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研究背景与目的:高苯丙氨酸血症(hyperphenylalaninemia,HPA)是一类相对常见的、可以治疗的常染色体隐性遗传性代谢病。大多数HPA是由于苯丙氨酸羟化酶(phenylalaninepydroxylase,PAH)基因突变导致PAH活性降低或丧失引起的苯丙酮尿症(phenylketonuria,PKU),少数为PAH的辅酶—四氢生物蝶呤(tetrahydrobiopterin,BH4)合成或代谢途径中某种酶突变引起的四氢生物蝶呤缺乏症(tetrahydrobiopterindeficiency,BH4D)[1]。BH4反应性PAH缺乏症是PKU中一种特殊类型,患者口服BH4后血苯丙氨酸(phenylalanine,Phe)浓度降低,可以通过药物治疗控制血Phe水平。我们通过对各种类型HPA临床特点的分析,探讨BH4负荷试验鉴别诊断HPA的意义,进一步了解BH4反应性PAH缺乏症的临床特征,为这部分患儿BH4药物治疗提供试验根据。同时我们对部分BH4反应性PAH缺乏症患儿的PAH基因进行了突变分析,旨在探讨与BH4反应性PAH缺乏症相关联的基因突变类型。
对象与方法:1.37例HPA患儿,男22例,女15例,平均年龄7.6个月。
2.所有病例都进行口服BH4负荷试验(20mg/kg),对其中血2Phe浓度<400umol/L者[2]给予Phe-BH4联合负荷试验。同时进行尿蝶呤谱分析、红细胞二氢蝶啶还原酶(dihydropteridinereductase,DHPR)测定。
3.抽取BH4反应性PAH缺乏症编号5、6、7、8患儿的静脉血,从白细胞中抽提基因组DNA。采用聚合酶链反应(polymerasechainreaction,PCR)和单链构象多态性(singlestrandconformationpolymorphism,SSCP)分析对PAH外显子进行突变筛检,并结合DNA直接测序方法进行突变分析。
结果:1.不同类型HPA在BH4负荷试验中血Phe浓度变化不同。根据BH4负荷试验、尿蝶呤谱分析及DHPR测定综合分析,确诊9例BH4反应性PAH缺乏症、14例BH4无反应性PKU和14例BH4D。尿蝶呤谱分析结果全部与BH4负荷试验相符。
2.9例BH4反应性PAH缺乏症均为轻度或中度HPA[1],其中8例为中度HPA(血Phe浓度360~1200umol/L),1例为轻度HPA(血Phe浓度在120~360umol/L);14例BH4无反应性PKU中13例为经典型PKU(血Phe浓度>1200umol/L),仅1例为中度HPA。
3.BH4反应性PAH缺乏症患者2h、4h、8h、24h时血Phe浓度较服药前分别下降11.90±11.60%、20.10±17.02%、42.79±23.51%、54.24±14.06%,与BH4无反应性PKU和BH4D血Phe浓度变化有显著差异。
4.BH4反应性PAH缺乏症编号5、6、7、8患儿的PAH基因突变类型分别为R241C/R243Q,S70del/A389G,Y166X/—和R111X/-。
结论:1.BH4负荷试验是临床HPA鉴别诊断的重要依据。确诊BH4反应性PAH缺乏症需要BH4负荷试验结合尿蝶呤谱分析及DHPR结果综合判定。
2.口服20mg/kgBH4后24h内血Phe浓度较口服BH4前下降超过30%的PKU提示对药物的治疗有效,可以完全或部分替代饮食治疗。临床医生可以根据BH4负荷试验结果制定个体化治疗方案。
3.BH4反应性PAH缺乏症多表现为轻、中度HPA生化代谢表型。
4.本研究发现与BH4反应性PAH缺乏症相关的基因突变类型为R241C,R243Q,S70del,A389G,Y166X和R111X。基因型R241C/R243Q和新发现的突变类型A389G/S70del的生化代谢表型均为中度HPA,并具有良好的BH4反应性。R111X和Y166X复合杂合子的临床表型与其它等位基因的突变类型有关。