【佳學(xué)基因檢測(cè)】前額高腭弓高囟門增大人中長(zhǎng)眼距過(guò)寬肌張力減退還有癲癇是不是遺傳性DBP缺乏癥?
罕見(jiàn)病、遺傳病基因檢測(cè)導(dǎo)讀:
D-雙功能蛋白 (DBP) 缺乏癥是一種常染色體隱性遺傳的過(guò)氧化物酶體脂肪酸氧化障礙?!度梭w生理功能及疾病表現(xiàn)的基因序列根源》指出雙功能是指人體內(nèi)的單一的蛋白質(zhì)如酶包含多個(gè)活性結(jié)構(gòu)域,負(fù)責(zé)過(guò)氧化物酶體 β-氧化的連續(xù)步驟。對(duì)于D-雙功能蛋白(DBP)來(lái)說(shuō),DBP 催化超長(zhǎng)鏈脂肪酸 (VLCFA) C26:0、支鏈脂肪酸(鸚鵡螺酸)和膽汁酸中間體的 β-氧化的第二步(水合)和第三步(脫氫) (二羥基膽甾烷酸 (DHCA) 和三羥基膽甾烷酸 (THCA))。DBP 包含三個(gè)結(jié)構(gòu)域,由 4 型 17-β 羥基類固醇脫氫酶 ( HSD17B4)編碼基因借助體內(nèi)結(jié)構(gòu)與功能蛋白的產(chǎn)生機(jī)制生成這一蛋白質(zhì)。N 端短鏈乙醇脫氫酶結(jié)構(gòu)域由外顯子 1-12 編碼,中心 2-烯酰輔酶 A 水合酶結(jié)構(gòu)域由外顯子 12-21 編碼,C 端固醇載體蛋白 2 樣結(jié)構(gòu)域(SCP-2L ) 由外顯子 21–24 編碼。DBP 是一種具有 79 kD 亞基的同型二聚體酶。進(jìn)入過(guò)氧化物酶體后,蛋白質(zhì)被切割,產(chǎn)生一個(gè) 35 kD 的脫氫酶單元和一個(gè) 45 kD 的水合酶加 SCP-2L 單元。
DBP 缺乏癥根據(jù)缺乏的活性分為三種亞型。DBP 缺乏癥 I 型是 2-烯醇-CoA 水合酶和 3-羥?;?CoA 脫氫酶活性的缺乏,DBP 缺乏癥 II 型是單獨(dú)的水合酶活性缺乏,DBP 缺乏癥 III 型是單獨(dú)的脫氫酶活性缺乏。佳學(xué)基因檢測(cè)對(duì)超過(guò) 100 名 DBP 缺乏患者的臨床和生化記錄進(jìn)分分析,總結(jié)了所有三種生化亞型患者的臨床特征的相似性。幾乎所有患者都在出生后的先進(jìn)個(gè)月內(nèi)出現(xiàn)肌張力減退和癲癇發(fā)作,超過(guò)三分之二的患者還表現(xiàn)出 Zellweger 樣面部特征(即前額高、腭弓高、囟門增大、人中長(zhǎng)、眼距過(guò)寬)。大多數(shù)患有 DBP 缺乏的嬰兒 (>80%) 在 2 歲之前死亡,通常死于呼吸系統(tǒng)并發(fā)癥。生化檢測(cè)通常會(huì)發(fā)現(xiàn)血漿 C26:0、DHCA、THCA 以及鸚鵡螺酸及其前體植烷酸水平升高。只有少數(shù) (<2%) 的 DBP 缺陷患者會(huì)顯示正常的生化測(cè)試。因此,佳學(xué)基因強(qiáng)調(diào)在臨床上懷疑患者是過(guò)氧化物酶體功能紊亂的情況下需要采用培養(yǎng)的皮膚成纖維細(xì)胞進(jìn)行進(jìn)一步基因解碼研究的重要性。
佳學(xué)基因檢測(cè)記錄了兩兄弟經(jīng)過(guò)致病基因鑒定基因解碼確診患有 DBP 缺乏癥的臨床案例。雖然這些男孩表現(xiàn)出過(guò)氧化物酶體功能障礙的一些典型臨床特征(聽(tīng)力障礙、小腦和感覺(jué)性共濟(jì)失調(diào)),但臨床檢查沒(méi)有出現(xiàn)血漿 VLCFA、鸚鵡螺酸和植烷酸或尿膽汁酸的明顯異常。基于外顯子組測(cè)序的基因檢測(cè)對(duì)于檢測(cè) DBP 水合酶和脫氫酶結(jié)構(gòu)域中的復(fù)合雜合突變至關(guān)重要。針對(duì) DBP 活性的進(jìn)一步成纖維細(xì)胞酶測(cè)試證實(shí)水合酶和脫氫酶活性顯著降低但可檢測(cè)到。據(jù)此,佳學(xué)基因致病基因鑒定基因解碼認(rèn)為患者有一種新型的 DPB 缺陷。學(xué)術(shù)界根據(jù)其獨(dú)特的臨床、生化和遺傳特征將其定義為 IV 型,從而擴(kuò)大了與 DBP 功能改變相關(guān)的臨床表型譜。
患者病情介紹
患者 1
一名 16.5 歲的男孩在 3.5 歲時(shí)被診斷出語(yǔ)言表達(dá)遲緩和發(fā)音困難,這是由中度至重度感音神經(jīng)性聽(tīng)力障礙引起的。他的語(yǔ)言發(fā)展在助聽(tīng)器的幫助下有效正?;K缙诘拇执蠛途?xì)運(yùn)動(dòng)發(fā)育正常;他小時(shí)候會(huì)滑冰和打曲棍球。他在普通課堂環(huán)境中的學(xué)業(yè)成績(jī)很好。11 歲時(shí),他患上了隱匿的進(jìn)行性步態(tài)共濟(jì)失調(diào)。他被發(fā)現(xiàn)有雙側(cè)高弓足和輕度槌狀趾足畸形、彌漫性反射消失和屈肌足底反應(yīng)。注意到前間室肌肉非常輕度無(wú)力,因此使用了踝足矯形器。小纖維感官測(cè)試在庫(kù)存分布中略有下降。振動(dòng)覺(jué)和本體感覺(jué)保持完好。有明顯的輕度不協(xié)調(diào);快速手指運(yùn)動(dòng)緩慢,腳跟到脛骨測(cè)試受損。Romberg征陰性。神經(jīng)傳導(dǎo)研究(表1) 顯示具有脫髓鞘特征的輕度感覺(jué)運(yùn)動(dòng)性多發(fā)性神經(jīng)?。ㄟ\(yùn)動(dòng)傳導(dǎo)速度;20–25 m/sec;正常上肢≥50 m/sec,下肢≥40 m/sec)。感覺(jué)和運(yùn)動(dòng)神經(jīng)振幅正常,但腓總神經(jīng) CMAP 振幅較低。隨著時(shí)間的推移,他的高弓足惡化,他的神經(jīng)傳導(dǎo)研究顯示進(jìn)行性脫髓鞘(潛伏期延長(zhǎng)增加)和長(zhǎng)度依賴性軸突喪失(運(yùn)動(dòng)和感覺(jué)振幅進(jìn)行性喪失)的證據(jù)。15.5 歲時(shí)的眼底鏡檢查顯示廣泛的周邊視網(wǎng)膜萎縮伴中央黃斑(即嚴(yán)重的視桿細(xì)胞功能障礙伴視錐細(xì)胞相對(duì)保留)與色素性視網(wǎng)膜炎一致(圖 1)。視力正常。視覺(jué)誘發(fā)電位正常。暗視桿狀視網(wǎng)膜電圖 (ERG) 顯示輕度異常,表明周邊視網(wǎng)膜的桿狀細(xì)胞功能障礙。明視錐和 30 Hz 閃爍也異常,表明視錐功能障礙。在他 16.5 歲時(shí)的賊后一次臨床隨訪中,他在家中可以進(jìn)行短距離走動(dòng),但由于他嚴(yán)重的共濟(jì)失調(diào),長(zhǎng)距離走動(dòng)需要輪椅。他沒(méi)有表現(xiàn)出生長(zhǎng)或青春期延遲的跡象。他的身高在 10-25百分位之間,并且在 16 歲時(shí),他被注意到具有與年齡相適應(yīng)的青春期發(fā)育;Tanner IV 陰毛和 12-15 mL 睪丸體積。他的認(rèn)知、語(yǔ)言和視覺(jué)都完好無(wú)損。他沒(méi)有腎臟或肝臟受累的臨床或生化證據(jù)。
表1:神經(jīng)傳導(dǎo)基因解碼
|
正常 |
患者 1 |
患者 2 |
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就診年齡 |
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12年 | 13年 | 16年 | 13 ½ 年 | ||
運(yùn)動(dòng): |
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正中神經(jīng) |
|
|
|
|
|
DML(手腕到 APB) |
< 4.2 |
|
3.6 |
5.4 |
3.4 |
CMAP (毫伏) |
≥3.9 |
|
9.2 |
4.1 |
8.6 |
CV(米/秒) |
> 47 |
|
27 |
27 |
33 |
尺神經(jīng) |
|
|
|
|
|
DML(毫秒;手腕到 ADM) |
< 3.4 |
2.6 |
3.1 |
3.6 |
2.2 |
CMAP (毫伏) |
≥5.9 |
13.1 |
12.7 |
4.6 |
7.7 |
CV(米/秒) |
> 47 |
25 |
27 |
23 |
24 |
脛神經(jīng) |
|
|
|
|
|
DML(毫秒;腳踝到 AH) |
< 6.0 |
5.3 |
6.2 |
10.5 |
4.5 |
CMAP (毫伏) |
≥3.9 |
3.3 |
3.6 |
0.5 |
6.6 |
CV(米/秒) |
> 39 |
21 |
22 |
15 |
26 |
腓神經(jīng) |
|
|
|
|
|
DML(毫秒;腳踝到 EDB) |
< 6.0 |
5.0 |
|
8.5 |
4.5 |
CMAP (毫伏) |
≥ 2.4 |
1.7 |
|
0.8 |
2.9 |
CV(米/秒) |
> 39 |
22 |
|
17 |
43 |
感官: |
|
|
|
|
|
正中神經(jīng) |
|
|
|
|
|
PL(毫秒;手腕到手指-II) |
< 3.2 |
2.5 |
2.8 |
3.4 |
2.1 |
SNAP (μV) |
≥ 14 |
67 |
69 |
15 |
36 |
CV(米/秒) |
|
46 |
39 |
40 |
52 |
尺神經(jīng) |
|
|
|
|
|
PL(毫秒;手腕到手指-V) |
< 3.3 |
2.0 |
2.2 |
3.1 |
2.2 |
SNAP (μV) |
≥ 9 |
43 |
64 |
26 |
44 |
CV(米/秒) |
|
47 |
50 |
35 |
43 |
腓腸神經(jīng) |
|
|
|
|
|
PL(毫秒;小腿到拉特購(gòu)物中心) |
< 4.2 |
3.8 |
3.0 |
NR |
2.7 |
SNAP (μV) |
≥ 5 |
11 |
17 |
NR |
9.5 |
CV(米/秒) | 42 | 40 | NR | 35 |
圖例:DML=遠(yuǎn)端開始運(yùn)動(dòng)潛伏期;CMAP=復(fù)合運(yùn)動(dòng)動(dòng)作電位;CV=傳導(dǎo)速度;PL=峰值起始潛伏期;APB=外展拇短??;ADM=小指外展?。籄H=拇外展?。籈DB=趾短伸?。籒R=無(wú)響應(yīng)。
12 歲時(shí)腦部 MRI 顯示小腦萎縮(圖2). 在幾年的時(shí)間里進(jìn)行了廣泛的基因檢測(cè)和代謝測(cè)試,包括正常PMP22重復(fù)/缺失分析基因檢測(cè)、MPZ、GJB1、PMP22和c10orf2基因檢測(cè)、脊髓小腦性共濟(jì)失調(diào)組(SCA 1、2、3、6、7、8、17 ), Friedreich 共濟(jì)失調(diào)重復(fù)基因檢測(cè)和血清維生素 E 水平。染色體微陣列基因檢測(cè)正常。肌肉活檢(15 歲時(shí))顯示輕微的神經(jīng)源性變化。肌肉呼吸鏈酶檢測(cè)正常。血漿腎上腺和睪丸性類固醇水平正常。
在家族史分析時(shí),患者1的弟弟具有非常相似的特征。患者的父母、姐姐都沒(méi)有這種疾病。對(duì)血緣關(guān)系進(jìn)行擴(kuò)展調(diào)查,沒(méi)有發(fā)現(xiàn)其他患者。佳學(xué)基因親緣親系檢測(cè)證明,患者父母不是近親,沒(méi)有血緣關(guān)系。
病人 2
這位 14 歲的弟弟在 2 歲時(shí)被確診患有中度至重度感音神經(jīng)性聽(tīng)力損失,需要助聽(tīng)器。他的早期神經(jīng)發(fā)育正常。他仍然很活躍;賊后隨訪能夠滑冰 3 公里和越野滑雪 1-1.5 小時(shí)。他不需要踝足矯形器或任何其他輔助設(shè)備。他的檢查對(duì)非常輕度的高弓足和反射減退(二頭肌 1+、肱橈肌 1+、三頭肌 2+、髕骨 1+、踝反射 0)、屈肌底反應(yīng)和輕度前間室無(wú)力(脛骨前肌 4+/5、腓骨?。┚哂兄匾饬x長(zhǎng)肌 4+,拇長(zhǎng)伸肌 4)。除了腳趾針刺感覺(jué)過(guò)敏外,感官測(cè)試正常。注意到輕微的腳踝緊繃。協(xié)調(diào)是正常的。神經(jīng)傳導(dǎo)研究(表1) 顯示具有脫髓鞘特征的輕度感覺(jué)運(yùn)動(dòng)性多發(fā)性神經(jīng)病。眼底檢查顯示廣泛的周邊視網(wǎng)膜萎縮,中央黃斑不受累。視力和 ERG 正常。他的認(rèn)知完好無(wú)損,并且在常規(guī)課堂環(huán)境中取得了良好的學(xué)業(yè)成績(jī)。盡管他的身高一直低于第 5個(gè)百分點(diǎn),但他表現(xiàn)出正常的生長(zhǎng)速度。在將近 14 歲的時(shí)候,他沒(méi)有顯示出陰毛初現(xiàn)的跡象,Tanner I 陰毛和 5 mL 睪丸體積。他的實(shí)際年齡為 13 歲 8 個(gè)月,骨齡為 11 歲,符合體質(zhì)性生長(zhǎng)和青春期延遲。他沒(méi)有顯示腎臟或肝臟受累的證據(jù)。
致病基因鑒定基因解碼基因檢測(cè)
佳學(xué)基因?qū)尚值艿?DNA 進(jìn)行了外顯子組捕獲和高通量測(cè)序。按照標(biāo)準(zhǔn)程序從血液中提取總基因組 DNA。使用 Agilent SureSelect 50Mb 全外顯子試劑盒進(jìn)行外顯子組靶點(diǎn)富集,測(cè)序 (Illumina HiSeq) 為每個(gè)樣本生成 65 Gbp 的 100 bp 配對(duì)末端讀數(shù)。編碼序列區(qū)域 (CCDS) 的平均覆蓋率,在考慮重復(fù)讀取后,兩個(gè)人分別為 237 倍和 212 倍?;颊?1 中 91.5% 的 CCDS 堿基和患者 2 中 90.0% 的 CCDS 堿基覆蓋率≥20 倍,兩個(gè)人中 96.8% 的 CCDS 堿基覆蓋率≥5 倍。內(nèi)部注釋管道用于調(diào)用和注釋編碼和剪接位點(diǎn)變體。使用 Picard 標(biāo)記并排除重復(fù)讀取。使用 SAMtools pileup和 varFilter調(diào)用單核苷酸變異和短插入和缺失 (indel),并進(jìn)行質(zhì)量過(guò)濾以要求至少 20% 的讀數(shù)支持變異調(diào)用。使用 Annovar以及自定義腳本對(duì)基因突變序列進(jìn)行注釋,以選擇編碼和剪接位點(diǎn)變體,并排除 NHLBI 外顯子組服務(wù)器中代表的常見(jiàn)(≥1% 次要等位基因頻率)多態(tài)性,與佳學(xué)基因所記錄的1000個(gè)對(duì)照外顯子組序列進(jìn)行比對(duì)。根據(jù)在兩名受影響患者中發(fā)現(xiàn)的突變序列進(jìn)行優(yōu)先排序。鑒于假定的常染色體隱性遺傳模式,僅考慮具有純合或多個(gè)雜合突變的基因。
突變序列的基因檢測(cè)驗(yàn)證
Sanger 測(cè)序用于驗(yàn)證下一代測(cè)序鑒定的突變,并評(píng)估家族中變異的分離。采集了血液樣本,并從患病的兄弟和未受影響的父母和姐妹身上提取了 DNA。使用引物5'-GAGTGGATAGGTTGAGAATGTCAGTG-3 '和5'-TTTAGACAGACAGCCTTAGTCGGG-3 '進(jìn)行 PCR以測(cè)試 c.101C>T 變體和5'- ACCAATAACCAGCCATGTTTCCT -3 '和5' - TCCTACCTTTCCATACCTTTGCAT - 3 '以測(cè)試c.101C>T 變體.1547T>C 變體。
生化分析
成纖維細(xì)胞中的生化測(cè)試如所述進(jìn)行(表2) 。測(cè)試 | 單位 | 患者 1 | 病人 2 | 參考范圍 |
---|---|---|---|---|
等離子體: |
|
|
|
|
VLCFA濃度 |
|
|
|
|
C26:0 六烷酸 |
微克/毫升 |
0.220 |
0.270 |
0.23 ± 0.09* |
C26/C22 |
|
0.021 |
0.012 |
0.01 ± 0.004* |
C24/C22 |
|
0.918 |
0.967 |
0.84 ± 0.918* |
植烷酸 |
微克/毫升 |
1.260 |
0.810 |
< 3.0 |
紫杉酸 |
微克/毫升 |
0.140 |
0.060 |
< 0.3 |
成纖維細(xì)胞: |
|
|
|
|
過(guò)氧化氫酶免疫熒光 |
|
接近正常 |
普通的 |
普通的 |
VLCFA濃度: |
|
|
|
|
C26:0濃度 |
μmol/g蛋白質(zhì) |
0.20 |
0.20 |
0.18 - 0.38 |
C24:0濃度 |
μmol/g蛋白質(zhì) |
6.52 |
6.79 |
7.76 - 17.66 |
C22:0濃度 |
μmol/g蛋白質(zhì) |
3.00 |
3.23 |
3.84 - 10.20 |
比例 C26:0 / C 22:0 |
|
0.07 |
0.06 |
0.03 - 0.07 |
比例 C24:0 / C 22:0 |
|
2.18 |
2.10 |
1.55 - 2.30 |
過(guò)氧化物酶體功能: |
|
|
|
|
β-氧化(C16:0) |
pmol / (mg 蛋白質(zhì) / 小時(shí)) |
3876 |
5061 |
3330 - 7790 |
β-氧化(C26:0) |
pmol / (mg 蛋白質(zhì) / 小時(shí)) |
1290 |
1325 |
800 - 2040 |
β-氧化(鸚鵡螺酸) |
pmol / (mg 蛋白質(zhì) / 小時(shí)) |
157 |
248 |
790 - 1690 |
α-氧化(植烷酸) |
pmol / (mg 蛋白質(zhì) / 小時(shí)) |
38 |
45 |
28 - 95 |
D-雙功能蛋白活性: |
|
|
|
|
水合酶 |
pmol / (mg 蛋白質(zhì) / 分鐘) |
43 |
53 |
115 - 600 |
脫氫酶 |
pmol / (mg 蛋白質(zhì) / 分鐘) |
2個(gè) |
3個(gè) |
25 - 300 |
免疫印跡: |
|
|
|
|
舒張壓 79 kDa |
|
痕跡 |
痕跡 |
當(dāng)下 |
舒張壓 45 kDa |
|
缺席的 |
缺席的 |
當(dāng)下 |
舒張壓 35 kDa | ±/− | ±/− | 當(dāng)下 |
粗體和下劃線的值是異常的;*表示平均值 +/- 1 個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差。
基因檢測(cè)中的全外顯子測(cè)序的突變位點(diǎn)驗(yàn)證結(jié)果
外顯子組測(cè)序和變體驗(yàn)證
在HSD17B4(表3). c.1547T>C 被發(fā)現(xiàn)在一個(gè)覆蓋率非常低的區(qū)域,在患者 2 的 8 個(gè)讀數(shù)中僅出現(xiàn) 2 個(gè)(變異質(zhì)量為 18.4%),因此只有在他兄弟的兩個(gè)變異被注釋后才能通過(guò)目視檢查來(lái)識(shí)別. Sanger 測(cè)序證實(shí)兩兄弟中存在 c.1547T>C 和 c.101C>T突變。父親和母親各含有中一個(gè)突變的雜合子;c.1547T>C; p.Ile516Thr來(lái)自母親c.101C>T;p.Ala34Val來(lái)自父親(圖3). SIFT 算法預(yù)測(cè)這兩種突變都是有害的(SIFT 得分分別為 0.03 和 0),并且采用 PolyPhen2預(yù)測(cè)也是破壞性的(HumDiv 得分分別為 0.999 和 0.997)。這兩種突變分別被判斷為致病性的;但是,以前從未見(jiàn)過(guò)它們的組合。
表3:過(guò)濾外顯子組測(cè)序的基因突變
具有錯(cuò)義、無(wú)義、插入缺失或剪接變異的基因 | 6453 |
---|---|
具有罕見(jiàn)突變的基因1 |
372 |
兄弟共有突變的基因 |
109 |
具有純合子/多個(gè)雜合子突變的基因 | 2 2 |
1如果變異在 1000 個(gè)基因組數(shù)據(jù)庫(kù)、NHLBI 外顯子組服務(wù)器中具有 >0.01 的次要等位基因頻率 (MAF),或者在我們中心測(cè)序的 435 個(gè)對(duì)照外顯子組中 >2 個(gè)出現(xiàn),則變異被過(guò)濾掉。
2 2個(gè)基因分別為C16orf82和FAM83C;這些基因被拒絕作為候選基因,因?yàn)閮蓚€(gè)對(duì)照樣本在 C16orf82 中具有相同的序列變體,而一個(gè)對(duì)照樣本在FAM83C中具有相同的序列變體。然后重新檢查兄弟姐妹共有的至少一個(gè)突變的 109 個(gè)基因,并確定了HSD17B4突變。由于覆蓋率低,第二個(gè)HSD17B4突變賊初并未在患者 2 中發(fā)現(xiàn)(假設(shè)僅存在 2/8 讀數(shù),其變異質(zhì)量為 18.4,低于我們的閾值 20)。
圖 3:Sanger測(cè)序和分離。( A ) DBP 缺乏家系譜系。X=變體;N=正常。( B ) 外顯子組測(cè)序鑒定的HSD17B4變體的Sanger 測(cè)序驗(yàn)證。使用外顯子 2 和 18 側(cè)翼的引物擴(kuò)增基因組 DNA 用于測(cè)序(引物序列見(jiàn)正文)。星號(hào)表示雜合突變。紅色 X = c.101C>T(p. Ala34Val)在 chr5:118792052。藍(lán)色 X = c.1547T>C(p. Ile516Thr)在 chr5:118860954。
生化分析
血漿中 VLCFA 和支鏈脂肪酸(鸚鵡螺酸和植烷酸)的水平正常(表2). 血漿二十二碳六烯酸 (DHA) 水平也正常。使用快原子轟擊電離質(zhì)譜法分析尿液,未發(fā)現(xiàn)尿液膽汁酸分泌異常。遺傳代謝疾病實(shí)驗(yàn)室的成纖維細(xì)胞研究顯示正常的 VLCFA 水平和正常的 C26:0 β-氧化,但鸚鵡螺酸 β-氧化活性降低(表2). 過(guò)氧化氫酶免疫熒光研究顯示過(guò)氧化物酶體染色在過(guò)氧化物酶體的數(shù)量和形態(tài)方面正常至接近正常(表2). 患者 1 中過(guò)氧化物酶體的大小略有增加。DBP 酶活性測(cè)量顯示水合酶和脫氫酶活性降低(表2). 免疫印跡上 DBP 蛋白的量減少(表2)。
前額高腭弓高囟門增大人中長(zhǎng)眼距過(guò)寬肌張力減退還有癲癇是不是遺傳性DBP缺乏癥的討論
佳學(xué)基因?qū)加邢惹拔创_診的神經(jīng)退行性疾病的兩個(gè)兄弟進(jìn)行外顯子組測(cè)序并進(jìn)行基因解碼基因檢測(cè),檢測(cè)到 HSD17B4 基因中存在復(fù)合雜合突變 c.101C>T (p.Ala34Val) 和 c.1547T>C (p.Ile516Thr),這兩個(gè)突變位點(diǎn)分別影響脫氫酶和水合酶結(jié)構(gòu)域。這兩種錯(cuò)義突變之前都有報(bào)道,但在這兩種情況下,第二個(gè)錯(cuò)義突變都會(huì)影響另一個(gè)等位基因上的相同 DBP 結(jié)構(gòu)域. 先進(jìn)個(gè)案例是 p.Ala34Val 和 p.Phe237Ser 的復(fù)合雜合子;影響脫氫酶結(jié)構(gòu)域的兩個(gè)突變導(dǎo)致 III 型 DBP 和孤立的脫氫酶缺陷。第二種情況是 p.Ile516Thr 和 p.Asn457Tyr 的復(fù)合雜合子;在這種情況下,兩種突變都發(fā)生在水合酶結(jié)構(gòu)域內(nèi),導(dǎo)致 II 型 DBP 和孤立的水合酶缺陷。盡管這名 II 型 DBP 患者存活了 13.5 年以上,但認(rèn)知和語(yǔ)言缺陷很明顯。
對(duì)于在佳學(xué)基因檢測(cè)的患者中觀察到的相對(duì)較輕的臨床表型,一個(gè)明顯的解釋是每個(gè)等位基因上只有一個(gè)結(jié)構(gòu)域受到不太嚴(yán)重的突變的影響。臨床表型顯示毒性降低和生化測(cè)試表明正常的轉(zhuǎn)錄、翻譯和 DBP 酶正常輸入到完整的功能性過(guò)氧化物酶體中。后者得到了佳學(xué)基因檢測(cè)患者中觀察到的正常過(guò)氧化氫酶免疫熒光的支持,表明正常的過(guò)氧化物酶體生物發(fā)生和形態(tài);在患有更嚴(yán)重的 DBP 缺乏癥的患者中未發(fā)現(xiàn)這一情況. 關(guān)于 p.Ala34Val 突變的影響的信息很少,分析表明脫氫酶結(jié)構(gòu)域的殘留酶活性較低。p.Ile516Thr 位于水合酶亞基的二聚化界面,但并未有效消除二聚化,這意味著存在有殘留的活性。殘留水合酶活性(約正常下限的 40%)與免疫印跡上水合酶結(jié)構(gòu)域缺失之間的明顯差異可能部分是由于 L-雙功能蛋白 (L-BP) 負(fù)責(zé)部分測(cè)量的水合酶活性,因?yàn)樗梢詫⒌孜?THC:1-CoA 代謝為 (24 S ,25 S)-24OH-THC-CoA 的異構(gòu)體,不能被 L-BP 的脫氫酶結(jié)構(gòu)域進(jìn)一步代謝。結(jié)果也可以部分地代表突變體 DBP 酶的結(jié)構(gòu)改變和穩(wěn)定性的組合。賊后,兩組同源二聚體(水合酶和脫氫酶結(jié)構(gòu)域)可能彼此具有某種物理和功能關(guān)系。一個(gè)結(jié)構(gòu)域中的突變有可能改變另一個(gè)單元的功能和穩(wěn)定性,即使突變結(jié)構(gòu)域(例如脫氫酶)與相鄰的野生型結(jié)構(gòu)域(例如水合酶)形成二聚體。因此,這種酶的體內(nèi)功能似乎比體外研究預(yù)測(cè)的更復(fù)雜。
盡管由單一酶缺陷引起的其他一些過(guò)氧化物酶體疾病可能會(huì)出現(xiàn)在成年期(既?;o酶 A 氧化酶 (ACOX) 缺乏癥和甾醇載體蛋白 X (SCPx) 缺乏癥,但尚未報(bào)道 DBP 缺乏癥。由于水合酶和脫氫酶活性均受到影響,佳學(xué)基因檢測(cè)的患者在當(dāng)前的 DBP 缺陷分類下將被視為 I 型。然而,絕大多數(shù) I 型缺陷患者在編碼截短或不穩(wěn)定蛋白質(zhì)的HSD17B4中有突變,導(dǎo)致嚴(yán)重的表型和較差的生存. 據(jù)佳學(xué)基因解碼分析,患者的輕度臨床和生化表型需要進(jìn)行新的分類。因此,佳學(xué)基因致病基因鑒定基因解碼提出了一種新的 DBP 缺陷變體,命名為 DBP IV 型,這是由于復(fù)合雜合突變影響了 DBP 的兩個(gè)不同結(jié)構(gòu)域,但與相對(duì)較溫和的臨床和生化表型相關(guān)。
《神經(jīng)系統(tǒng)疾病的臨床表征與基因序列變化》新提出的 DBP 缺乏亞型(IV 型)也適用于賊近被診斷患有由HSD17B4 內(nèi)的復(fù)合雜合突變引起的 Perrault 綜合征的兩姐妹,一個(gè)影響脫氫酶結(jié)構(gòu)域,一個(gè)影響水合酶結(jié)構(gòu)域,與佳學(xué)基因檢測(cè)的患者相似。在這種情況下,姐妹們相對(duì)較輕的表型表現(xiàn)為感音神經(jīng)性耳聾、輕度智力障礙、感覺(jué)運(yùn)動(dòng)性多發(fā)性神經(jīng)病、身材矮小和卵巢發(fā)育不全。外顯子組測(cè)序?qū)τ讷@得該診斷也是必不可少的,但未報(bào)告包括 DBP 酶活性測(cè)量在內(nèi)的完整生化測(cè)試。佳學(xué)基因的患者與這些姐妹的不同之處在于她們正常的智力和青春期發(fā)育(在哥哥身上)。
過(guò)氧化物酶體疾病的總發(fā)病率約為每 5,000 個(gè)新生兒中有 1 個(gè),這些病例中的大多數(shù)都很嚴(yán)重,因此很容易確定。與之前報(bào)道的患者形成鮮明對(duì)比的是,這里分享的兩兄弟沒(méi)有表現(xiàn)出任何新生兒或嬰兒癥狀,而且他們繼續(xù)表現(xiàn)出正常的認(rèn)知。他們緩慢的 DBP 缺乏臨床過(guò)程新穎允許對(duì) DBP 患者進(jìn)行系列電生理診斷性測(cè)試;跨越數(shù)年的臨床檢查和神經(jīng)傳導(dǎo)研究(表 1) 記錄反映小腦和感覺(jué)神經(jīng)功能障礙增加的協(xié)調(diào)性逐漸下降。進(jìn)行性感覺(jué)運(yùn)動(dòng)性多發(fā)性神經(jīng)病表現(xiàn)出均勻的傳導(dǎo)速度減慢,讓人聯(lián)想到許多遺傳性脫髓鞘性多發(fā)性神經(jīng)?。ɡ?Charcot-Marie-Tooth1 型)。年長(zhǎng)的兄弟(患者 1)不僅表現(xiàn)出進(jìn)行性脫髓鞘(延遲增加和傳導(dǎo)速度減慢),而且還表現(xiàn)出進(jìn)行性的、長(zhǎng)度依賴性軸突損失的證據(jù)。將現(xiàn)成的外顯子組測(cè)序引入罕見(jiàn)病診所將導(dǎo)致識(shí)別出更多患有 DBP 缺陷較輕變異的患者,并將提高我們對(duì)這種疾病和其他疾病的表型譜和發(fā)病過(guò)程的理解。