郜珊珊，代鵬，趙干業(yè)，孔祥東

Lesch-Nyhan 綜合征（Lesch-Nyhan syndrome，LNS）[在線人類孟德爾遺傳數(shù)據(jù)庫（Online Mendelian Inheritance in Man，OMIM）300322] 是一種罕見的X連鎖隱性遺傳病，于1964 年由Lesch 和Nyhan 首次報道[1]。該病的主要特征為嚴(yán)重的運動障礙、肌張力障礙、尿結(jié)晶、高尿酸血癥和自殘行為，常被誤診為腦癱[2]。LNS 的致病基因是HPRT1 基因，該病發(fā)病率約為1/500 000～1/235 000[3]，目前臨床尚無有效的治療方法，因此遺傳咨詢和產(chǎn)前診斷是預(yù)防和減少此類患兒出生的有效措施。國內(nèi)關(guān)于HPRT1 基因變異導(dǎo)致的LNS 家系進行產(chǎn)前診斷的報道較為少見。現(xiàn)報告鄭州大學(xué)第一附屬醫(yī)院（我院）對1 個LNS 家系進行HPRT1 基因產(chǎn)前診斷并提供遺傳咨詢的病例資料，旨在為臨床工作提供參考。

1 資料與方法

1.1 臨床資料患者 女，33 歲，因曾育有2 兒，大兒患LNS（先證者），小兒出生1 年后夭折，此次自然妊娠，孕11+5周，擬行產(chǎn)前診斷，于2020 年1 月10 日就診于我院遺傳與產(chǎn)前診斷中心門診。既往史：家系中先證者（Ⅱ1）為男孩，出生日期2014 年2 月7 日，系第一胎第一產(chǎn)，妊娠期胎動少，足月剖宮產(chǎn)，母親妊娠期糖尿病史，胎兒臍帶繞頸史，出生體質(zhì)量3.5 kg，身長50 cm，腳和腿部皮下出血，出生后第3 天窒息，低血糖合并電解質(zhì)紊亂。出生后第3 天頭顱磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）示輕微腦積水。5 個月不會抬頭，1 歲半開始咬自己手指頭、嘴唇和腮部（見圖1），并用頭碰墻。6 個月時血清中尿酸含量為778.2 μmol/L（參考值119～416 μmol/L），四肢肌電圖、腦電圖未見明顯異常，頭顱MRI 未見明顯異常。先證者曾被誤診為腦癱，7 個月開始做康復(fù)治療直至3 歲，后發(fā)現(xiàn)無效，遂停止康復(fù)治療。3 歲10 個月時外院全外顯子組測序（whole exome sequencing，WES）檢測結(jié)果為HPRT1 基因（NM_000194）c.289_290delGT（p.V97Rfs*10）半合子變異導(dǎo)致的LNS。目前先證者7 歲，身高112 cm，體質(zhì)量20 kg，不會坐，不會走路，抬頭只能堅持幾秒，語言發(fā)育極差，主要養(yǎng)育人為母親，只會叫爺爺、奶奶和姨，不會叫爸爸和媽媽。語言能力同6 個月齡水平，可理解簡單物品名稱和手勢。從出生后多次病危入重癥監(jiān)護室（intensive care unit，ICU）搶救。該家系第二子（Ⅱ2）于2016 年4 月9 日孕38+2周剖宮產(chǎn)，妊娠期胎動少，母親妊娠期糖尿病史，出生體質(zhì)量3.4 kg，身長51 cm，腳和腿部皮下出血。5 個月時不會抬頭，頭顱MRI 示腦積水。第二子于1 歲余夭折，未行HPRT1 基因檢測，夭折原因不明。家族史：患者自訴在整個家族三代之內(nèi)，患者的姥姥生育7 次，3 人健康（包括患者的母親、大姨和1個舅舅），夭折4 個舅舅?；颊叩拇笠躺? 次，其中2 個哥哥夭折?；颊弑敬稳焉锴拔醋鲞z傳咨詢，否認近親結(jié)婚。在知情同意的原則下，對患者進行LNS 產(chǎn)前診斷。本研究獲得我院倫理委員會批準(zhǔn)。

圖1 先證者自殘咬傷圖片

1.2 方法

1.2.1 樣本采集及DNA 提取簽署知情同意書后，用乙二胺四乙酸（ethylenediaminetetra-acetic acid，EDTA）抗凝管采集患者和先證者肘正中靜脈血各2 mL。在超聲輔助引導(dǎo)下，采用18G 一次性GALLINI 針對孕婦行絨毛活檢穿刺術(shù)抽取胎兒絨毛10 mg。采用DNA 提取試劑盒和全自動DNA 提取工作站，提取孕婦外周血與胎兒絨毛的DNA。用紫外分光光度計檢測DNA 的濃度和純度，確保DNA 的濃度為60～100 ng/μL，DNA 的純度（OD260/OD280比值）在1.8～2.0 之間（可以進行后續(xù)實驗）。采用定量熒光聚合酶鏈反應(yīng)（quantitative fluorescence polymerase chain reaction，QF-PCR）結(jié)合毛細管電泳技術(shù)排除絨毛標(biāo)本母源污染。

1.2.2 HPRT1 基因變異分析應(yīng)用PCR 結(jié)合Sanger 測序的方法對患者及其胎兒和先證者進行HPRT1 基因變異分析。根據(jù)Primer Premier 軟件設(shè)計HPRT1 基因（NM_000194）第3外顯子的正向引物（5′-AGGCATGGGGTCTCACTGTATT-3′）和反向引物（5′-CCCAACAGCAA TTCCTAAA-3′），解鏈溫度為60 ℃，擴增片段長度為551 bp。PCR 反應(yīng)體系為（25 μL）：2 X Taq PCR Master Mix 13 μL，正向引物0.5 μL，反向引物0.5 μL，DNA 1 μL，ddH2O 10 μL。PCR 反應(yīng)條件為：初始預(yù)變性95 ℃4 min，95 ℃變性30 s，60 ℃退火30 s，72 ℃延伸30 s，31 個循環(huán)，最后72 ℃延伸7 min。取PCR 產(chǎn)物2 μL經(jīng)1%瓊脂糖凝膠電泳鑒定后送生工生物工程（上海）股份有限公司進行Sanger 測序。

2 結(jié)果

2.1 HPRT1 基因變異分析結(jié)果該LNS 家系的先證者（Ⅱ1）檢測到HPRT1 基因（NM_000194）c.289_290delGT（p.V97Rfs*10）半合子變異，患者（Ⅰ2）檢測到HPRT1 基因（NM_000194）c.289_290delGT（p.V97Rfs*10）雜合變異，胎兒（Ⅱ3）未檢測到HPRT1基 因（NM_000194）c.289_290delGT（p.V97Rfs*10）變異，見圖2。告知患者其自身及其家族中其他女性攜帶者所生育男孩的患病風(fēng)險為50%，所生育女孩為攜帶者的概率為50%，此次妊娠胎兒不攜帶該致病位點，建議繼續(xù)妊娠，定期產(chǎn)檢，患者選擇繼續(xù)妊娠。

圖2 先證者、患者及其胎兒HPRT1 基因c.289_290 位點變異情況

2.2 隨訪該LNS 家系中第三胎出生1 年后對其進行隨訪。第三胎（Ⅱ3）為女孩，妊娠期母親感覺胎動明顯，且胎動與孕其兩個哥哥時明顯不同，妊娠期血糖正常，羊水正常，孕38+5周剖宮產(chǎn)，出生體質(zhì)量3.2 kg，身長50 cm，腳和腿部無皮下出血。該女孩1歲體檢結(jié)果正常，血清尿酸水平正常。抽取該女孩肘正中靜脈血進行基因檢測，未檢測到HPRT1 基因（NM_000194）c.289_290delGT（p.V97Rfs*10）變 異。家系圖見圖3。

圖3 該LNS 家系圖

3 討論

3.1 LNS 的發(fā)病機制及分類LNS 是一種極為罕見的X 連鎖隱性遺傳病，致病基因為HPRT1。該基因在X 染色體長臂（Xq26）上跨越約45 kb，由9 個外顯子組成，編碼序列為654 bp[4]。HPRT1 基因編碼的蛋白為次黃嘌呤-鳥嘌呤磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶（hypoxanthine guanine phosphoribosyl transferase，HGPRT），在體內(nèi)可以把次黃嘌呤轉(zhuǎn)化為次黃苷酸，把鳥嘌呤轉(zhuǎn)化為單磷酸鳥苷[5]。該酶活性丟失時，次黃嘌呤和鳥嘌呤的嘌呤基團將代謝為尿酸，導(dǎo)致機體尿酸升高并影響神經(jīng)系統(tǒng)的功能[6-7]。LNS 根據(jù)HGPRT 酶活性的強弱主要分為以下3 種類型[8]。①經(jīng)典型：HGPRT 酶活性＜1.5%，臨床表現(xiàn)為代謝及神經(jīng)系統(tǒng)異常、發(fā)育遲滯和自傷行為。②HGPRT 相關(guān)高尿酸血癥：HGPRT 酶活性＞8.0%，臨床僅表現(xiàn)為高尿酸血癥。③中間型：HGPRT 酶活性為1.5%～8.0%，臨床表現(xiàn)為代謝和神經(jīng)系統(tǒng)異常，但一般無自傷行為。

3.2 LNS 的診斷及治療HGPRT 酶活性可以通過高壓液相色譜儀來檢測[9]。本研究的LNS 家系中的先證者有自傷行為，推測其屬于經(jīng)典型LNS，但是沒有測定其HGPRT 酶活性。1977 年Halley 等[10]利用放射自顯影技術(shù)，在3 例有LNS 妊娠風(fēng)險的孕婦中發(fā)現(xiàn)1 例男性患兒、1 例正常男性胎兒和1 例雜合攜帶女性胎兒。本研究采用PCR 結(jié)合Sanger 測序的方法對一個LNS 家系的HPRT1 基因位點變異進行分析，探索該家系的致病原因，結(jié)果明確了先證者的變異來自其母親，而現(xiàn)有胎兒沒有變異，為該LNS家系的遺傳咨詢和產(chǎn)前診斷提供了分子依據(jù)。目前臨床對該病尚無有效的治療方法，LNS 的多模式治療包括綜合醫(yī)療管理、牙科管理、物理治療及行為和精神干預(yù)等對癥治療。癥狀嚴(yán)重的患者很難治愈，但是癥狀相對較輕的患者預(yù)后相對較好[2]。LNS 患者可以服用別嘌呤醇來治療高尿酸血癥并預(yù)防腎功能衰竭。牙科管理包括利用護齒器和預(yù)防咬傷的拔牙。研究發(fā)現(xiàn)可以通過行為約束、服用藥物和腦深部刺激，控制LNS 患者的自殘和攻擊行為[8]。1974 年Mizuno等[11]研究發(fā)現(xiàn)，LNS 患者每天服用5-羥色氨酸后，自殘行為可以得到控制，但是在停止服藥12～15 h 后，自殘行為會再次出現(xiàn)。而1976 年Frith 等[12]的研究發(fā)現(xiàn)，5-羥色氨酸能顯著減少LNS 患者的運動量，達到鎮(zhèn)靜效果，但不能改善患者的嗅覺，也不能減少自殘現(xiàn)象。Goldstein 等[13]發(fā)現(xiàn)氟奮乃靜能減少LNS患者自殘。目前尚無有效治療或緩解LNS 自殘行為的藥物，還需進一步研發(fā)。

3.3 LNS 的臨床表型及鑒別診斷LNS 的臨床表型為睪丸萎縮、腎結(jié)石、智力缺陷、肌張力減退、痙攣、構(gòu)音障礙、舞蹈手足徐動、運動發(fā)育遲緩、全身性肌張力降低、肌張力障礙、反射亢進、痛風(fēng)（足）、巨幼細胞性貧血、嘔吐、吞咽困難、錐體外系功能障礙、角弓反張、高尿酸尿癥、高尿酸血癥、陣發(fā)性高熱、橫紋肌溶解癥、身材矮小和強迫性無法控制的自傷[11-14]。因此，LNS 又稱為自毀容貌綜合征。不同年齡段的LNS 患者臨床表現(xiàn)不同，通常情況下，患者無法正常走路，需要輪椅輔助。本研究先證者的臨床表現(xiàn)為智力缺陷、肌張力障礙、構(gòu)音障礙、運動發(fā)育遲緩、高尿酸血癥、身材矮小以及自傷行為，并且完全依賴他人進行日?；顒雍蜐M足個人需求。LNS 相關(guān)的精神運動延遲必須與腦癱相鑒別。自殘行為也存在于其他疾病中，例如Smith-Magenis 綜合征、貓叫綜合征、Prader-Willi 綜合征、Rett 綜合征和Cornelia de Lange 綜合征等[14]。Smith-Magenis 綜合征通常是由染色體17p11.2 區(qū)域缺失導(dǎo)致，臨床癥狀除咬、打、摳指甲和腳趾甲外，還包括短頭畸形、面中部發(fā)育不全、聲音嘶啞、言語遲緩、學(xué)習(xí)困難和發(fā)育遲緩、耳聾、行為問題（發(fā)脾氣）、夜間覺醒和肌張力減退等[15]。貓叫綜合征由染色體5p 缺失導(dǎo)致，臨床癥狀除撞擊頭部、抓撓和自咬外，還包括貓叫聲、智力殘疾、語言發(fā)育受限、睡眠障礙、對聽覺刺激過敏、嘔吐和反芻等[16]。Prader-Willi 綜合征由15 號染色體長臂15q11～q13 異常導(dǎo)致，臨床癥狀除摳抓皮膚、咬指甲和拔頭發(fā)外，還包括肌張力減退、智力遲滯、性腺功能減退、畸形特征、身材矮小、肥胖、行為和精神異常等[17-18]。MECP2 基因異常導(dǎo)致的Rett 綜合征患者多為女孩，自殘的概率約為50%，其他的臨床表現(xiàn)為腦部發(fā)育不良、語言障礙、刻板動作、共濟失調(diào)、智力殘疾和類似孤獨癥的行為[19]。NIPBL 基因異常導(dǎo)致的CorneliadeLange 綜合征患者的自殘概率約為40%，其他的臨床表現(xiàn)包括肢體發(fā)育異常、生長遲緩、心臟和泌尿生殖系統(tǒng)異常、近視、多毛、睡眠障礙和聽力喪失等[20]。在臨床上，單憑臨床癥狀并不能很好地區(qū)分以上疾病，還要靠基因檢測來鑒別。

3.4 該家系診治體會根據(jù)人類基因突變數(shù)據(jù)庫（Human Gene Mutation Database，HGMD）專業(yè)版數(shù)據(jù)庫（2021.3 版），目前已發(fā)現(xiàn)442 個致病的HPRT1 基因變異，包括錯義突變、無義突變、移碼突變和剪接區(qū)變異等。已有文獻報道該家系中的HPRT1 基因c.289_290delGT（p.V97Rfs*10）變異與LNS 相關(guān)[21]。該變異位點為移碼突變，會產(chǎn)生截短的編碼蛋白，從而改變HGPRT 的三維構(gòu)象和穩(wěn)定性，變?yōu)闊o效蛋白，進而影響其在機體所發(fā)揮的功能。根據(jù)美國醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)與基因組學(xué)學(xué)會（American College of Medical Genetics and Genomics，ACMG）指南，該變異初步判定為致病性變異（Pathogenic:PVS1+PS4+PM2+PP4）。PVS1：該變異為零效變異，可能導(dǎo)致基因功能喪失；PS4：文獻數(shù)據(jù)庫已有該位點的LNS 病例報道，變異標(biāo)簽為DM（致病變異），ClinVar 數(shù)據(jù)庫無該位點致病性分析結(jié)果；PM2：在正常人群數(shù)據(jù)庫中的頻率極低，為低頻變異；PP4：患者表型或家族史高度特異于單一遺傳基礎(chǔ)的疾病。

該患者就診時自訴在整個家族三代之內(nèi)，懷疑至少有8 個患兒。因為以前的醫(yī)療水平有限同時家屬對遺傳病的認識不足，家屬未予重視，該家族中患兒未曾就醫(yī)。孕婦精神狀態(tài)不佳，壓力巨大，自認為處于“受詛咒的家族”，而且認為自己是家族中運氣最差的人。先證者的診斷過程歷經(jīng)數(shù)年，輾轉(zhuǎn)全國各地多家醫(yī)院，其長期處于恐懼和無措的狀態(tài)。本次就診后，先證者檢測到HPRT1 基因（NM_000194）c.289_290delGT（p.V97Rfs*10）半合子變異，且遺傳自母親。胎兒未檢測到該位點變異，為未攜帶致病位點的健康胎兒，打消了其顧慮和擔(dān)憂，有助于其順利平穩(wěn)度過妊娠期，并最終獲得健康女嬰。提示正確的產(chǎn)前診斷對于患有遺傳疾病家族的生育及生活質(zhì)量具有重要的意義。

目前，國際公認的罕見病有7 000 余種，約80%的罕見病為遺傳性疾病。我國人口基數(shù)大，罕見病患者約有2 000 萬，并且每年新增20 萬[22]。罕見病種類繁多，臨床表現(xiàn)復(fù)雜多樣，臨床醫(yī)生特別是基層醫(yī)生對罕見病缺乏足夠的認識，導(dǎo)致診斷難、治療難。35%的罕見病曾被誤診5 次以上，罕見病患者獲得明確診斷的不足40%[23]。很多患者因為誤診耽誤了治療，同時由于對遺傳咨詢和產(chǎn)前診斷了解不夠，沒有及時就診，很多家庭失去了孕育健康孩子的機會。因此，對于有不良孕育史特別是家族性不良生育史的夫妻，臨床接診時要注意問診，為患者提供專業(yè)的咨詢意見；對有臨床癥狀的患者進行基因檢測，以便及時發(fā)現(xiàn)遺傳病病因，縮短罕見病患兒的確診時間。如果以當(dāng)前的技術(shù)手段沒有發(fā)現(xiàn)致病原因，應(yīng)及時妥善保留患者樣本。隨著檢測技術(shù)的不斷發(fā)展，以往陰性結(jié)果的樣本可以重新進行檢測和數(shù)據(jù)分析，以便提高罕見病患者的確診率。這樣可以最大限度地發(fā)現(xiàn)罕見病的致病原因，從而預(yù)防罕見病出生缺陷，達到優(yōu)生優(yōu)育的目的。