姚鳳霞 孫子系 張為民 睢瑞芳

1北京協(xié)和醫(yī)院醫(yī)學科學研究中心 北京協(xié)和醫(yī)學院 中國醫(yī)學科學院,北京 100730;2北京協(xié)和醫(yī)院眼科 北京協(xié)和醫(yī)學院 中國醫(yī)學科學院,北京 100730

患者,男,14歲,因自幼夜間視力差于2019年7月至北京協(xié)和醫(yī)院就診?；颊邽樽阍缕蕦m產,自幼聽力欠佳,8歲時因言語欠清行舌系帶手術,家族中無類似疾病患者?；颊哂已勐阊垡暳?.4,矯正視力0.6+(-0.50DS/-1.75DC×20);左眼裸眼視力0.5,矯正視力0.6+(-0.75DS/-1.00DC×160);右眼眼壓15.6 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa),左眼11.7 mmHg;雙眼前節(jié)未見明顯異常。眼底彩色照相顯示視網膜廣泛斑駁樣色素改變,黃斑區(qū)可見金箔樣反光(圖1A、B);色盲本檢查顯示色覺無異常;光學相干斷層掃描顯示雙眼除中心凹外橢圓體帶信號消失(圖1C、D),自發(fā)熒光顯示雙眼黃斑區(qū)高自發(fā)熒光(圖1E、F);視野示雙眼中心透亮區(qū)(圖1G、H);視網膜電圖檢查顯示雙眼各波記錄不到(圖1I)。耳鼻喉科會診行純音測聽檢查,提示患兒高頻聽力下降,診斷為感音神經性耳聾?；颊呙济珴饷?四肢體毛多。臨床擬診斷為綜合征性視網膜色素變性(retinitis pigmentosa,RP)。

圖1 患者眼部表現 A、B:右眼和左眼眼底彩色照相示雙眼視網膜斑駁樣色素改變,黃斑區(qū)金箔樣反光 C、D:右眼和左眼OCT示除中心凹外橢圓體帶信號消失 E、F:右眼和左眼黃斑區(qū)高自發(fā)熒光 G、H:右眼和左眼視野表現為中心透亮區(qū) I:患者和正常對照眼視網膜電圖 患者雙眼各波記錄不到

采集患者及其父母外周血,提取DNA進行全外顯子測序,結果顯示患者HGSNAT基因(NM_152419.2)發(fā)生c.493+5G>A和c.1819delG(p.Glu607Serfs*3)變異(圖2A、B),分別來自于母親和父親,這2個變異在公共人群數據庫中均無基因變異頻率數據。提取患者及其父母外周血RNA,逆轉錄PCR擴增,對擴增產物進行瓊脂糖凝膠電泳和Sanger測序證實c.493+5G>A變異導致了異常剪切,造成該基因整個外顯子4跳躍,外顯子3和5連接并轉錄,患者和其母親同時檢測到野生型和變異型RNA(圖2C、D)。依據ACMG變異分級,判定該病例HGSNAT基因變異均為致病性。患者晨尿甲苯胺藍試驗顯示弱陽性,提示尿液中有過量的酸性黏多糖。結合臨床表現,最終診斷為常染色體隱性遺傳綜合征性RP。

圖2 患者HGSNAT基因變異結果 A:2個變異在HGSNAT基因中的位置示意圖 B:患者的c.493+5G>A剪切變異和c.1819delG(p.Glu607Serfs*3)移碼變異Sanger測序結果 C:HGSNAT基因PCR擴增產物瓊脂糖電泳圖 N:正常對照;P:患者;M:母親;F:父親 D:C圖中患者的小片段產物(突變型)和大片段產物(野生型)Sanger測序結果

討論HGSNAT基因在視網膜等中廣泛高表達,其變異可引起常染色體隱性遺傳RP和黏多糖貯積癥ⅢC(mucopolysaccharidosis,MPS ⅢC)[1-2]。HGSNAT基因編碼的α-氨基葡N-乙酰轉移酶是一種溶酶體膜蛋白,其C末端位于細胞質中并包含一個位于溶酶體內的N末端信號肽,其功能是將溶酶體內硫酸類肝素的α-氨基葡糖乙?；⑥D化為α-N-乙酰氨基葡糖苷酶的底物。酶作用的輔因子乙酰輔酶A位于細胞質,其與底物之間被溶酶體膜隔開,它們完成反應的具體機制尚不清楚,推測有2種假設:乒乓機制和隨機程序性三復合體機制(N-乙?；D移酶、氨基葡糖和抑制劑desulpho-CoA之間互作)[3]。

在已報道的MPS ⅢC[4]和RP家系中,HGSNAT基因有20多個變異只引起非綜合征RP,并無神經系統(tǒng)異常或任何符合MPS ⅢC的臨床表現。c.1843G>A(p.Ala615Thr)是目前引起RP較常見的變異,其在人群中堿基A的頻率是0.004 056(來源于dbSNP數據庫中的gnomAD_exome)。研究者發(fā)現具有c.1843G>A(p.Ala615Thr)變異的患者外周血中白細胞HGSNAT活性較健康對照降低50%～70%,但通常高于MPS ⅢC患者。與MPS ⅢC相關的其他組織(如大腦)相比,視網膜需要更高的HGSNAT活性來維持正常功能,故一些HGSNAT基因變異可能只表現為RP而無其他系統(tǒng)的異常表型。在眼遺傳病中普遍認為嚴重影響翻譯蛋白功能的變異通常表現出綜合征性遺傳性視網膜病變,而輕度影響翻譯蛋白功能的變異或變異組合通常表現為非綜合征性遺傳性視網膜病變[5-7]。本病例2個變異均影響到翻譯蛋白的功能,臨床診斷為綜合征性RP。

目前已報到的HGSNAT基因變異引起的RP病例中眼部癥狀出現的年齡從15～70歲不等(平均約50歲)且多為非綜合征性RP。本例患者發(fā)病年齡小,除了眼部表現外,同時聽力受累,故診斷為綜合征性RP。全外顯子測序并一代測序驗證發(fā)現患者HGSNAT基因內含子4內母源c.493+5G>A改變,導致含122個堿基的完整外顯子4剪切跳躍,產生了功能不全的截斷蛋白p.Arg124Serfs*27。2021年1篇文獻中報道了1例非綜合征性RP患者,其基因型為c.1843G>A和c.493+5G>A的復合雜合子,翻譯的產物只留有溶酶體內的N端和不完整的第一個跨膜區(qū),故認為該變異會導致嚴重的功能喪失[8]。本例患者外顯子18內檢測到父源c.1819delG(p.Glu607Serfs*3)改變?yōu)槭状螆蟮?在人群數據庫中也無變異頻率數據。該變異位于基因的3'末端,推測產生的新截斷蛋白可能保留有該酶的部分功能,該變異導致的臨床癥狀較輕。

本病例中患者雖眉毛濃密、四肢體毛多,但無黏多糖典型的“粗大”面容,也無MPS ⅢC的嚴重的中樞神經系統(tǒng)癥狀。USH2A等基因也可導致RP和聽力損失或非綜合征RP[2,9-10]。尿甲苯胺藍篩查的弱陽性結果提供了診斷思路。以上思路和核心家系全外顯子測序結果,HGSNAT基因的復合雜合變異可解釋該患者的臨床表現。HGSNAT基因引起的RP在臨床上罕見,該病例發(fā)病年齡早,自幼夜間視物不清、聽力欠佳、言語不清。對于此類患者,言語不清可能是由于年幼時聽力不好,影響語言的發(fā)育。另外,HGSNAT基因的c.493+5G>A剪切改變和c.1819delG(p.Glu607Serfs*3)移碼改變并沒有引起臨床上表型嚴重的MPSIIIC,而是綜合征性RP,需要將來從功能上繼續(xù)探討其致病機制。對于該病例目前主要的治療手段是對癥治療和定期隨診,可行屈光矯正提高中心視力,必要時配助聽器改善高頻耳聾癥狀。未來可以通過酶替代治療甚至基因治療來幫助患者。

利益沖突所有作者均聲明不存在利益沖突

作者貢獻聲明姚鳳霞:采集基因數據和分析、撰寫文章;孫子系:采集臨床數據;張為民:采集實驗數據;睢瑞芳:研究設計和指導、審閱文章及定稿