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甲基丙二酸血症(methymalonic acidemia,MMA)是一种常染色体隐性遗传病,主要是由于甲基丙二酰辅酶A变位酶(Methylmalonyl-CoA mutase,MCM)自身缺陷或其辅酶钴胺素(Cobalamin,cbl,VitB12)代谢缺陷,导致甲基丙二酸、3-羟基丙酸及甲基枸橼酸等代谢物异常蓄积[1]。MMA临床表现多样化,最常见的症状和体征是反复呕吐、嗜睡、惊厥、肌张力低下及运动智力发育落后。根据酶缺陷类型分为MCM缺陷(Mut型)及其辅酶钴胺素代谢障碍两大类。MCM完全无活性者为mut0型,有残余活性者为mut-型,编码基因为MUT。辅酶钴胺素代谢障碍包括cblA、cblB、cblC、cblD、cblF和cblH。其中cblA、cblB、cblC、cblD和cblF相应编码基因分别为MMAA、MMAB、MMACHC、MMADHC及LMBRD1。Mut0、mut-、cblA、cblB和cblH仅表现为MMA,故称为单纯MMA,而cblC、cblD和cblF则导致腺苷钴胺素和甲基钴胺素合成缺陷,血同型半胱氨酸增高,故称为MMA合并同型半胱氨酸血症。
目的:
本研究目的在于检测中国MMA患儿的基因突变类型及突变频率,分析患儿临床资料,探讨突变基因型与临床表型之间的关系,为有需求的MMA患者家庭提供基因诊断、产前诊断及高危携带者诊断服务。
对象:
对2003年01月~2009年02月收集的71例MMA患儿进行基因研究。其中34例经本院小儿内分泌、遗传代谢病研究室诊断,临床资料相对齐全,故对其进行临床诊治分析。34例患儿经北京大学第一医院儿科确诊,3例经广州儿童医院确诊。所有患儿父母系非近亲婚配,所有检查均获得患儿家长或监护人的知情同意。
方法:
1. MMA诊断及分型:(1)根据串联质谱检测患儿血中丙酰肉碱(propionylcarnitine,C3)、C3与游离肉碱(free carnitine,C0)比值和C3与乙酰肉碱(acetylcarnitine,C2)比值;气相色谱-质谱检测尿甲基丙二酸水平进行诊断。(2)对确诊患者依据血清同型半胱氨酸水平,分为单纯MMA和MMA合并同型半胱氨酸血症。(3)依据VitB12负荷试验结果分为VitB12有效型和无效型。
2. 基因突变分析:通过聚合酶链式反应(PCR)及直接测序法,进行基因突变检测;利用PCR-直接测序法和限制性片断长度多态性方法进行未报道突变鉴定。
3. 临床资料分析:整理汇总MMA患儿临床资料,利用SSPS 17.0 统计软件分析患儿基因突变类型与临床表现型之间的关系。
结果:
1. 在71例MMA患儿中,50例为MMA合并同型半胱氨酸血症,21例为单纯MMA;55例为VitB12有效型,16例为无效型。血中C3、C3/C0与C3/C2显著升高,尿中甲基丙二酸显著增高、3-羟基丙酸和甲基枸橼酸轻度增高。
2. 在MMA合并同型半胱氨酸血症50例患儿中46例检测到MMACHC基因突变,突变检出率为90%。共检测出17种突变,其中9种尚未报道突变,突变集中在外显子3和4上(93.3%),突变类型以无义突变为主(57%)。609G>A(W203X) 突变最常见,突变频率为51%。
3. 在单纯MMA 21例患儿中16例检测出MUT基因突变。共检测到19种突变,其中9种为尚未报道突变,突变集中在外显子2和3上(50%),突变类型以错义突变为主(63.2%)。
4. MMA合并同型半胱氨酸血症患儿均为VitB12有效型。单纯MMA患儿中,5例为VitB12有效型,其中4例为MUT;11例为无效型,其中10例为MUT型。
结论:
1. 中国MMA患儿中以MMA合并同型半胱氨酸血症最常见(50/71),单纯MMA较少见(21/71)。
2. MMA合并同型半胱氨酸血症患者中cblC型多见(46/50),且存在609G>A(W203X)热点突变(51%);单纯MMA患者中Mut型多见。
3. cblC型患儿609G>A突变者发病较早,较迟发型患儿病情严重;Mut型患儿基因型与临床表型的严重程度无显著相关性。cblC型比Mut型治疗预后好。
4. MMA合并同型半胱氨酸血症及VitB12有效型MMA患者多为MMACHC基因突变;单纯MMA及VitB12无效型MMA患者多为MUT基因突变,故可根据是否合并同型半胱氨酸血症及VitB12有效性,首先选择MMACHC或MUT基因进行突变检测,以节省时间和费用。