丙酸血症两家系的临床特征及基因突变分析(新)

丙酸血症发病机制及诊治研究进展
韩连书;胡宇慧
【期刊名称】《中华实用儿科临床杂志》
【年(卷),期】2008(023)020
【摘要】丙酸血症是一种较常见的有机酸血症,临床表现缺乏特异性.既往因为缺乏可靠的诊断方法,所以确诊困难,误诊率较高.随着串联质谱和气相色谱.质谱技术在遗传代谢疾病检测中的应用,越来越多的患儿得到确诊,并得到有效的治疗.近年来有关本病的发病机制、诊断和治疗成为国内外研究热点.现就本病的发病机制和诊治研究进展作一介绍.
【总页数】3页(P1561-1563)
【作者】韩连书;胡宇慧
【作者单位】上海交通大学医学院附属新华医院上海市儿科医学研究所小儿内分泌遗传代谢病研究室,上海,200092;上海交通大学医学院附属新华医院上海市儿科医学研究所小儿内分泌遗传代谢病研究室,上海,200092
【正文语种】中文
【中图分类】R725.8
【相关文献】
1.老年糖尿病肾病发病机制及诊治研究进展 [J], 卢丽娅
2.小儿川崎病发病机制及临床诊治的研究进展 [J], 路振;张玉玲
3.肺炎支原体发病机制及诊治研究进展 [J], 孙美婷
4.新生儿缺氧缺血性脑病的发病机制及诊治研究进展 [J], 郭江波;袁天明
5.卵巢硬化性间质瘤的发病机制及诊治研究进展 [J], 胡震;陈旭伟;郭锦芳;杜军强因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

可治性罕见病—丙酸血症（propionicacademia，PA）一、疾病概述丙酸血症( propionic academia，PA)是一种常染色体隐性遗传疾病，它是一种罕见的有机酸血症，随着人群不同，在世界发病率差异很大。

西方国家平均发病率在1：50 000～100 000，格陵兰岛因纽特人群发病率111 000，沙特阿拉伯发病率在1：2 000～1：5 000。

丙酸血症是丙酰辅酶A羧化酶[propionyi-CoA carboxylase( PCC，EC 6.4.1.3)．]缺陷引起。

此酶系丙酸代谢通路中的第1步，异亮氨酸、缬氨酸、苏氨酸、甲硫氨酸经过丙酸转化为甲基丙二酰辅酶A到琥珀酰辅酶后参加入三羧酸循环，丙酰辅酶A不能正常转变为甲基丙二酰辅酶A，体内代谢产物前体异常堆积引起系列生化代谢异常及全身多系统受累[1]。

二、临床特征自从1 961年一例患者首先报道丙酸血症，并检测到高甘氨酸血症，人们渐渐开始认识此病，丙酸血症临床表现多样，其临床特征以反复发作的酮症型酸中毒，血中及尿中可检测到高甘氨酸，酸中毒、呕吐、脱水、高氨血症、惊厥、嗜睡、肌力、肌张力减低、进行性昏迷，中性粒细胞计数减少，血小板计数减少，骨质疏松。

根据临床表现分力新生儿早发型，晚发型及不典型型。

新生儿早发型因食欲缺乏、呕吐、嗜睡，继之以昏睡乏力、惊厥昏迷严重可以引起死亡，多伴有高AG型代谢性酸中毒、酮尿症、低血糖、高氨血症，中性粒细胞计数减少，血小板计数减少，晚发型包括发育倒退、慢性呕吐、蛋白不耐受、肌张力低、基底节有时会发生梗死（张力失调和舞蹈手足徐动症）及心肌病，饥饿、感染、外科手术可诱发代谢危象，危象表现同新生儿早发型。

不典型型可以仅表现孤立的心肌病及心律失常，偶有代谢危象及神经认知异常，如果治疗不及时会有生命危险[2]。

丙酰CoA羧化酶为a和p亚单位组成a6(36异质性12聚体复合物，生物素与此亚单位的赖氨酸共价结合激活脱辅基酶，编码基因分别为PCCA (MIM 232000)和PCCB(MIM 232050)，两种基因的突变均会导致丙酸血症。

丙酸血症的确诊标准
丙酸血症是一种常见的代谢性病，发病率极高，且临床表现多变，治疗困难，是一种
全球性疾病。

常用的丙酸血症确诊标准是酮体/血清乳酸比值＞20：1。

1. 检查酮体：要准确诊断丙酸血症，首先需要检测血清中的酮体浓度。

根据肌酐、
尿素氮和血清乳酸浓度，患者血清中酮体浓度升高＞正常值＞2.9mmol/L。

2. 检查血清乳酸：血清乳酸浓度可以与血清酮体浓度比较，当酮体浓度＞2.9mmol/L 时，酮体/血清乳酸比值会随之升高，如果酮体/血清乳酸比＞20：1，则很大可能是患有
丙酸血症。

3. 检查丙酸乙酯浓度：血清乙酰丙酸的浓度也是确诊丙酸血症的重要指标，常见的
浓度为50-145umol/L，如果高于正常值，也可能诊断为丙酸血症。

4. 其他检查：检查血清丙氨酸浓度、乙酰腺苷浓度等，大多数情况下都是正常，只
有少部分患者会有异常，一般不用作丙酸血症的确诊指标。

在上述几项基本的丙酸血症检测结果基础上，如果酮体/血清乳酸比＞20：1及血清乙酰丙酸浓度＞正常上限，可确诊为丙酸血症。

然而，有不少人满足上述标准但还未出现任
何症状，应该注意筛查，如有需要可进行进一步的检查，确保早期发现，以防发病及复发。

丙酸血症11例基因突变分析发表时间：2010-03-03发表者：韩连书 (访问人次：415)胡宇慧韩连书叶军邱文娟张雅芬杨艳玲刘丽麻宏伟高晓岚顾学范[摘要]目的研究丙酸血症患儿丙酰辅酶A羧化酶PCCA和PCCB基因突变情况。

方法应用PCR扩增和直接测序对11例丙酸血症患儿PCCA和PCCB基因的各个外显子及其两侧侧翼序列进行突变检测，并对部分患儿父母进行相应突变基因检测。

结果 6例患儿为PCCA突变，5例为PCCB突变。

共发现13种突变，其中10种突变未见文献报道，突变类型包括错义突变、缺失突变、剪切位点突变和复杂型插入缺失突变，错义突变为最常见类型。

167-179del13ins1复杂型插入缺失突变在2例患儿中为纯合突变。

结论在11例丙酸血症患儿中检测到13种突变，其中10种为新突变类型，为今后有关丙酸血症的发病机制研究提供理论依据。

[关键词]丙酸血症；基因突变；外显子；Gene mutation analysis in patients with Propionic acidemiaHU Yu-hui, HAN Lian-shu, YE Jun, QIU Wen-juan, ZHANG Ya-fen, YANG Ya n-ling, LIU Li, MA Hong-wei, GAO Xiao-lan, GU Xue-fan. Shanghai Instituteof Pediatics, Xinhua Hospital, Medical college of Shanghai Jiaotong University, Shanghai,200092, China.Corresponding author: HAN Lian-shu（Email: xhhanlianshu@）[Abstract] Objective Propionic acidemia is a common organic acidemia, cause d by deficiency of propionyl-CoA carboxylase (PCC), which catalyze the carbo xylation of propionyl-CoA to D-methylmalonyl-CoA.PCC is a dodecameric enzy me of α-PCC and β-PCC subunits, nuclearly encoded by genes PCCA and PC CB, respectively. Mutation in either gene cause Propionic acidemia, the PCCA gene is located on chromosome 13q32 with 24 exons and the PCCB gene is l ocated on chromosome 3q13.2-q22 with 15 exons. In this study, we analyzed gene mutations of 11 PCCA and PCCB deficient patients from China and to e xplore the possible mutation spectrum of Chinese patients. Methods All 39 ex ons of PCCA and PCCB genes in 11 unrelated Chinese PA patients were anal yzed by polymerase chain reaction (PCR) and direct sequencing. Genomic DNA was extracted using Phenol-Chloroform method from the peripheral blood le ukocytes of each patient. PCR amplification products were checked by 1.8% ag arose gel electrophoresis and were subsequently sequenced with ABI 3700 Aut omated DNA Sequencer. Results We identified 12 PA mutations, 7 affecting the PCCA gene, 5 affecting the PCCB gene, including 9 novel mutations and 3 previously reported mutations. Three missense mutations (1079T>G, 1102G>C and 1850T>C) and one short deletion (1863delA) were found in α-PCC subunit while three missense mutations (484G>A, 601G>A and 1253C>T) and two sh ort insertion-deletions (167-179del13ins1, 560-561delCCinsT) were found in β-P CC subunit. The 167-179del13ins1 change was identified in two homozygous P A patients, with allelic frequency of 40% in β-PCC subunit deficiencies. Concl usion Twelve mutations were found in 11 Chinese PA patients including nine novel mutations. No mutation is predominant in Chinese PCCA and PCCB de ficient patients.[Key words] Propionic acidemia；Exon；Mutation丙酸血症（propionic acidemia, PA）是一种较常见的有机酸血症，系丙酰辅酶A （CoA）羧化酶活性缺乏，导致体内丙酸及其代谢产物前体异常蓄积，进而出现一系列生化异常与神经系统损害症状，属于常染色体隐性遗传病。

小儿丙酸血症丙酸血症(propionic acidemia)是丙酸分解代谢过程中的一种遗传性缺陷，系丙酰辅酶A羧化酶(propionyl CoA carboxylase)缺乏所致，为常染色体隐性遗传。

其特点是出生后不久出现反复发作酮性酸中毒，中性粒细胞血小板减少，严重智力低下，神经系统异常，蛋白质不耐受和血浆甘氨酸水平显著增高。

本病多在摄入蛋白尤其是富含支链氨基酸、甲硫氨酸和苏氨酸饮食后发作。

病人血中有大量丙酸积聚，白细胞中丙酸氧化障碍，成纤维细胞中羧化酶缺陷等。

小儿丙酸血症的病因【发病原因】本病为常染色体隐性遗传。

病因为丙酰氨基辅酶A羧化酶遗传性缺陷或生物素辅酶代谢障碍，导致丙酸不能转化为D-甲基丙二酸而在血中蓄积所致。

病儿出生后不久出现反复发作酮性酸中毒，中性粒细胞血小板减少，严重智力低下，神经系统异常，蛋白质不耐受和血浆甘氨酸水平显著增高。

本病多在摄入蛋白尤其是富含支链氨基酸、甲硫氨酸和苏氨酸饮食后发作。

病人血中有大量丙酸积聚，白细胞中丙酸氧化障碍，成纤维细胞中羧化酶缺陷等。

【发病机制】本症为支链氨基酸分解代谢异常。

患者虽有显著高甘氨酸血症，但甘氨酸生成和利用均无明显异常。

病人血浆缬氨酸、异亮氨酸和亮氨酸水平增高，而酮症酸中毒发作均继发于进食支链氨基酸饮食后。

丙酸血症婴儿血清丙酸浓度可高达40mg/dl(5.4mmol/L)，超过正常婴儿100倍以上。

患者尿中丙酸及其衍生物亦显著增高，包括甲基枸橼酸、丙酰甘氨酸、β-羟基丙酸和α-甲基巴豆酸。

其他与丙酸代谢通路无关的异常有高甘氨酸血症、高甘氨酸尿症和高氨血症。

患者细胞提取物中丙酰辅酶A羧化酶活性明显降低，为正常的1%～5%。

羧化酶分子有α和β两个亚单位，由pccA和pccBC两种突变造成酶缺陷，分别影响两个亚单位，但β亚单位常有部分残留。

多种羧化酶缺乏症为生物素代谢缺陷以往称为生物素有效型丙酸血症，尿中可测出丙酰辅酶A缺乏和β-甲基巴豆酰辅酶A羧化酶缺乏的共同产物。

•论著•迟发型丙酸血症的基因诊断及新突变位点的研究王彦云孙云蒋涛【摘要】目的探讨迟发型丙酸血症（P A)患儿的临床特点和基因突变特点。

方法选择2016年8月31日在南京医科大学附属妇产医院经剖宫产分娩娩出的1例男性迟发型P A患儿为研究对象。

收集本例患儿的干血斑串联质谱（M S/M S)、尿滤纸片气相色谱质谱（G C/M S)及家系基因检测结果等临床资料，回顾性分析患儿的病史、串联质谱检测结果、遗传代谢病P a n e l高通量测序结果及随访结果。

本研究遵循的程序符合南京市妇幼保健院人体试验委员会制定的伦理学标准，并得到该伦理委员会批准。

结果①本例P A患儿无特殊临床症状，干血斑M S/M S检测结果提示丙酰肉碱（C3 )水平为 2. 79 $7. 03 )m〇l/L,G C/M S检测结果提示尿液3-羟基丙酸水平为0 $129. 48 )m〇l/L。

②基于高通量测序技术的基因P a n e l结果显示，P C C A基因检测到2个致病突变(c. 8〇2〇T、c. 827d e lG)。

其中c. 8〇2C>T点突变导致氨基酸序列发生p. A r g268C y s突变，该突变位点遗传自患儿母亲；此外c. 827d e lG为移码突变，该突变位点遗传自患儿父亲，该突变导致氨基酸序列发生p. G ly276V a lfs X46突变，为未报道的新突变。

③随访结果显示，患儿肝、肾功能正常。

④本例患儿最终诊断为迟发型P A。

结论移码突变 c.827d e lG是P C C A基因未报道的新突变，新生儿M S/M S、G C/M S检测结合P a n e l高通量测序技术，在迟发型P A的诊断中具有重要的应用价值。

【关键词】丙酸血症,基因,串联质谱法,气相色谱-质谱法,儿童D iagnosis o f delayed p ro p io n ic acide m ia and id e n tific a tio n o f one no vel m u ta tio n W an g Y a n y u n，SunY u n，J i a n g T a o. C en ter o f G en etic M e d ic in e，M a ter n ity a n d C h ild H e a lt h C a re H o s p it a lA f f i l i a t e d to N a n jin g M e d ic a l U n iv e r s ity，N a n jin g210004，J ia n g s u P r o v in c e，C h in aC o r r e s p o n d in g a u th o r：J i a n g T a o,Email%j ia n g z h a n g!84@163. com【A b s tra c t】O b je c tiv e T o in v e s tig a te th e c lin ic a l c h a ra c te ris tic s and gene m u ta tio n s o f delayedp ro p io n ic academ ia (P A).M e th o d s O n e m a le p a tie n t w ith de la yed P A w h o w as h o s p ita liz e d inN a n jin g M a te r n ity and C h ild H e a lth C are H o s p ita l o n M a y20，2016，w as chosen as s tu d y o b je c t. T h ec lin ic a l da ta o f th e p a tie n t w as an alyzed re tro s p e c tiv e ly，in c lu d in g re s u lts of ta n d e m m ass s p e c tro m e try(M S/M S)d e te c tio n，gas c h ro m a to g ra p h y-m a s s s p e c tro m e try(G C/M S)d e te c tio n，and c lin ic a lm a n ife s ta tio n s. T h e D N A w as e x tra c te d fro m th e b lo o d sam ples o f c h ild and h is p a re n ts，and th P anel h ig h-th r o u g h p u t sequencing te c h n o lo g y w as used to a m p lify th e m u ta tio n s. T h e s tu d y p ro to c o lw as a p p ro ve d b y th e E th n ic a l R e v ie w B o a rd o f In v e s tig a tio n in H u m a n B e in g s o f M a te r n ity and C h H e a lth C are H o s p ita l A ffilia te d to N a n jin g M e d ic a l U n iv e r s ity. R esults ①T h e re w e re no sp e cificc lin ic a l s y m p to m s o f th is p a tie n t. T h e c o n c e n tra tio n o f p ro p io n y l c a rn itin e(C3)ra n g ed fro m 2. 79­7. 03 )m o l/L，u rin e3-h y d ro x y p ro p io n ic acid ra n g e d fro m0-129. 48 )m o l/L.②T w o m u ta tio n s(c. 802C>T，c. 827d e lG) in P C C A gene w e re c o n firm e d. T h e gene d e te c tio n re s u lts sh o w e d thesetw o m u ta tio n s w e re in h e rite d fro m fa th e r [c. 827d e lG(p. G ly276V a lfs X46)] and m o th e r [c. 802C>T(p. A rg268C y s)]，re s p e c tiv e ly. T h e fra m e s h ift m u ta tio n in P C C A gene (c. 827d e lG) w as no vel.③T h e fo llo w-u p re s u lts o f liv e r fu n c tio n and re n a l fu n c tio n sh o w e d n o rm a l. C onclu sions I t isim p o rta n t to use a c o m b in a tio n o f M S/M S, G C/M S and P ane l h ig h-th r o u g h p u t seq uencin g te c h n o lo g yin th e d ia g n o sis o f dela yed P A. T h e m u ta tio n c. 827d e lG is a sp e c ific n o v e l m u ta tio n o f P C C A g e n e，DOI: 10. 3877/cma. j. issn. 1673-5250. 2018. 01. 011基金项目：江苏省卫生计生委医学科研项目（H201343);南京市医学科技发展重点项目（ZK X14041);南京市科技发展计划资助项目（201405041)作者单位：210004南京医科大学附属妇产医院遗传医学中心通信作者：蒋涛，Email 3iangzhaiig784@ 163. come x p a n d in g its m u ta tio n sp e c tru m.【K e y w o rd s】P ro p io n ic a c id e m ia；G e n e s；T a n d e m m ass s p e c tro m e try；Gas c h ro m a to g ra p h y-m a s s s p e c tro m e try；C h ildF u n d p ro g ra m s：M e d ic a l R esea rch P ro je c t o f Jia n g su P ro v in c ia l C o m m is s io n o f H e a lth and F a m ily P la n n in g( H201343) ；K e y P ro je c t o f N a n jin g M e d ic a l Science and T e c h n o lo g y D e v e lo p m e n t (Z K X14041)；S c ie n tific D e v e lo p m e n t P la n o f N a n jin g C ity(201405041)自1968年Hommes等[1]首次报道丙酸血症 (propionic acidemia,PA)后，陆续可见与 PA 相关 的文献报道。