨酸饮食后丙酰基肉碱下降的同时不易发生支链氨基 酸的 缺 乏； 运 动 发 育 正 常， 精 神 及 语 言 发 育 稍 落 后， 检 测 到 ＰＣＣＢ 基 因 的 一 个 纯 合 突 变： ｃ．１６７＿１７９ｄｅｌ１３ｉｎｓＣ ｐ畅（Ａｓｐ５６＿Ｌｙｓ６０ｄｅｌｉｎｓＡｌａ），其父亲、母亲各检测到一个杂合突变。 结论 ２ 例丙酸 血症患儿中，新生儿期发病、反复感染、骨髓抑制、高丙酰基肉碱水平，饮食控制中易发生支链氨基酸的 缺乏，提示病情预后不佳，容易发生精神运动发育落后；目前报道 ２ 例 （ 含本例） 基因突变为 ＰＣＣＢ ｃ畅１３０１Ｃ ＞Ｔ ｐ．（Ａｌａ４３４Ｖａｌ）纯合突变，均病情严重。
光滑，四肢肌张力低下。 Ｇ３Ｐ３，患儿有 ２ 个哥哥均 于新生儿期不明原因死亡，入院后氨基酸酯酰肉 碱谱分析发现丙酰肉碱增高，丙酰肉碱 ／乙酰肉碱 增高，尿有机酸分析发现甲基枸橼酸、甲基巴豆酰 甘氨酸、３－羟基丙酸增高，诊断为丙酸血症。 急性 期予碳酸氢钠纠正代谢性酸中毒，左卡尼汀静脉 输液促进丙 酸 代 谢， 予 限 制 异 亮 氨 酸、 缬 氨 酸、 蛋 氨酸 和 苏 氨 酸 特 殊 奶 粉 喂 养。 每 天 补 充 液 体 １２０ ｍｌ ／ｋｇ，患儿病情明显缓解，出院后予限制异亮 氨酸、缬氨酸、蛋氨酸和苏氨酸的特殊奶粉与普通 奶粉混合喂养，根据临床表现及血中丙酰肉碱浓 度调 节 奶 粉 的 混 合 比 例。 每 天 口 服 左 卡 尼 汀 １００ ～３００ ｍｇ ／ｋｇ，精氨酸 １００ ｍｇ ／ｋｇ。 患儿出院后 表现为反复感染，于生后 ３ 个月、５ 个月、８ 个月、 １０ 个月、１ 岁、１ 岁 ３ 个月、１ 岁 ５ 个月、１ 岁 ８ 个 月、２ 岁、２ 岁 ３ 个月因反复呼吸道感染入院，部分 时间伴有粒细胞下降，血小板减少， 轻度高氨 血 症。 １ 岁 ８ 个月大时因呕吐后未及时来院就诊出 现严重代谢性酸中毒，并发呼吸衰竭送我院 ＰＩＣＵ 抢救，病程中有全身皮肤发红，溃破，住院期间复查
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丙酸血症两家系的临床特征及基因突变分析
陶娜 莫桂玲 张红红 王爱萍 祁建勤 杨洋 孙美媛 ６５００３４ 昆明市儿童医院内分泌遗传代谢病科（陶娜、张红红、王爱萍、祁建勤、杨洋、 孙美媛）；５１０３３０ 广州，金域医学检验中心有限公司（莫桂玲） 通信作者：陶娜，Ｅｍａｉｌ：ｔａｏｎａ２００６＠ｓｉｎａ．ｃｏｍ
缓解，出院 后 建 议 限 制 蛋 白 质， 予 限 制 异 亮 氨 酸、 缬氨酸、蛋氨酸和苏氨酸的特殊奶粉与普通奶粉 混合喂养，根据临床表现及血中丙酰肉碱浓度调 节奶粉 的 混 合 比 例 ， 每 天 口 服 左 卡 尼 汀 １００ ～ ３００ ｍｇ ／ｋｇ。 患儿表现较例 １轻微 ， 无反复感染， 无骨髓抑制，病初时家属对饮食中蛋白质限制依 从性不佳，于 １ 岁大时食用酸奶后再次出现呕吐， 严重代谢 性 酸 中 毒， 昏 迷 住 院， 治 疗 好 转 出 院 后， 家属表示饮食限制及药物治疗的依从性较好，治 疗采用饮食限制，口服左卡尼汀和生物素，现患儿 ２ 岁 ６ 个月，能说简单句子，轻度智力发育落后，运 动发育正常。 １畅４ 例 ２ 基因诊断及分析 获得患儿父母知情 同意后，采集患儿及父母外周血，用上述方法进行 ＰＣＣＢ 基因检测。 结果检测到 ＰＣＣＢ 基因的一个 纯 合 突 变： ｃ畅１６７ ＿ １７９ｄｅｌ１３ｉｎｓＣ， ｐ畅（ Ａｓｐ５６ ＿ Ｌｙｓ６０ｄｅｌｉｎｓＡｌａ） ，其父亲、母亲各检测到一个杂合 突变，该突变为缺失插入突变 （ 翻译产物蛋白质自 Ａｓｐ５６ 位氨基酸残基到 Ｌｙｓ６０ 位氨基酸残基缺失后 插入 Ａｌａ）。 此家庭的 ＰＣＣＢ 基因检测如图 ２ 所示。 ２ 例患儿确诊后在我院长期随访，随访过程中 发现例 １ 患儿丙酰基肉碱水平较高，限制异亮氨 酸、缬氨酸、蛋氨酸和苏氨酸饮食后丙酰基肉碱下 降的同时易发生亮氨酸、缬氨酸的缺乏，丙酰肉碱 水平均值达 ３４畅８２ μｍｏｌ ／Ｌ，甘氨酸浓度例 １ 患儿 较例 ２ 患儿偏低，Ｙａｎｎｉｃｅｌｌｉ 等［２］ 报道在丙酸血症 患者中甘氨酸浓度不与代谢控制相关，而是明显 与饮食中能量的摄入呈负相关。 例 ２ 患儿丙酰肉 碱水平均值达 １８畅２８ μｍｏｌ ／Ｌ，限制异亮氨酸、缬氨 酸、蛋氨酸和苏氨酸饮食后丙酰基肉碱下降的同 时不易发生必需氨基酸的缺乏。 ２ 讨论
丙酸血症 是 一 种 常 见 的 有 机 酸 血 症， 多 数 患 儿在新生儿期或婴儿早期起病，病死率和致残率 很高，早期诊断和合理治疗是挽救患儿生命与改 善预后的关键［３］ 。 丙酸血症的临床表现缺乏特异 性，确诊依赖于特殊的实验室检查，包括氨基酸酯 酰肉碱谱分析检测患儿干血滤纸片中丙酰肉碱水 平、丙酰肉碱与游离肉碱比值、丙酰肉碱与乙酰肉 碱比值和甘氨酸水平；尿气相质谱分析检测患儿 尿中 ３－羟基丙酸和甲基枸橼酸水平。 治疗原则为 控制蛋白质饮食为主，给予不含异亮氨 酸、 缬 氨 酸、蛋氨酸和苏氨酸的配方奶，保证足够热量的供 应，补充左卡尼汀利于丙酰辅酶 Ａ 的代谢和排出。 本研究随访的 ２ 例患儿经治疗后，临床症状明显 改善，发作次数减少，例１ 患儿体格及智力发育明
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中国小儿急救医学 ２０１６ 年 ６ 月第 ２３ 卷第 ６ 期 Ｃｈｉｎ Ｐｅｄｉａｔｒ Ｅｍｅｒｇ Ｍｅｄ，Ｊｕｎ ２０１６，Ｖｏｌ．２３，Ｎｏ．６
ＰＣＣＢ 基因外显子的测序图（ 正向测序） ，箭头所指处为先证者的纯合突变和父母的杂合突变。
图 １ 例 １ 患儿及父母 ＰＣＣＢ 基因测序图