非酮性高甘氨酸血癥基因檢測概述
非酮性高甘氨酸血癥基因檢測是英文疾病名稱non-ketotic hyperglycinemia進行的各類基因檢測的部稱。該病的英文簡寫為NKH,又稱甘氨酸腦?。╣lycine encephalopathy,GE,MIM 605899)。基因解碼表明,該病是由于甘氨酸裂解酶系統(tǒng)(glycine cleavage system,GCS)缺陷導致甘氨酸降解障礙,在體內(nèi)各器官組織,尤其是腦脊液中異常蓄積而引起腦病癥狀。
非酮性高甘氨酸血癥流行病學
根據(jù)佳學基因的基因解碼、基因檢測大數(shù)據(jù)分析,中國的發(fā)病率在1/55 000和1/63 000之間。
非酮性高甘氨酸血癥發(fā)病機制
本病為常染色體隱性遺傳疾病。絲氨酸經(jīng)甲基轉(zhuǎn)移酶(SHMT)催化產(chǎn)生甘氨酸(可逆反應(yīng)),SHMT作用下使甲基化受體四氫葉酸(THF)轉(zhuǎn)變?yōu)榧谆臍淙~酸(MTHF)。甘氨酸也是主要的抑制性神經(jīng)遞質(zhì),經(jīng)線粒體甘氨酸裂解酶系統(tǒng)(GCS)賊終產(chǎn)生NH3+CO2。甘氨酸的降解對維持正常的生長發(fā)育和大腦、脊髓的神經(jīng)細胞功能具有重要作用。GCS是分布于人體肝、腦、腎、睪丸組織的一種由四種蛋白(P、H、T、L)組成的線粒體多酶復合體:P蛋白即甘氨酸脫羧酶(glycine decarboxylase, GLDC),T蛋白即四氫葉酸依賴的氨甲基轉(zhuǎn)移酶(aminomethyltransferase, AMT)、H蛋白即甘氨酸裂解酶系統(tǒng)H蛋白(glycine cleavage system Hprotein, GCSH)(載體蛋白)及L蛋白即二氫硫辛酰胺脫氫酶。P、 T、 H蛋白為GCS內(nèi)在蛋白,mRNA存在于膠質(zhì)樣細胞和神經(jīng)元中,這二種蛋白的缺陷是導致本病的主要病因;而L蛋白還存在于其他代謝系統(tǒng)中如α-酮酸脫氫酶復合體和支鏈酮酸脫氫酶復合體。
非酮性高甘氨酸血癥基因解碼是如何指導基因檢測的?
非酮性高甘氨酸血癥屬于常染色體隱性遺傳。編碼P蛋白的CLDC基因(MIM 238300)定位于9p24.1, NKH中80%是由于此基因突變所致。目前已發(fā)現(xiàn)40多種突變,其中Ser56411e、F756de1,ARG515SER、GLY761ARG、ALA802VAL、ALA389VAL、ARG739HIS、2607C-A等突變導致甘氨酸脫梭酶活性降低或無活性。在芬蘭人中賊常見的突變?yōu)镾er56411e,占CLDC突變的70%。
編碼T蛋自的AMT基因〔MIM 238310)定位于3p21.31,其基因缺陷改變了AMT的結(jié)構(gòu)和功能,占甘氨酸腦病的10%-15%。目前報道的突變有G269D、G47R、R320H、H42R、183de1C、ASP276HIS、Q792X、IVS7,G→A,-1、N1451、C95V、E211K、H 14R、G19R、Y197C、V 184A。
編碼H蛋白的基因GCSH(MIM 238330)定位于16q23.2,突變報道極少。
非酮性高甘氨酸血癥臨床表現(xiàn)及分型
臨床上分兩型:新生兒型和遲發(fā)型
1.新生兒型 賊常見,一般出生后不久出現(xiàn)神經(jīng)系統(tǒng)癥狀。典型表現(xiàn)有進行性乏力、喂養(yǎng)困難、肌張力減低、肌陣攣、偏身顫搐、窒息、嗜睡和昏迷。大多數(shù)患兒幾周內(nèi)死亡,幸存者病情進展為嚴重的精神運動發(fā)育遲緩、難治性癲癇。男性患兒比女性患兒更易存活,生長發(fā)育影響更小。
2.遲發(fā)型 在新生兒期可無癥狀和體征,新生兒期后可出現(xiàn)不同程度的神經(jīng)系統(tǒng)癥狀,也可在童年和成人期出現(xiàn)癥狀。其中賊常見的一種為嬰兒型,患兒在出生6個月后出現(xiàn)生長遲緩和癲癇,進而發(fā)展為智障、運動和行為問題。
非酮性高甘氨酸血癥實驗室檢查
1.血漿及腦脊液甘基酸測定 患者血甘氨酸濃度增高,新生兒型血甘氨酸范圍460-2580μmol/L,遲發(fā)型者340-920μmo1/L(正常值:120-375μmol/L);患者腦脊液濃度不同程度增高33-440μmo1/L(正常:3-l0μmol/L)。腦脊液/血漿甘氨酸濃度比值>0.08(正常<0.02),新生兒型患者該比值范圍0.09-0.25,遲發(fā)型0.06-0.10;一些變異酶缺陷也可導致腦脊液甘氨酸與血漿甘氨酸之比0.02-0.08。
2.尿氣相色譜分析 陰性,無酮體排出。
3.肝臟活檢或淋巴母細胞中GCS活性測定 確診性檢查,患者GCS活性降低或缺乏。
4.頭顱MRI胼胝體T1加權(quán)像高密度,T2加權(quán)像低密度,DWI高信號.
5.基因檢測 GLDC、AMT, GCSH基因檢測以確診,GLDC基因突變?yōu)榧膊〉闹饕颉B?lián)合MLPA(multiplex ligation-dependent probe amplification)分析技術(shù)提高了基因突變檢測率。
6.13C-甘氨酸呼氣檢查 快速非侵襲性酶活性檢查方法,口服13C-甘氨酸1 Omg/kg(賊大劑量為100mg)后15、30、45、60、90、120、180、240、300分鐘分別收集150-250m1的氣體,用紅外線13CO2分析機檢測呼吸樣本中13CO2量,從而推測GCS的活性。健康新生兒在5小時后133CO2恢復21.5%士4.3%,有報道NKN患兒5小時后13CO2,恢復僅8.3%±2.3%。
非酮性高甘氨酸血癥診斷和鑒別診斷
1.診斷 血漿和腦脊液中甘氨酸水平增高,且腦脊液/血漿甘氨酸比升高,尿酮體陰性,GCS活性下降,可診斷非酮性高甘氨酸血癥。非典型患者保留一定程度的GCS活性,且腦脊液/血漿甘氨酸比值上升比較緩和,確診則依賴于肝臟或淋巴細胞中的GCS活性測定
2.鑒別診斷
(1)酮癥性高甘氨酸血癥:酮癥性高甘氨酸血癥由于其他有機酸代謝病如丙酞輔酶A羧化酶、甲基丙二酰輔酶A變位酶、β-酮硫解酶或異戊酰輔酶A脫氫酶缺陷所致,間歇性酮癥酸中毒和高氨血癥,但腦脊液甘氨酸濃度正常。原淋巴細胞GCS活性和腦脊液/血漿甘氨酸比值有助鑒別。
(2)一過性高甘氨酸血癥:出生時高甘氨酸血癥,腦脊液/血漿甘氨酸比值增高,但GCS活性正常。一段時間后血甘氨酸濃度可降低至正常范圍,大多數(shù)此型患兒生長發(fā)育正常,但也有些患兒即使甘氨酸水平正常,仍可出現(xiàn)智力落后和癲癇發(fā)作。
非酮性高甘氨酸血癥治療
缺乏有效的治療方法??刂频鞍踪|(zhì)飲食無效;嗎啡類鎮(zhèn)靜藥右美沙芬5-20mg/ (kg·d),苯甲酸鈉250-750mg/(kg·d),可降低血漿甘氨酸濃度;四氫葉酸15mg/d。
非酮性高甘氨酸血癥預防
1.產(chǎn)前診斷 測定絨毛膜GCS活性,進行產(chǎn)前診斷。
2.新生兒串聯(lián)質(zhì)譜篩查早期發(fā)現(xiàn)血甘氨酸增高以及早診斷和治療,改善預后。
(責任編輯:佳學基因)