崔清洋 唐成和 桑桂梅 曹銀利 王衛(wèi)衛(wèi) 劉育紅

1.新鄉(xiāng)醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院兒科（河南衛(wèi)輝 453100）；2.河南省淇縣人民醫(yī)院兒科（河南淇縣 456750）

線粒體疾病是一組遺傳和臨床異質(zhì)性疾病，通常具有進(jìn)行性和多系統(tǒng)性受累的特點，為人類最常見的遺傳性疾病之一。細(xì)胞基質(zhì)中的線粒體受核基因組及線粒體基因組的雙重遺傳調(diào)控，其功能是通過氧化磷酸化給正常細(xì)胞提供所需能量。已有越來越多的證據(jù)顯示，氧化磷酸化系統(tǒng)缺陷是任何器官或系統(tǒng)各種臨床表現(xiàn)的原因，從產(chǎn)前并發(fā)癥到急性新生兒失代償和死亡到成人發(fā)病的疾病[1]。有報道證實，許多診斷為氧化磷酸化障礙的產(chǎn)前異?；純翰∫蛴袑m內(nèi)生長遲緩和各種胎兒畸形[2]。一些“新生兒綜合征”可能由氧化磷酸化障礙所致，如致命的新生兒線粒體疾病[3]。在這些綜合征中，如肝線粒體DNA 缺失引起的嚴(yán)重肝病，其臨床表現(xiàn)與酶或分子缺陷之間的關(guān)系已被證實。氧化磷酸化障礙有關(guān)的新生兒表現(xiàn)特征也可能在新生兒期之后出現(xiàn)，例如輔酶Q10缺乏癥或涉及肝功能不全的疾病。

丘腦腦干受累性腦白質(zhì)病伴高乳酸血癥（leukoencephalopathy with thalamus and brainstem involvement and high lactate，LTBL）是由EARS2基因變異導(dǎo)致的常染色體隱性遺傳線粒體腦病。LTBL 臨床表型差異很大，有發(fā)育遲緩；眼部受累有眼瞼下垂、眼外肌麻痹、視覺障礙；口唇受累可有腭裂；心臟受累可有室間隔肥厚；肝臟受累有肝大、脂肪變性、纖維化及膽汁淤積；肌肉及軟組織受累可有新生兒肌張力低下，肌組織活檢見破碎紅肌纖維及COX C氧化酶陰性肌纖維，尚有線粒體復(fù)合體Ⅰ、Ⅱ、及Ⅳ活性下降；中樞神經(jīng)系統(tǒng)受累有精神運動退化（較輕病例），痙攣性四肢癱、肌張力障礙、運動遲緩、頭部控制較差、精神運動發(fā)育遲緩（均見于嚴(yán)重病例）及癲癇發(fā)作；代謝異常有高乳酸血癥；頭顱MRI 可見深部白質(zhì)腫脹，腦深部白質(zhì)、腦干及伴腦室周圍完整的小腦白質(zhì)T 2 加權(quán)高信號，胼胝體變薄及胼胝體發(fā)育不良。實驗室檢查偶有間歇性肝酶異常及甲胎蛋白升高。

本文回顧分析1 例LTBL 新生兒的臨床資料及基因檢測結(jié)果，并首次報道EARS 2核基因c.1294 C＞T無義變異及c.971G＞T錯義變異，以期加強對新生兒線粒體疾病的認(rèn)識。

1 臨床資料

患兒，女，出生26 小時，因反應(yīng)差伴呼吸呻吟5小時入院。患兒出生20 小時余出現(xiàn)不明原因的反應(yīng)差、呼吸呻吟，伴奶量少及睡眠增多，并在5小時內(nèi)發(fā)生雙眼凝視及顏面發(fā)紺2 次，2～3 s/次，無發(fā)熱及嘔吐，無尖叫，血糖1.7 mmol/L。以新生兒低血糖癥、先天性心臟病、新生兒呼吸窘迫綜合征收住院。血氣分析示有危及生命的代謝性酸中毒及高乳酸血癥，予經(jīng)鼻持續(xù)呼吸末正壓通氣、糾正低血糖、糾酸及靜脈營養(yǎng)治療，低血糖糾正，但呼吸困難及酸中毒逐漸加重轉(zhuǎn)診至新鄉(xiāng)醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院?；純合礕2P 1，足月順產(chǎn)，產(chǎn)前胎膜早破6 小時，羊水Ⅱ度污染，出生時無產(chǎn)傷及窒息史?；純焊改阁w健，非近親結(jié)婚，母親第1 胎于妊娠6 個月時因胼胝體缺如人工流產(chǎn)，流產(chǎn)胎兒組織行染色體微陣列檢測未見異常。入院體格檢查：一般情況極差，神志不清，反應(yīng)極差，面色青灰，全身皮膚發(fā)灰，前囟平坦，口周發(fā)紺，氣管插管狀態(tài)，自主呼吸弱，雙肺呼吸音粗，心前區(qū)可聞及5/6收縮期雜音，腹部飽滿，肝脾肋下未觸及，腸鳴音弱，四肢肌張力低下，原始反射未引出。產(chǎn)前4 個月，外院胎兒頭顱磁共振成像（MRI）示胼胝體缺如；產(chǎn)前2 個月本院胎兒頭顱MRI 示胼胝體缺如。外院血氣分析示pH 值6.796，氧分壓54.6 mmHg，二氧化碳分壓39.2 mmHg，鉀4.7 mmol/L，鈉147 mmol/L，氯113 mmol/L，鈣1.34 mmol/L，乳酸20.0 mmol/L，碳酸氫鹽6.0 mmol/L，剩余堿28.0 mmol/L。入院后糾酸期間（血液凈化前）血氣分析pH 值波動于6.76～7.16，乳酸波動于15.1～31.2 mmo/L，碳酸氫鹽波動于4.5～7.8 mmo/L，剩余堿波動于19.6～28.5 mmo/L；血液凈化期間pH 值波動于6.97～7.58，乳酸波動于9.0～28.5 mmo/L，碳酸氫鹽波動于5.4～18.9 mmo/L，剩余堿波動于28.1～8.4 mmo/L；血液凈化后血氣分析pH 值7.13，氧分壓162 mmHg，二氧化碳分壓28.4 mmHg，鉀3.88 mmol/L，鈉149 mmol/L，氯105 mmol/L，鈣1.13 mmol/L，乳酸30.9 mmol/L，碳酸氫鹽9.1 mmol/L，剩余堿18.7 mmol/L。血常規(guī)白細(xì)胞22.5×109/L，血紅蛋白150 g/L，血小板258×109/L；超敏C反應(yīng)蛋白11.80 mg/L；降鈣素原0.86 ng/mL；腦鈉肽前體28 400 pg/mL；總蛋白（TP）54.4 g/L，白蛋白（ALB）35.4 g/L，總膽紅素（TBIL）93.2 mol/L，間接膽紅素（IBIL）93 umol/L，丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶（ALT）30U/L，天冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶（AST）267U/L，谷氨酰轉(zhuǎn)肽酶（GGT）129U/L；尿素2.02 mmol/L，肌酐91.8 mol/L，尿酸672μmol/L；乳酸脫氫酶（LDH）4 320 U/L，肌酸激酶（CK）6 850 U/L，肌酸激酶同工酶（CKMB）580 U/L。胸片示兩肺透過度稍減低、縱隔增寬，心影稍大。彩色多普勒超聲心動圖示二尖瓣（中度）、三尖瓣（重度）關(guān)閉不全、肺動脈高壓（60 mmHg）、卵圓孔未閉。入院診斷：代謝性酸中毒，高乳酸血癥，膿毒血癥，肺動脈高壓，新生兒吸入性肺炎，高磷血癥，心肌損害，遺傳代謝性疾病，胼胝體缺如。

入院后予患兒呼吸機輔助通氣、靜脈營養(yǎng)、營養(yǎng)心肌及腦細(xì)胞、抗感染、糾正酸中毒治療。入院1 天后復(fù)查電解質(zhì)，血鉀4.08mmol/L，鈉142 mmol/L，氯86.6 mmol/L，鈣1.77 mmol/L，二氧化碳5.0 mmol/L，磷3.90 mmol/L，鎂1.19 mmo/L；TP 49.1g/L，ALB 32.4g/L，TBIL 81.0 μmol/L，IBIL 76.3 μmol/L，ALT 48 U/L，AST 470 U/L，GGT 74 U/L；尿素3.45 mmol/L，肌酐162.2 μmol/L，尿酸868 μmol/L；LDH 7 510 U/L，CK 11 460 U/L，CKMB 1 460 U/L；因乳酸持續(xù)升高及急性腎損傷，給予11小時床旁血液凈化治療后乳酸下降不明顯。因病情進(jìn)行性加重，住院2 天后家屬放棄治療后死亡。

因患兒持續(xù)高乳酸血癥，高度懷疑遺傳代謝性疾病，行血串聯(lián)質(zhì)譜及尿氣相-色譜質(zhì)譜檢測，示多種氨基酸及?；鈮A增高，伴乳酸、2-羥基丁酸、丙酮酸、3-羥基丁酸及3-羥基異丁酸增高。因患兒頑固性高乳酸、意識障礙及抽搐并結(jié)合血串聯(lián)質(zhì)譜及尿氣相-色譜質(zhì)譜結(jié)果高度懷疑線粒體疾病可能。經(jīng)醫(yī)學(xué)倫理審核及家長知情同意后，在患兒死亡前采集患兒外周血4 mL及其父母外周血2 mL行基因檢測。結(jié)果顯示，患兒線粒體EARS2核基因第7號外顯子c.1294C＞T雜合無義變異和第5 外顯子c.971 G＞T 雜合錯義變異，組成復(fù)合雜合變異（圖1、2）。此兩種變異可能導(dǎo)致蛋白質(zhì)功能受到影響，但2個變異的致病性尚未見文獻(xiàn)報道（參考數(shù)據(jù)庫：HGMD Pro及PubMed）。家系驗證結(jié)果顯示，c.1294C＞T遺傳自父親，c.971G＞T遺傳自母親，符合常染色體隱性遺傳規(guī)律。

圖1 EARS2 基因c.1294C＞T 變異測序峰圖

圖2 EARS2 基因c.971G＞T 變異測序峰圖

線粒體基因二代測序未發(fā)現(xiàn)患兒有臨床意義的線粒體基因變異，但MLPA 檢測發(fā)現(xiàn)患兒及其母親線粒體基因MTND1-1*異質(zhì)性缺失變異（圖3）。

根據(jù)美國醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)與基因組學(xué)學(xué)會（ACMG）聯(lián)合美國分子病理學(xué)會（AMP）2015年制訂的基因序列變異的解釋標(biāo)準(zhǔn)和指南進(jìn)行致病性分析[5]。EARS2基因c.1294C＞T的致病性：①c.1294C＞T變異為無義變異，為致病變異（非常強致病性證據(jù)，PVS 1）；②c.1294C＞T變異通過比照千人基因組數(shù)據(jù)庫（1000 Genomes）、人類基因變異數(shù)據(jù)庫（HGMD）未見收錄（中等致病性證據(jù)，PM 2）；③經(jīng)多種算法預(yù)測會對基因或基因產(chǎn)物功能造成有害影響的c.1294 C＞T 變異（支持致病證據(jù)，PP3）；④綜合上述c.1294C＞T變異的證據(jù)強度為“PVS1+PM2+PP3”，判斷為導(dǎo)致受檢者發(fā)病的致病性變異。EARS 2基因c.971 G＞T 的致病性：①c.971 G＞T 變異位于變異熱點和/或位于已知無良性變異的關(guān)鍵功能區(qū)域（中等致病性證據(jù)，PM1）；②c.971G＞T變異通過比照千人基因組數(shù)據(jù)庫（1000 Genomes）、人類基因變異數(shù)據(jù)庫（HGMD）未見其收錄（中等致病性證據(jù)，PM2）；③經(jīng)多種算法預(yù)測會對基因或基因產(chǎn)物功能造成有害影響的c.971G＞T變異（支持致病證據(jù)，PP3）；④綜合上述c.971G＞T變異的證據(jù)強度為“PM1+PM2+PP3”，判斷為臨床意義不明的變異。

綜合患兒臨床表現(xiàn)及基因檢測分析，診斷線粒體EARS 2核基因c.1294 C＞T 變異及c.971 G＞T 變異所致的LTBL 基本明確，MLPA 檢測發(fā)現(xiàn)的患兒線粒體基因MTND1-1*異質(zhì)性的缺失變異加重了病情。

2 討論

人類線粒體疾病約40%在新生兒期發(fā)病，遺傳方式中有25%為母系遺傳，大部分為常染色體隱性遺傳，時有散發(fā)、X 連鎖和常染色體顯性遺傳。線粒體內(nèi)的氧化磷酸化系統(tǒng)包括線粒體的呼吸鏈復(fù)合體（復(fù)合體Ⅰ～Ⅳ）和腺苷三磷酸酶（復(fù)合體Ⅴ），其中線粒體基因編碼13 個亞基，而核基因編碼70 余個亞基。

線粒體氨?；鵷RNA 合成酶是一組核基因所編碼的酶，在遺傳信息的翻譯中發(fā)揮至關(guān)重要的作用。到目前為止，已經(jīng)鑒定出17 種線粒體特異性氨?；鵕NA 合成酶，分別為AARS 2、DARS 2、RARS 2、NARS 2、CARS 2、EARS 2、HARS 2、IARS 2、LARS 2、MARS 2、FARS 2、PARS 2、SARS 2、TARS 2、WARS 2、YARS 2和VARS 2基因所編碼。而這些基因中的多數(shù)（AARS2、DARS2、RARS2、NARS2、CARS2、EARS2、HARS 2、IARS 2、LARS 2、MARS 2、FARS 2、SARS 2、TARS 2、YARS 2和VARS 2）與嬰兒發(fā)病的線粒體疾病發(fā)展有關(guān)。

圖3 患兒及母親線粒體MLPA 檢查結(jié)果

線粒體氨?；鵷RNA 合成酶遺傳缺陷代表了線粒體疾病的一個新的亞組，可以表現(xiàn)為不同的臨床表型。其相關(guān)的癥狀包括腦病、肌病/心肌病、貧血、腎小管病變、聽力損失和女性卵巢發(fā)育不全。但值得注意的是，該病臨床預(yù)后往往不良且無具體的治療選擇可用。

然而除了上述的特征外，到目前為止報告的兒童中可確定3個臨床亞組[6]：①新生兒期/早期嬰兒發(fā)病的嚴(yán)重表型，即乳酸性酸中毒、腦病、嚴(yán)重的肌張力低下和包括嚴(yán)重胼胝體發(fā)育不全在內(nèi)的大腦異常[4]。到目前為止報道的6例患兒中2例預(yù)后嚴(yán)重不良[7-8]，另外有研究報道胼胝體嚴(yán)重累及似乎是預(yù)后不良的一個指標(biāo)[6]；②中間表型，在出生的前6個月內(nèi)發(fā)病，表現(xiàn)為與第1種表型類似的臨床特征，但臨床和神經(jīng)影像學(xué)特征可自發(fā)恢復(fù)，目前僅有1 例報道[9]；③相對溫和表型，出生6 個月后發(fā)病，表現(xiàn)為乳酸升高和精神運動發(fā)育遲緩。值得注意的是，這些患兒神經(jīng)影像學(xué)本身就不太嚴(yán)重，且疾病呈現(xiàn)自發(fā)的臨床和生化改善及MRI異常的消退[4]。除了以上報道的臨床表型外，最近有報道將1例兒童丘腦缺失也描述為EARS2基因變異的放射學(xué)特征[10]。

經(jīng)過文獻(xiàn)檢索，目前全球共報道27 例（國內(nèi)1例[11]）LTBL，均在出生后1 年內(nèi)發(fā)病，臨床特征包括血乳酸升高及包括胼胝體發(fā)育不良及腦白質(zhì)、丘腦、中腦、腦干和小腦白質(zhì)對稱性改變在內(nèi)的顱腦影像學(xué)異常。27例中新生兒期發(fā)病6例，死亡4例，1例于出生21天死亡。新生兒期死亡病例為1例男性患兒，出生后不久即出現(xiàn)低血糖（1.6 mmol/L），數(shù)小時穩(wěn)定期后出現(xiàn)嚴(yán)重的乳酸性酸中毒（pH 值6.97，乳酸25.2 mmol/L），予碳酸氫鈉治療后酸中毒糾正。因懷疑遺傳性代謝缺陷所致反復(fù)低血糖發(fā)作，予葡萄糖泵注維持血糖穩(wěn)定，10 mg·kg-1·min-1，但下調(diào)糖速后血糖再次下降。頭顱超聲顯示胼胝體發(fā)育不全；血、尿和腦脊液高乳酸、血磷酸肌酸和丙氨酸及脯氨酸升高均指向線粒體疾病的可能。因繼發(fā)肉堿缺乏予經(jīng)驗性的維生素K1和肉堿補充治療。此后患兒在持續(xù)泵入葡萄糖和碳酸氫鈉后乳酸水平有所改善，但從未恢復(fù)正常；之后患兒病情惡化，乳酸再次升高到252 mmol/L，最后在21天時死于心肺衰竭?；驒z測發(fā)現(xiàn)其EARS 2基因c.320 G＞A 和c.328 G＞A 復(fù)合雜合變異。本例患兒出生后不久出現(xiàn)低血糖及頑固性代謝性酸中毒及高乳酸血癥，胎兒頭顱MRI提示胼胝體缺如，結(jié)合基因檢測結(jié)果，新生兒LTBL診斷明確。

造成LTBL 的EARS 2基因變異的類型較多，有堿基缺失、置換及插入。迄今所報道導(dǎo)致LTBL 的EARS2變異大多為復(fù)合雜合變異，僅有5例為純合變異，但尚未明確基因變異位點與疾病臨床的嚴(yán)重程度兩者關(guān)系，然而純合變異的臨床表型更為嚴(yán)重。研究報道，EARS2基因純合變異的病情通常進(jìn)展快速并死亡，可能和線粒體呼吸鏈復(fù)合體Ⅰ及Ⅳ的嚴(yán)重缺乏關(guān)聯(lián)[7]。本例患兒為EARS2基因c.1294C＞T和c.971G＞T復(fù)合雜合變異，支持文獻(xiàn)報道。

綜上，報道1例首次發(fā)現(xiàn)的EARS2基因c.1294C＞T和c.971 G＞T 復(fù)合雜合變異致LTBL 患兒，擴(kuò)充了LTBL 的基因變異譜。但如需進(jìn)一步明確EARS 2基因c.971 G＞T 變異位點的致病性，需要進(jìn)行大樣本的回歸分析并行轉(zhuǎn)基因動物的模型驗證。