薛秀云 董亞茹 王珺 由鳳秋 狄政莉 劉志勤

丙酸血癥（PA）是一種常染色體隱性遺傳性有機(jī)酸血癥，系丙酰輔酶A羧化酶（PCC）活性缺陷導(dǎo)致體內(nèi)丙酸及其代謝產(chǎn)物前體異常蓄積引起的遺傳代謝性疾病。PCC是由α和β亞單位組成的α6β6十 二 聚 體［1］，編 碼 基 因 分 別 為PCCA和PCCB［2］。1961年，Childs等［3-4］發(fā)現(xiàn)一種新的氨基酸——甘氨酸代謝障礙，從而開(kāi)啟丙酸血癥的研究；至1969年，Hsia等［5］發(fā)現(xiàn)，酮癥性高血糖患者存在丙酸羧化障礙；1970年，Gompertz等［6］在丙酸血癥患者肝細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)PCC缺陷；1971年，Hsia等［7］再次在酮癥性高血糖患者纖維母細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)PCC缺陷；1974年，Brandt等［8］報(bào)告低蛋白飲食治療丙酸血癥有效。丙酸血癥臨床表現(xiàn)復(fù)雜，分為早發(fā)型（發(fā)?。?歲）和晚發(fā)型，早發(fā)型患者多為重癥且存在智力發(fā)育遲滯，通常于嬰幼兒期死亡；晚發(fā)型患者癥狀較輕微，生存期較長(zhǎng)［9］。多數(shù)丙酸血癥患者出生后或嬰幼兒期即出現(xiàn)相應(yīng)臨床癥狀，進(jìn)而被診斷；而成年發(fā)病的丙酸血癥國(guó)內(nèi)較為罕見(jiàn)，國(guó)外則多以心肌病、胃腸道疾病、腎病等為首發(fā)癥狀，神經(jīng)系統(tǒng)癥狀中癲發(fā)作最為常見(jiàn)［10］。本文報(bào)道1例雙側(cè)基底節(jié)區(qū)對(duì)稱(chēng)受累、以代謝性腦病伴錐體外系癥狀為主要表現(xiàn)的成人晚發(fā)型丙酸血癥患者，結(jié)合其臨床表現(xiàn)和基因檢測(cè)結(jié)果并復(fù)習(xí)相關(guān)文獻(xiàn)，以期提高臨床醫(yī)師對(duì)疾病的診斷與治療水平。

病例資料

患者 男性，18歲，主因惡心、嘔吐4天，右側(cè)肢體無(wú)力、不自主活動(dòng)1天，于2020年11月10日入院?；颊呷朐呵?天飲酒（白酒150 g）后出現(xiàn)反復(fù)惡心、嘔吐，癥狀呈進(jìn)行性加重，1天前出現(xiàn)右側(cè)肢體無(wú)力伴不自主舞蹈樣動(dòng)作，無(wú)明顯意識(shí)障礙、記憶和認(rèn)知功能障礙、肢體抽搐、大小便失禁。入院第2天出現(xiàn)睡眠增多，反應(yīng)變差，問(wèn)答欠切題，合并輕度腦病表現(xiàn)。既往史、個(gè)人史及家族史無(wú)特殊，反復(fù)詢(xún)問(wèn)病史排除食物和毒物中毒的可能。

入院后體格檢查 生命體征平穩(wěn)，內(nèi)科系統(tǒng)查體未見(jiàn)明顯異常。神經(jīng)系統(tǒng)查體：嗜睡，煩躁，表情淡漠，語(yǔ)言欠流利，腦神經(jīng)檢查無(wú)明顯異常；四肢肌力5級(jí)、肌張力降低，右側(cè)肢體遠(yuǎn)端偶見(jiàn)舞蹈樣不規(guī)則動(dòng)作，右側(cè)指鼻試驗(yàn)和跟-膝-脛試驗(yàn)可，Romberg征不合作，深淺感覺(jué)檢查不合作，雙側(cè)肱二頭肌反射、肱三頭肌反射、橈骨膜反射、膝腱反射和跟腱反射對(duì)稱(chēng)性降低，病理反射未引出，腦膜刺激征陰性。

輔助檢查 實(shí)驗(yàn)室檢查：血常規(guī)紅細(xì)胞計(jì)數(shù)為3.33×1012/L［（4.30～5.80）×1012/L］，血紅蛋白為129 g/L（130～175 g/L），紅 細(xì) 胞 平 均 血 紅 蛋 白（MCH）38.90 pg（27～34 pg），紅細(xì)胞平均血紅蛋白濃度（MCHC）為355 g/L（316～354 g/L），提示存在輕度巨幼紅細(xì)胞貧血；肝功能試驗(yàn)總膽紅素水平為38.70μmol/L（≤26μmol/L），直接膽紅素8.60μmol/L（0～6.80μmol/L），間接膽紅素30.10μmol/L（1.70～10.20μmol/L），提示輕度肝功能損害；血清同型半胱氨酸（Hcy）347μmol/L（≤15μmol/L），血清維生素B12113.06 pmol/L（154.39～569.00 pmol/L），葉 酸1.09 nmol/L（2.87～19.78 nmol/L），提示存在輕度維生素B12和葉酸缺乏；血清氨161μmol/L（5.88～35.30μmol/L），提示高氨血癥；其余血液生化、心肌酶譜、血清脂質(zhì)、血糖、甲狀腺功能、風(fēng)濕免疫指標(biāo)、自身抗體、腫瘤標(biāo)志物篩查均于正常值范圍。腰椎穿刺腦脊液常規(guī)、生化于正常值范圍，病原學(xué)檢測(cè)陰性，排除中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染性疾病。進(jìn)一步完善干血斑串聯(lián)質(zhì)譜（MS/MS）和尿液氣相色譜-質(zhì)譜（GC/MS）有機(jī)酸測(cè)定。影像學(xué)檢查：頭部CT顯示，雙側(cè)基底節(jié)區(qū)低密度影（圖1）。MRI顯示，雙側(cè)基底節(jié)區(qū)長(zhǎng)T1、長(zhǎng)T2信號(hào)影，其內(nèi)混雜短T1、短T2信號(hào)；DWI彌散受限信號(hào)影（圖2）。

圖1 頭部CT檢查顯示，雙側(cè)基底節(jié)區(qū)低密度影（箭頭所示） 1a 第三腦室上部層面 1b 第三腦室下部層面 圖2 頭部MRI檢查所見(jiàn) 2a，2b 橫斷面T1WI顯示，雙側(cè)基底節(jié)區(qū)（第三腦室下部和上部層面）低信號(hào)影（箭頭所示） 2c，2d 橫斷面T2WI顯示，雙側(cè)基底節(jié)區(qū)（第三腦室下部和上部層面）高信號(hào)影（箭頭所示） 2e，2f 橫斷面DWI顯示，雙側(cè)基底節(jié)區(qū)（第三腦室下部和上部層面）彌散受限信號(hào)，強(qiáng)度不均勻（箭頭所示）Figure 1 Cranial CT showed low-density lesions in bilateral basal ganglia(arrows indicate) The upper level of the third ventricle(Panel 1a).The inferior level of the third ventricle(Panel 1b). Figure 2 Cranial MRI findings Axial T1WI showed the bilateral basal ganglia(inferior and upper level of the third ventricle)hypointensities or mixed hyperintensity lesions(arrows indicate;Panel 2a,2b).Axial T2WI showed the bilateral basal ganglia(inferior and upper level of the third ventricle)hyperintensity signals(arrows indicate;Panel 2c,2d).Axial DWI showed the bilateral basal ganglia(inferior and upper level of the third ventricle)mixed with diffusion limited signals(arrows indicate;Panel 2e,2f).

基因檢測(cè)及分子病理學(xué)檢測(cè) 采集患者及其父母外周靜脈血各3 ml，送檢蘇州賽福醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)有限公司，行全外顯子組測(cè)序（WES）和Sanger測(cè)序，結(jié)果顯示，患者存在第3染色體PCCB基因外顯子10c.1087T＞C（p.Ser363Pro）純合突變（突變位點(diǎn)基因編號(hào)：NM_000532.5），其父母均存在PCCB基因外顯子10 c.1087T＞C（p.Ser363Pro）雜合突變（圖3），但無(wú)相關(guān)臨床癥狀，符合家系共分離現(xiàn)象，證實(shí)患者的突變?yōu)槌Ｈ旧w隱性遺傳性純合突變。參照美國(guó)醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)和基因組學(xué)會(huì)（ACMG）制定的《遺傳變異分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)與指南》［11］，該變異符合疑似致病性變異。最終分子病理診斷為晚發(fā)型丙酸血癥。進(jìn)一步追問(wèn)家族史，家族中無(wú)類(lèi)似疾病患者，其父母否認(rèn)近親婚配且無(wú)臨床癥狀。

圖3 Sanger測(cè)序所見(jiàn) 3a 患者存在PCCB基因外顯子10 c.1087T＞C（p.Ser363Pro）純合突變（灰色柱形所示） 3b 患者之父存在PCCB基因外顯子10 c.1087T＞C（p.Ser363Pro）雜合突變（灰色柱形所示）3c 患者之母存在PCCB基因外顯子10 c.1087T＞C（p.Ser363Pro）雜合突變（灰色柱形所示）Figure 3 Sanger sequence findings of PCCB gene The patient's c.1087T＞C(p.Ser363Pro)locus was a homozygous mutation(gray pillar indicates,Panel 3a).The patient's father(Panel 3b)and mother(Panel 3c)c.1087T＞C(p.Ser363Pro)locus were a heterozygous mutation(gray pillars indicate).

治療與隨訪 患者入院后即限制蛋白飲食，予左卡尼汀1000 mg/d靜脈注射連續(xù)14天、鹽酸精氨酸15 g/d靜脈滴注連續(xù)5天降氨治療，臨床癥狀明顯改善?；颊吖沧≡?0天，出院時(shí)意識(shí)清楚，認(rèn)知功能恢復(fù)正常，肢體不自主動(dòng)作消失。出院后隨訪1～3個(gè)月，于2021年1月5日復(fù)查干血斑M(jìn)S/MS和尿液GS/MS，丙酸和尿液3-羥基丙酸水平顯著下降（表1）。目前仍在隨訪中。

表1 丙酸血癥患者入院時(shí)和隨訪時(shí)血液和尿液有機(jī)酸檢測(cè)結(jié)果Table 1. MS/MS and GC/MS test results of propionic acidemia patient during initial screening and follow-up after treatment

討 論

丙酸血癥是常染色體隱性遺傳性代謝性疾病，系線粒體內(nèi)PCC活性缺乏所致，引起丙酰輔酶A（異亮氨酸、蛋氨酸、蘇氨酸、纈氨酸、奇數(shù)鏈脂肪酸和膽固醇側(cè)鏈分解代謝所產(chǎn)生）代謝減少，堆積于體內(nèi)，進(jìn)而激活旁路代謝途徑，生成大量丙酸（亦有一部分由細(xì)菌在腸道內(nèi)分解丙酮酸產(chǎn)生）、3-羥基丙酸和甲基枸櫞酸等中間代謝產(chǎn)物，產(chǎn)生嚴(yán)重的毒性作用［12］。丙酸血癥患兒臨床表現(xiàn)多樣，出生后或嬰幼兒期即出現(xiàn)相應(yīng)臨床癥狀，新生兒期表現(xiàn)為嘔吐、喂養(yǎng)困難、意識(shí)障礙、昏迷和抽搐，可累及神經(jīng)系統(tǒng)、心臟、腎臟和免疫系統(tǒng)等；晚發(fā)型主要表現(xiàn)為發(fā)育遲緩、智力障礙、癲 發(fā)作、基底節(jié)區(qū)病變、胰腺炎和心肌病等，其他少見(jiàn)并發(fā)癥還包括視神經(jīng)萎縮、聽(tīng)力喪失、卵巢功能障礙和慢性腎功能衰竭。晚發(fā)型患者可無(wú)臨床癥狀、也可在蛋白質(zhì)分解代謝壓力下出現(xiàn)代謝危象，或者發(fā)病更隱匿，并發(fā)多器官功能障礙，如嘔吐、蛋白質(zhì)不耐受、發(fā)育不良、肌張力下降、運(yùn)動(dòng)障礙伴錐體外系癥狀（舞蹈病、手足徐動(dòng)癥）或心肌病［13-14］。丙酸血癥患者的常見(jiàn)臨床表現(xiàn)發(fā)生率［15］參見(jiàn)表2。本文患者表現(xiàn)為急性代謝危象導(dǎo)致的代謝性腦病伴運(yùn)動(dòng)障礙，為晚發(fā)型的典型臨床表現(xiàn)，且發(fā)病前有飲酒史，可能是出現(xiàn)代謝危象的誘因。

表2 文獻(xiàn)報(bào)道的丙酸血癥患者常見(jiàn)臨床表現(xiàn)及本文病例臨床表現(xiàn)Table 2. The common clinical manifestations of propionic acidemia in literature and the manifestations of this case

實(shí)驗(yàn)室檢查多表現(xiàn)為代謝性酸中毒，血清氨和乳酸升高，血常規(guī)白細(xì)胞計(jì)數(shù)、紅細(xì)胞計(jì)數(shù)和血小板計(jì)數(shù)減少，其中高氨血癥對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)的影響最大，可引起代謝危象；丙酸血癥則通過(guò)降低N-乙酰谷氨酸合成酶活性，造成尿素循環(huán)障礙，引起高氨血癥［16］，也可能谷氨酸（Glu）/谷氨酰胺（Gln）形成缺陷是高氨血癥的作用機(jī)制［17］。因此，當(dāng)臨床疑診丙酸血癥時(shí)，應(yīng)完善血清氨、動(dòng)脈血?dú)夥治觥⒀Ｒ?guī)、氨基酸測(cè)定、?；鈮A（甲基丙二酸、C3和游離肉堿）以及尿酮、尿液的有機(jī)酸測(cè)定。臨床主要依靠干血斑（MS/MS法）和尿液（GC/MS法）有機(jī)酸檢測(cè)進(jìn)行初篩，歐洲甲基丙二酸血癥（MMA）與丙酸血癥診治指南［15］中丙酸血癥的臨床診斷標(biāo)準(zhǔn)為：（1）尿液GC/MS法提示3-羥基丙酸和甲基枸櫞酸顯著升高。（2）干血斑氨基酸肉堿MS/MS法顯示C3＞4μmol/L，C3/C2比值＞0.25。本文患者的實(shí)驗(yàn)室檢查結(jié)果符合典型丙酸血癥表現(xiàn)，診斷明確。應(yīng)注意與甲基丙二酸血癥相鑒別，二者為丙酸代謝障礙的兩種疾病，MS/MS法均提示C3水平升高，但丙酸血癥患者尿液GC/MS法可檢出特異性3-羥基丙酸，而甲基丙二酸血癥患者可檢出特異性甲基丙二酸，可資鑒別［15］。此外，異常升高的血清同型半胱氨酸可提示丙酸代謝通路疾病的可能，對(duì)遺傳性丙酸血癥和甲基丙二酸血癥具有重要診斷指向性［15］。

丙酸血癥頭部MRI表現(xiàn)為髓鞘形成延遲、腦萎縮伴腦室系統(tǒng)和蛛網(wǎng)膜下腔擴(kuò)大，以及不同程度的基底節(jié)區(qū)改變［18-20］。MRS顯示，基底節(jié)區(qū)N-乙酰天冬氨酸（NAA）和肌醇峰值降低，Gln或者Glu峰值升高［18］，乳酸（Lac）峰值升高［21］。本文患者呈急性發(fā)病，臨床表現(xiàn)為急性代謝性腦病，影像學(xué)提示雙側(cè)基底節(jié)區(qū)對(duì)稱(chēng)性病變，國(guó)外僅數(shù)例類(lèi)似報(bào)道［22-25］，國(guó)內(nèi)表現(xiàn)為雙側(cè)基底節(jié)區(qū)對(duì)稱(chēng)性病變的丙酸血癥十分罕見(jiàn)，成年期發(fā)病者尚未見(jiàn)諸報(bào)道。基底節(jié)區(qū)病變考慮與灌注異常和有毒代謝產(chǎn)物積累有關(guān)［23-25］。本文患者頭部CT平掃可見(jiàn)雙側(cè)基底節(jié)區(qū)低密度病灶；MRI可見(jiàn)雙側(cè)基底節(jié)區(qū)長(zhǎng)T1、長(zhǎng)T2信號(hào)病灶，其內(nèi)混雜短T1、短T2信號(hào)，DWI顯示雙側(cè)基底節(jié)區(qū)混雜彌散受限信號(hào)，提示存在出血性壞死。但是該例患者未行MRS，無(wú)法對(duì)病變的病理生化表現(xiàn)進(jìn)一步分析。由于典型的抗富亮氨酸膠質(zhì)瘤失活基因1（LGI1）受體腦炎亦可表現(xiàn)為對(duì)稱(chēng)性基底節(jié)區(qū)病變，故我們進(jìn)一步完善血清和腦脊液自身免疫性腦炎抗體檢測(cè)，均無(wú)陽(yáng)性發(fā)現(xiàn)。

既往有文獻(xiàn)報(bào)道，丙酸血癥的典型病理表現(xiàn)為大腦和小腦白質(zhì)海綿樣變性［22，26］，缺血缺氧性損傷致神經(jīng)元缺失和神經(jīng)膠質(zhì)增生；基底節(jié)區(qū)病變?cè)谕戆l(fā)型丙酸血癥中更為常見(jiàn)，病理表現(xiàn)為基底節(jié)壞死和壞死后出血，出血僅限于基底節(jié)灰質(zhì)，不遵循血管分布，腦實(shí)質(zhì)內(nèi)可見(jiàn)血管內(nèi)皮細(xì)胞腫脹［25］。盡管上述病理改變不具特異性，但基底節(jié)對(duì)稱(chēng)性出血性壞死的病理學(xué)特征具有高度指向性，提示組織病理學(xué)檢查有助于神經(jīng)系統(tǒng)遺傳性疾病發(fā)病機(jī)制的闡明，對(duì)疾病的診斷與治療具有重要意義。本文患者未行病理學(xué)檢查，但其影像學(xué)提示雙側(cè)基底節(jié)區(qū)對(duì)稱(chēng)性出血性壞死（圖1，2），符合丙酸血癥的改變。

丙酸代謝的關(guān)鍵酶為PCC，是PCCA和PCCB亞基組成的α6β6十二聚體，系編碼PCCA和PCCB亞基的基因突變所致，均可引起丙酸血癥。目前已發(fā)現(xiàn)81種PCCA基因變異和86種PCCB基因變異，且丙酸血癥發(fā)病率和基因突變存在明顯的種族和地區(qū)差異［27-29］。鑒于此，我們檢索美國(guó)國(guó)立醫(yī)學(xué)圖書(shū)館生物醫(yī)學(xué)文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)（PubMed）中亞洲人群常見(jiàn)的丙酸血癥基因突變類(lèi)型，參見(jiàn)表3［27-28，30-39］。本文患者分子病理學(xué)提示存在PCCB基因外顯子10 c.1087T＞C純合突變，該突變是由陳占玲等［40］于2015年新發(fā)現(xiàn)的致病性變異，該位點(diǎn)突變導(dǎo)致氨基酸由絲氨酸突變?yōu)楦彼幔╬.Ser363Pro），并經(jīng)Sanger測(cè)序家系驗(yàn)證，該純合突變遺傳自其父母［均存在PCCB基因外顯子10 c.1087T＞C（p.Ser363Pro）雜合突變］，符合家系共分離現(xiàn)象，進(jìn)一步支持該突變位點(diǎn)為致病性突變。目前，該突變位點(diǎn)已收錄于ClinVar數(shù)據(jù)庫(kù)（http：//www.clinicalgenome.org/datasharing/clinvar/），定義為“疑似致病性變異”。由于報(bào)道的家系較少，尚待進(jìn)一步在其他家系中驗(yàn)證。

表3 文獻(xiàn)報(bào)道的亞洲人群丙酸血癥常見(jiàn)基因突變類(lèi)型Table 3. Common gene mutation types of propionic acidemia in Asians

目前尚缺乏特異性治療方法，急性期的代謝危象主要采取降氨、控制感染、糾正酸堿平衡等對(duì)癥治療；長(zhǎng)期治療以限制天然蛋白質(zhì)（包括纈氨酸、異亮氨酸、蘇氨酸和甲硫氨酸）的攝入為主，同時(shí)輔以左卡尼汀、甲硝唑、氨甲酰谷氨酸等藥物治療，必要時(shí)行肝臟移植術(shù)［15，41］。本文患者經(jīng)限制蛋白飲食、大劑量左卡尼汀、降氨等治療后癥狀明顯改善，復(fù)查有機(jī)酸代謝顯示干血斑丙酸和尿液3-羥基丙酸水平顯著下降。

綜上所述，國(guó)內(nèi)關(guān)于晚發(fā)型丙酸血癥的報(bào)道較少，本文患者為國(guó)內(nèi)首例PCCB基因突變致晚發(fā)型丙酸血癥病例。提示我們?cè)谂R床實(shí)踐中，對(duì)于成年期發(fā)病的代謝性腦病，應(yīng)將丙酸血癥作為鑒別診斷之一；對(duì)于異常升高的血清同型半胱氨酸，考慮甲基丙二酸血癥的同時(shí)亦應(yīng)排除丙酸血癥的可能。干血斑（MS/MS法）和尿液（GC/MS法）有機(jī)酸檢測(cè)聯(lián)合全外顯子組測(cè)序等分子病理學(xué)檢查在晚發(fā)型丙酸血癥的診斷中具有重要價(jià)值。丙酸血癥為臨床罕見(jiàn)的遺傳代謝性疾病且預(yù)后不良，因此，早期基因檢測(cè)以明確診斷有助于對(duì)其家系做出遺傳咨詢(xún)并指導(dǎo)優(yōu)生優(yōu)育，避免致病基因在家系中的傳遞。

利益沖突 無(wú)