盧婷婷 陸相朋 廉文君 張 堯 鄭 宏 楊艷玲
1.河南中醫(yī)藥大學第一附屬醫(yī)院(河南鄭州 450000);2.河南中醫(yī)藥大學兒科醫(yī)學院(河南鄭州 450000);3.北京大學第一醫(yī)院(北京 100034)
Lesch-Nyhan 綜合征又稱自毀容貌綜合征(OMIM 300322),是一種罕見的遺傳代謝病,為X連鎖隱性遺傳病,由于HPRT1基因發(fā)生致病變異導致次黃嘌呤-鳥嘌呤磷酸核糖轉移酶(hypoxanthineguanine phosphoribose transferase,HPRT,No.2.4.2.8)活性缺乏或喪失,體內尿酸生成增多,引起腦損害、腎結石及骨關節(jié)病[1-2]。在加拿大本病發(fā)病率為1/380000,西班牙為1/235000[3],世界范圍內對本病的報道較少[4]。自殘行為、高尿酸血癥是本病最具特征性的癥狀,還可見運動發(fā)育遲滯、語言障礙、手足徐動、肌張力障礙等[2]。上述癥狀可先后出現(xiàn),常以運動發(fā)育落后引起注意,易被誤診為腦性癱瘓[5]。其診斷有賴于臨床癥狀、生化代謝檢查和基因檢測,基因分析對于確診、家族成員的遺傳咨詢及產前診斷具有重要意義。本研究對河南中醫(yī)藥大學第一附屬醫(yī)院、北京大學第一醫(yī)院近年來經基因確診并治療、隨訪的8 例患兒的臨床資料進行回顧性分析,結合文獻查閱,研究本病的臨床特征及防控策略,以提高臨床工作者對本病的認識。
收集2015 年1 月至2019 年12 月河南中醫(yī)藥大學第一附屬醫(yī)院、北京大學第一醫(yī)院臨床診斷、治療及隨訪1年以上的8例LNS患兒的臨床資料,其中5例為北京大學第一醫(yī)院確診,3例為河南中醫(yī)藥大學第一附屬醫(yī)院確診,確診后均于河南中醫(yī)藥大學第一附屬醫(yī)院隨訪1年以上。
對患兒的臨床表現(xiàn)、診療過程、實驗室檢查、影像學資料進行分析。采集患兒及其父母靜脈血各2 mL,提取基因組DNA,進行高通量測序;采用BWA、RTA software、Polyphen2、Mutation taster等生物信息學軟件分析查找致病變異,分析致病性;采用Sanger測序法進行驗證及家族成員的基因分析。
本研究經醫(yī)院醫(yī)學倫理委員會批準,所有檢查和治療均取得患兒及家屬的同意并簽署知情同意書。
8例患兒均為男性,發(fā)病年齡從3月齡至11月齡,平均發(fā)病年齡6.5月齡,平均確診年齡20.3月齡,均因運動發(fā)育落后就診,實驗室檢查發(fā)現(xiàn)血尿酸增高,部分患兒泌尿系彩超檢查發(fā)現(xiàn)結石。
8例患兒均以運動發(fā)育落后為主要表現(xiàn),首診被診斷為“腦損傷綜合征、腦性癱瘓”,曾接受綜合康復治療,療效欠佳?;純壕嬖诓煌潭鹊纳窠浵到y(tǒng)功能障礙,嬰幼兒期出現(xiàn)肌張力障礙、手足徐動等錐體外系癥狀,同時伴有錐體系癥狀,如肢體痙攣、腱反射亢進、病理征陽性等。其中5例(例1、2、5、6、7)發(fā)病早期伴有中樞性肌力低下。4例(例1、2、4、6)患兒在確診時已出現(xiàn)自殘行為,伴有煩躁易怒、哭鬧不安等精神異常,6例(例1、2、4、6、7、8)患兒有情緒不穩(wěn)、易激惹等情緒異常(表1)。
8例患兒圍生期無異常,發(fā)病前均無驚厥史,平素食欲正常,排尿無明顯異常,無關節(jié)紅腫,未進食高嘌呤食物,母孕期無明顯不適。
8 例患兒父母均非近親婚配。例1 有2 個姐姐,現(xiàn)分別12歲、7歲,發(fā)育正常。例2系G3P2,母親不良妊娠史1次,第1胎宮內發(fā)育異常,孕10周時胎停育,第2 胎為男孩,現(xiàn)3 歲半,健康。例3、4 系兄弟,哥哥現(xiàn)9 歲,弟弟1 歲時意外死亡。例8 與例3、4 系姨表兄弟。
8 例患兒血清尿酸均有不同程度增高,波動于447~1 000 μmol/L;3例(例1、2、5)尿液有時呈粉紅色,有紅色結晶;例6合并貧血,血紅蛋白濃度下降,平均紅細胞體積增大;8例患兒血氣、血氨基酸及肉堿譜、尿有機酸分析均未見明顯異常。6例(例1、2、3、5、7、8)患兒進行了視頻腦電圖檢查,其中4例(例2、3、7、8)正常;例1腦電圖異常,基本腦波節(jié)律慢化,睡眠期僅可見少量睡眠紡錘波,睡眠周期不易區(qū)分;例5顯示界限性腦電圖,淺睡期前頭部散在出現(xiàn)尖-慢復合波,有時左右不同步。8例患兒均進行頭顱核磁共振檢查,例2腦白質髓鞘化落后;例6雙側額、顳、頂部腦外間隙增寬,局部皮質發(fā)育差,腦溝寬深,前裂縱池增寬。7 例患兒進行了泌尿系彩超檢查,4 例(例1、2、5、6)發(fā)現(xiàn)泌尿系結石,例2右腎盂分離,例5有左腎積水,右腎血流灌注差,功能受損(表1)。
8例患兒HPRT1基因檢測出6種已知致病變異,即c.609+5G>A、exon 2-3 del、c.131G>A、exon7-8 del、c.384+2T>A、c.212G>A(表1),其中5例(例1、3、4、6、8)的變異來自表型正常的母親,3例(例2、5、7)為自發(fā)變異。例1的兩個姐姐均攜帶致病變異。
8例患兒均采用低嘌呤飲食,使用別嘌呤醇片及碳酸氫鈉片治療,例1、2、3、4、8加用巴氯芬和鹽酸苯海索片口服,例7加用琥珀酸亞鐵、維生素C糾正大細胞性貧血,例2、4 使用了自制防護器具和行為制約,以防止自殘。其中例1于29月齡死于肺部感染;例3于1 歲時嗆奶,窒息死亡;例2 及例4~8 因發(fā)育落后同時進行家庭行為干預及藥物治療,例8 自殘癥狀時輕時重,未規(guī)律監(jiān)測血尿酸水平(表1)。
Lesch-Nyhan 綜合征是一種嚴重的罕見病,以高尿酸血癥、進行性神經精神損害為主要臨床特征,起病年齡早,多于1歲內起病,臨床表現(xiàn)輕重程度不一。已經報道的患者均為男性,女性可能為攜帶者[6]。HPRT 1基因缺陷為本病病因,HPRT 1基因位于Xq26.1,全長40.5 kb,包括9個外顯子和8個內含子,編碼218 個氨基酸,迄今已報道600 多種致病變異,包括堿基置換、移碼、缺失、剪接和插入等不同類型。本組8 例患兒的基因變異均為已報道的致病變異,其中例1 的兩個姐姐攜帶致病變異,例1、3、4、6 及例8的母親為致病變異攜帶者。
HPRT1基因變異導致次黃嘌呤-鳥嘌呤磷酸核糖轉移酶活性受損,HPRT是體內廣泛存在的一種細胞質酶,把次黃嘌呤轉化為次黃苷酸,把鳥嘌呤轉化為鳥苷-磷酸,次黃嘌呤及鳥嘌呤的嘌呤基團代謝為尿酸[7]。人體內嘌呤核苷酸通過“從頭合成途徑”和“補救合成途徑”合成,大腦內缺乏從頭合成途徑的酶體系,只能通過補救合成途徑合成嘌呤核苷酸,因此HPRT在大腦水平較高,尤其基底節(jié)區(qū)濃度最高[8]。HPRT 作為補救合成途徑中的關鍵酶,其活性受損時,5-磷酸核糖基-1-焦磷酸不能分解而堆積,導致嘌呤產生增多,分解產物尿酸增多,引起高尿酸血癥,可引起梗阻性腎病、痛風性關節(jié)炎,并出現(xiàn)神經系統(tǒng)功能異常[9]。Vargiami等[9]曾經報道2例患者,在病程進展過程中出現(xiàn)了腎鈣質沉著癥和腎衰竭,影像學檢查提示腎髓質實質性病變。Mishima 等[10]報道了1 例表現(xiàn)為痛風、家族性高尿酸血癥的22 歲男性,其兄弟及祖父青少年時均患有高尿酸血癥,通過基因分析確診為本病,因此強調HPRT 缺陷也應被認為是家族性青少年痛風的潛在原因。本組8 例患兒均有高尿酸血癥,3 例已發(fā)生泌尿系結石。8 例患兒父母及健康的兄弟姐妹血尿酸正常。
Tschirner等[11]采用高效液相色譜法和串聯(lián)質譜法分析HPRT1基因敲除小鼠大腦、小腦及延髓中的谷氨酸、γ-氨基丁酸、乙酰膽堿、5-羥色胺、5-羥吲哚乙酸、去甲腎上腺素、腎上腺素等神經遞質,基因敲除小鼠腦內上述神經遞質水平與正常小鼠無異,據此推測HPRT活性缺乏主要影響的是多巴胺系統(tǒng),但其他神經遞質的功能可能因多巴胺系統(tǒng)功能變化而受到不同程度的影響。腦內尿酸蓄積對基底節(jié)造成損傷,可導致認知障礙、神經功能障礙和自殘行為[12]。部分本病患兒早期神經系統(tǒng)癥狀為運動發(fā)育落后,伴中樞性肌張力低下,隨著病情進展,逐漸出現(xiàn)肌張力障礙、手足徐動、認知損害及行為異常,自殘為本病較為標志性的臨床表現(xiàn),可見咬口唇、舌、牙齒、手指、前臂,撞擊頭部和肢體等行為,部分患者伴抽搐發(fā)作[13-16]。患者中樞性肌張力低下、手足徐動和肌張力障礙等錐體外系癥狀出現(xiàn)較早,易被誤診為腦損傷、腦性癱瘓等,甚至直至患兒出現(xiàn)了嚴重自殘行為才引起重視,獲得確診。本組8例患兒均因運動發(fā)育落后引起注意,存在錐體外系及錐體系癥狀,部分患兒肌張力減低,先后接受神經康復治療,療效欠佳。
Lesch-Nyhan綜合征患兒常于3歲前出現(xiàn)自殘行為,表現(xiàn)為咬嘴唇、面頰和舌,隨著病程進展出現(xiàn)咬手指、撞擊頭部等[17]。自殘行為的嚴重程度通常在數(shù)年內無明顯加重趨勢。發(fā)病年齡越早,自殘行為越嚴重[18]。劇烈持久的自殘行為可導致唇周組織及部分或整體手指的缺失[17]。本組中4 例患兒在1 歲前出現(xiàn)了咬嘴唇,導致口周組織缺失;1例在19個月時開始咬手指;1例4歲開始撞頭,家長采取了措施固定四肢,未出現(xiàn)手部自殘動作。本組8例患兒無驚厥發(fā)作,2例視頻腦電圖異常。
HPRT活性測定方法主要采用全血、自然細胞、溶液等標本,測定HPRT 催化次黃嘌呤和鳥嘌呤分別生成的次黃嘌呤核苷酸和鳥嘌呤核苷酸[19]。本組8例患兒癥狀典型,血尿酸顯著增高,基因診斷明確,未進行HPRT活性測定。根據HPRT活性受損程度,酶活性完全缺乏(<1.5%)導致經典型Lesch-Nyhan綜合征,典型臨床特征包括高尿酸血癥及其后遺癥如痛風性關節(jié)炎、泌尿系結石,運動障礙如肌張力障礙、不自主運動、認知損害以及自殘行為;HPRT活性部分缺乏(1.5%~8%)導致Lesch-Nyhan 綜合征變異型,又叫中間型,臨床癥狀相對較輕;最輕微的表型為HPRT相關性高尿酸血癥(OMIM 300323),患者HPRT 活性>8.0%,一些患者表現(xiàn)為高尿酸血癥及其伴隨癥狀,運動障礙及認知損害癥狀輕微,通過專業(yè)神經系統(tǒng)查體才能發(fā)現(xiàn)。介于Lesch-Nyhan 綜合征和HPRT 相關性高尿酸血癥表型之間的神經系統(tǒng)功能及行為異常被稱為HPRT 相關性神經功能障礙,患者HPRT活性1.5%~8.0%,臨床表現(xiàn)包括尿酸生成過多及神經功能障礙,無自殘行為[6,20-21]。本文8例患兒均未行酶活性檢測,但結合患兒臨床表現(xiàn)及其他實驗室檢查指標,考慮均為經典型LNS。
在同一家系中攜帶相同變異的患者表現(xiàn)出不同的臨床表型,由此推測除了殘存酶活性水平,還有其他因素影響臨床表型,亦即遺傳性和非遺傳性因素同時在調節(jié)HPRT 的mRNA 翻譯水平[20]。此外,其他學者發(fā)現(xiàn)Lesch-Nyhan綜合征患者的基因變異發(fā)生在非編碼區(qū)[6]。亦有患者的HPRT 活性水平正常,并且HPRT的基因編碼區(qū)未發(fā)現(xiàn)任何變異,說明有HPRT 1基因以外的基因調控著Lesch-Nyhan 綜合征患者的神經行為[22-24]。因此,關于mRNA水平的研究對解釋患者基因型和表型之間的關系十分關鍵[25]。Lesch-Nyhan 綜合征患者的臨床表型呈逐漸加重趨勢,文獻報道中的患者神經行為評估的時機不同,嚴重程度不同,有些患者報道時年齡尚小,臨床癥狀可能尚未完全表現(xiàn)出來。部分患者在被報道時由于未出現(xiàn)自傷行為而被診斷為Lesch-Nyhan綜合征變異型,隨著病程進展出現(xiàn)自傷行為以后修正診斷為Lesch-Nyhan綜合征[21]。
Lesch-Nyhan 綜合征的常見實驗室檢查異常主要是高尿酸血癥、高尿酸尿癥及泌尿系尿酸結石。尿酸結石可通過CT 檢查發(fā)現(xiàn),腹部X 線及超聲有時不能發(fā)現(xiàn)異常。診斷主要基于臨床表現(xiàn)和檢查結果,一些患者血清尿酸高達1 000 μmol/L,尿尿酸達150~850 μmol/(kg·24 h),紅細胞或成纖維細胞中次黃嘌呤-鳥嘌呤磷酸核糖轉移酶活性顯著下降,HPRT1基因檢出致病變異有助于確診及家族成員的攜帶者篩查,指導遺傳咨詢及產前診斷。本組8例患兒均有高尿酸血癥,3 例有尿液結晶,2 例有泌尿系結石,均獲得了基因診斷。
Lesch-Nyhan綜合征治療困難,多為對癥治療。別嘌呤醇可改善高尿酸血癥,應仔細觀察和調整劑量,過量可導致黃嘌呤尿癥和醫(yī)源性黃嘌呤尿石癥。也有報道使用非布司他治療高尿酸血癥取得良好臨床療效的病例[10]。地西泮、巴氯芬、氟哌啶醇和/或巴比妥類藥物可治療痙攣和肌張力障礙。對于自殘行為需通過身體約束和行為治療來管理。Lesch-Nyhan綜合征預后不良,本組8例患兒獲診時均已存在明顯的神經精神損害,5例經治療后血尿酸下降,癥狀好轉,2例死亡,1例未堅持治療,病情不穩(wěn)定。
Lesch-Nyhan 綜合征預后不良,大部分患者通常在中年時死于腎衰竭或淋巴細胞和免疫球蛋白G水平降低而導致的感染[26-27]。Vargiami等[9]曾報道2例Lesch-Nyhan綜合征,超聲顯示腎臟發(fā)育不良,雙側彌漫性高回聲,別嘌呤醇從5 mg/(kg·24 h)逐漸增加到10 mg/(kg·24 h),并口服碳酸氫鹽,將尿液堿化至pH 6.5~7,患者腎功能好轉,血清和尿尿酸水平明顯降低,蛋白尿無明顯改善,2年后患者出現(xiàn)慢性腎功能不全,經過1年腹膜透析治療后腎衰竭。Piedimonte等[28]通過對5例患者深部蒼白球刺激治療和隨訪,觀察到患者的肌張力障礙癥狀明顯改善,自殘傷害行為完全消失。Kállay 等[29]對2 例患者進行了造血干細胞移植,患兒在移植后數(shù)年內神經發(fā)育水平有所改善,未出現(xiàn)自殘行為。
Lesch-Nyhan綜合征臨床表現(xiàn)多樣,常見運動發(fā)育落后、錐體外系及錐體束癥狀,易被誤診為腦性癱瘓,早期檢測血尿酸可發(fā)現(xiàn)高尿酸血癥,早期診斷,合理治療可顯著改善預后?;蛟\斷是防控Lesch-Nyhan綜合征的關鍵,攜帶者篩查、產前診斷可減少家族中Lesch-Nyhan綜合征的再發(fā)[30]。