李仁可,田茂強,陳靜,束曉梅

RRM2B(OMIM*604712)基因突變所致的線粒體DNA耗竭綜合征(mitochondrial DNA depletion syndrome, MDS)分為兩型,包括線粒體DNA耗竭綜合征8A型(mitochondrial DNA depletion syndrome 8A, MTDPS8A)及線粒體DNA耗竭綜合征8B型(mitochondrial DNA depletion syndrome 8B, MTDPS8B)[1]。其中MTDPS8A是一種起病早、病情進展迅速且預后極差的腦肌病型線粒體DNA耗竭綜合征[2],常導致嬰兒早期死亡。其典型病例通常具有喂養(yǎng)困難、發(fā)育落后、肌張力減低、感覺性聽力損害、乳酸中毒、呼吸困難、腎臟損害及驚厥發(fā)作等特征[3],但非典型病例臨床異質性強,常累及多個系統(tǒng),容易導致漏診及誤診。該病常導致嬰兒早期不明原因死亡,且因其為隱性遺傳,下一胎再患病風險高,從而可能出現(xiàn)家族聚集性病例。因此本文通過總結1個一胎早期死亡、二胎再患該病的RRM2B變異相關的MTDPS8A家系的臨床特征,以提高臨床醫(yī)生對該病的認識,為早期診斷、判斷預后及優(yōu)生優(yōu)育指導提供依據(jù)。

1 病例報告

患兒,女,4月齡,因“精神差1 d”入院。出生至今發(fā)育落后,4月齡時不能抬頭,病前可逗笑。入院前1 d出現(xiàn)無明顯誘因嗜睡及精神差,表現(xiàn)為對外界環(huán)境刺激反應差,表情淡漠,伴吃奶量少。無發(fā)熱、抽搐,無嘔吐及腹瀉,無氣促及深大呼吸?；純合礕2P2,足月剖宮產出,否認缺血、缺氧及窒息史。父母體健,否認近親結婚,母孕期無特殊?；純河幸桓绺?在3月齡時不能豎頭、無力,于4月齡時不明原因死亡,家系圖見圖1A。入院時查體:T為36.8 ℃、P為142次/min、R為36次/min、SPO2為98%、體質量為6 kg(-1SD～-2SD)、頭圍 38.7 cm(-1SD～-2SD)。精神萎靡,反應差,能自主睜眼,追聲追物均差,未見特殊面容及特殊氣味,前囟2 cm×2 cm,張力不高,雙瞳正圓,約2.5 cm,對光反射靈敏,頸軟,心肺腹部查體未見異常。四肢肌張力減低,雙側膝反射正常,布氏征及克氏征陰性,巴氏征陰性。輔助檢查:血常規(guī)、大便常規(guī)、尿常規(guī)、電解質、轉氨酶、白蛋白、C-反應蛋白及肌酐均正常。血糖為1.77 mmol/L(參考范圍:3.9～6.1 mmol/L),血乳酸為6.96 mmol/L(參考范圍:1.06～2.09 mmol/L),血氨為146.9 μmol/L(參考范圍:18～72 μmol/L),二氧化碳為12.6 mmol/L(參考范圍:21～31 mmol/L),肌酸激酶同工酶MB為98 U/L(參考范圍:0～24 U/L),肌酸激酶為771 U/L(參考范圍:26～140 U/L),同型半胱氨酸正常。腰穿顱內壓為60 mmH2O,腦脊液蛋白為1 139 mg/L(參考范圍:200～400 mg/L),腦脊液乳酸為2.62 mmol/L(參考范圍:1.06～2.09 mmol/L),腦脊液常規(guī)未見異常。頭顱核磁共振未見異常(圖1B)。腦電圖檢查提示背景活動慢化(圖1C)。血代謝篩查未見明顯異常,尿代謝篩查提示尿乳酸明顯升高為13.57 mmol/L(正常高限為4.7 mmol/L)、多種有機酸升高及酮體升高。

注:A為家系系譜圖; B為先證者的頭顱核磁共振未見異常; C為腦電圖示背景活動慢化。

入院后結合患兒病情及相關家族病史,考慮遺傳代謝病(線粒體病及有機酸代謝障礙)可能性大,故經患兒家屬同意后外送家系全外顯子檢查。治療上因患兒處于急性代謝紊亂期,故暫停母乳喂養(yǎng),給予葡萄糖糾正及維持血糖,精氨酸降血氨,左卡尼汀、維生素C及果糖二磷酸鈉等糾正代謝紊亂、能量支持及營養(yǎng)心肌等治療。經上述治療,患兒精神狀態(tài)稍好轉后自動出院,院外無明顯誘因呼吸心跳停止,經搶救無效死亡。

家系全外顯子測序結果示RRM2B基因復合雜合突變?yōu)镹M_015713.5:c.231delC(p.Trp78Glyfs*16)、c.806C>G(p.Ala269Gly),突變分別來自其父母(圖2A、B),該變異目前尚無文獻報道。該兩位點在ExAC、gnomAD、千人基因組亞洲人群數(shù)據(jù)庫中無收錄或極低頻率收錄,并在多物種間高度保守(圖2C)。該基因突變會導致MTDPS8A或MTDPS8B,遺傳方式為常染色體隱性(AR)遺傳。結合本家系2例患兒均在嬰兒早期即發(fā)生猝死,先證者出現(xiàn)多臟器功能損害,伴代謝紊亂(乳酸血癥及高血氨等),基因結果符合AR遺傳,該家系確診為MTDPS8A。

2 討論

RRM2B基因位于染色體8q23.2,編碼p53誘導的核糖核苷酸還原酶復合物(RNR)小亞基p53R2,催化二磷酸核糖核酸還原成脫氧二磷酸核糖核酸,在調控線粒體DNA的合成及修復、應激抗氧化、調節(jié)細胞周期及抑制腫瘤細胞轉移等方面發(fā)揮著至關重要的作用[3]。有研究表明,RRM2B基因敲除小鼠表現(xiàn)為生長發(fā)育遲緩、多器官衰竭及腎功能衰竭而在出生早期死亡。該家系先證者表現(xiàn)為生長發(fā)育遲緩,代謝危象,多器官功能受損而早期死亡,與該基因功能缺陷動物模型的癥狀及預后相符。

RRM2B表型存在明顯劑量依賴性,基因型決定患者表型的輕重程度,在不同表型的患者中可呈AR遺傳或常染色體顯性(AD)遺傳。該病大多呈現(xiàn)AR遺傳,部分報道可呈AD遺傳。目前在已報道的98例RRM2B基因變異患者中共發(fā)現(xiàn)60種變異,其中大多數(shù)為錯義突變[3-16]。

注:A為先證者及其父親存在c.231delC雜合變異,母親為野生型;B為先證者及其母親存在c.806C>G雜合變異,父親為野生型;C為W78及A269在多個物種間高度保守。

純合變異及復合雜合變異的患者常表現(xiàn)為嬰幼兒MDS等嚴重表型,易出現(xiàn)早期死亡;雜合突變攜帶者表現(xiàn)為無表型或輕度表型,如AD遺傳性進行性眼外肌麻痹合并線粒體核酸缺失5型(progressive external ophthalmoplegia with mitochondrial DNA deletions autosomal dominant type 5, PEOA5)。PEOA5是一種和線粒體DNA多重缺失相關的線粒體疾病,以進行性眼球運動障礙和上眼瞼下垂為主要表現(xiàn),并伴有骨骼肌中的多個線粒體DNA缺失,部分患者伴有聽力喪失及運動耐力下降等表現(xiàn),發(fā)病年齡?！?0歲且熱點突變位于第9號外顯子[17]。本文先證者RRM2B基因存在復合雜合變異c.231delC(p.Trp78Glyfs*16)及c.806C>G(p.Ala269Gly) ,呈現(xiàn)重表型。該家系患者父親攜帶的c.231delC(p.Trp78Glyfs*16)截短突變,但目前無眼瞼下垂、眼球活動障礙、運動耐力下降及聽力減退等PEOA5相關表型。推測可能的原因是:(1)文獻報道[18]該基因錯義突變可能通過顯性負效應影響殘存RRM2B蛋白功能,而呈現(xiàn)AD遺傳,但先證者父親為截短突變,可能通過無義介導的mRNA降解機制導致截短蛋白降解,而不影響剩余蛋白質功能,故而不發(fā)病;(2)病程短,有研究報道PEOA5患者的平均發(fā)病年齡為39.7歲,提示隨著年齡增長,對該基因依賴量增加。而該家系患兒的父親目前僅21歲,還需進一步延長隨訪時間以收集相關表型;(3)該突變不在熱點突變區(qū),RRM2B移碼突變所致的PEOA5熱點突變位點位于第9號外顯子,該家系患兒的父親突變位點位于第3號外顯子,未處于上述熱點突變位點。

MTDPS8A是一種起病早、病情進展迅速且預后極差的常染色體隱性遺傳病。該病常于嬰兒期起病,全身多個組織器官或多系統(tǒng)受累,常見臨床表現(xiàn)為喂養(yǎng)困難、發(fā)育落后、肌張力減低、感覺性聽力損害、乳酸中毒、呼吸困難、腎臟損害及驚厥發(fā)作等[3]。截止目前,國內外共報道了38例MTDPS8A綜合征,但國內僅報道3例[4, 7-8, 13-14, 16, 19-24]。38例患者中37例(97.4%)表現(xiàn)為高乳酸血癥,35例(92.1%)出現(xiàn)肌張力低下,20例(52.6%)出現(xiàn)生長發(fā)育落后,19例(50.0%)出現(xiàn)喂養(yǎng)困難及呼吸衰竭,14例(36.8%)出現(xiàn)聽力喪失,13例(34.2%)出現(xiàn)驚厥發(fā)作以及肌酸激酶增高,部分患者可出現(xiàn)尿乳酸、多種有機酸及酮體升高。而部分RRM2B突變導致臨床表現(xiàn)相對表型較輕的MDS,稱為MTDPS8B[25]。8B型患者與8A型患者相比病程相對較長,多出現(xiàn)如惡心、嘔吐、腹瀉及便秘等胃腸道功能紊亂癥狀,甚至可能會出現(xiàn)假性腸梗阻進而發(fā)生惡病質,其他的常見癥狀還有眼瞼下垂、眼肌麻痹、周圍神經系統(tǒng)及腦白質受累等。多數(shù)MTDPS8B患者在20歲左右發(fā)病,雖累及的系統(tǒng)多且臨床異質性更高,但癥狀普遍較MTDPS8A型患者輕。本家系2例患兒均在嬰兒早期即發(fā)生猝死,先證者出現(xiàn)多臟器功能損害,伴代謝紊亂(乳酸血癥及高血氨等),結合基因結果符合AR遺傳,該家系確診為MTDPS8A。相關動物研究及臨床病例報道提示MTDPS8A可伴腎小管酸中毒等腎臟損害,并且MTDPS8A起病年齡早,雖預后差,但腎臟疾病常出現(xiàn)在病程的后期[19, 26]。該先證者年齡小,起病早,故推測腎臟損害可能出現(xiàn)于疾病后期。本文先證者存在蛋白細胞分離現(xiàn)象,該現(xiàn)象既往報道最常出現(xiàn)在吉蘭-巴雷綜合征中,大多數(shù)學者認為該現(xiàn)象的出現(xiàn)可能和免疫因素介導神經根炎性病變相關。王建力[9]總結了6例RRM2B基因突變且存在蛋白細胞分離現(xiàn)象的患兒的特點,推測RRM2B基因突變會破壞血腦屏障的通透性,從而導致該現(xiàn)象的發(fā)生,但需要進一步的細胞或動物實驗進行驗證。筆者推測出現(xiàn)蛋白細胞分離的原因為RRM2B基因突變會導致周圍神經根出現(xiàn)炎性病變,進而發(fā)生蛋白細胞分離現(xiàn)象,也有文獻報道MTDPS8A患兒的腦脊液蛋白升高提示存在周圍神經病變[21],但因本例患兒未進行周圍神經相關檢查及肌肉活檢,故未能進一步驗證上述結論。

MTDPS8A是一種預后差且目前尚無針對性治療方法的疾病,主要以對癥治療及能量支持治療為主。調節(jié)飲食,預防低血糖可延緩病情進展;能量支持治療如琥珀酸或輔酶Q10、三磷酸腺苷(ATP)、大量B族維生素和維生素C等抗氧化劑可作為能量物質進行補充,但療效均不顯著[27]。

總之,本文雖未對上述突變進行功能試驗驗證,但綜合其嬰兒期起病、代謝危象、病情進展快及嬰兒早期出現(xiàn)死亡等臨床特點及RRM2B基因檢測的結果,相關表型信息與RRM2B基因相關的MTDPS8A相符,診斷成立。MTDPS8A是一種災難性遺傳性疾病,當患者出現(xiàn)多系統(tǒng)受累伴嚴重代謝紊亂或家系中有早夭患兒時需考慮MTDPS8A可能。