【佳學(xué)基因檢測】酪氨酸血癥不同亞型的正確診斷案例

酪氨酸血癥基因檢測介紹

III 型遺傳性酪氨酸血癥（酪氨酸血癥III型，MIM #276710）是一種極其罕見的常染色體隱性遺傳疾病?；蚪獯a基因檢測收集的病例可以追溯到1982 年。致病基因鑒定基因解碼明確酪氨酸血癥III型 是由 HPD 基因 (MIM *609657) 的雙等位基因突變引起的 4-羥苯基丙酮酸雙加氧酶 (HPPD) 缺乏所致。這為佳學(xué)基因快速增加酪氨酸血癥基因檢測的正確性提供了確鑿的證據(jù)。 該酶催化 4-羥基苯基丙酮酸轉(zhuǎn)化為黑黑酸，這是酪氨酸分解代謝中的第二個步驟。 酶活性受損導(dǎo)致酪氨酸在血漿中積聚，以及酪氨酸衍生物（例如 4-羥苯基丙酮酸、4-羥苯基乳酸和 4-羥苯基乙酸酯）大量排泄到尿液中，成為酪氨酸血癥的常規(guī)體檢中的驗(yàn)證性依據(jù)。

雖然診斷病例數(shù)還不足以揭示全面的個體差異，酪氨酸血癥III型 患者的臨床表型顯個著令人不能忽視的變化性。然而佳學(xué)基因總結(jié)到，特征性表現(xiàn)包括輕度精神發(fā)育遲滯、癲癇發(fā)作、發(fā)育遲緩和間歇性共濟(jì)失調(diào)。 迄今為止，酪氨酸血癥III型病例未能收集到基因檢測機(jī)構(gòu)的病例集中，佳學(xué)基因收集了21個案例，其中包括一名中國病例。 一些酶缺乏癥患者沒有接受基因檢測分析，疾病診斷停留在疑似診斷的水平。 在沒有基因解碼基因檢測結(jié)果的支撐下，酪氨酸血癥III型 患者的基因型-表型關(guān)系不能得到確立。

在佳學(xué)基因的一個病例中，記錄了一名患有 酪氨酸血癥III型 的中國女孩的臨床表型、生化特征和基因檢測結(jié)果，該女孩攜帶 c.656C>T (p.T219M) 和 c.731C>T (p.119) 復(fù)合雜合突變。存在 HPD 基因A244V突變。 佳學(xué)基因還對病案集中 HPD 的基因變異和 酪氨酸血癥III型 患者進(jìn)行了總結(jié)性分析，使得該基因檢測檢機(jī)構(gòu)可以更好地了解 酪氨酸血癥III型 的基因型-表型的關(guān)系以及正確治療必要性。

酪氨酸血癥基因檢測病例介紹

該案例中的女孩受檢者是健康且非近親結(jié)婚的來自中國江西的一個對中國夫妻的先進(jìn)個孩子，也是少有的孩子。母親妊娠期間無致畸病原體或藥物接觸史。妊娠第 39 周時，出生身長為 51 厘米（第 75 個百分位），出生體重為 3900 克（第 95 個百分位），枕額周長為 35.3 厘米（第 90 個百分位）。她沒有表現(xiàn)出任何畸形特征。第4天進(jìn)行的新生兒篩查顯示初始血漿酪氨酸濃度為667.76 μmol/L（正常范圍：30-400 μmol/L），而所有其他氨基酸和琥珀酰丙酮均在正常范圍內(nèi)。隨后的對照樣品顯示酪氨酸水平持續(xù)升高（第18天為1113.04 μmol/L，第24天為1034.48 μmol/L，第28天為856.44 μmol/L）。通過 GC/MS 分析，尿有機(jī)酸譜顯示 4-羥基苯基丙酮酸和 4-羥基苯基乳酸水平升高，而琥珀酰丙酮沒有明顯升高。酪氨酸水平持續(xù)升高提示酪氨酸血癥。1 個月大時，女孩接受了不含苯丙氨酸和酪氨酸的配方奶粉。佳學(xué)基因醫(yī)學(xué)記錄提供了有關(guān)患者血漿酪氨酸濃度、尿液中相關(guān)代謝物和配方奶粉攝入量的全面信息 。體檢未發(fā)現(xiàn)眼睛、肝臟或皮膚受累的證據(jù)。腎功能和肝功能正常。未發(fā)現(xiàn)喂養(yǎng)困難或吞咽困難。1歲時，她被懷疑感染了COVID-19，但僅發(fā)燒4天，賊高體溫為41°C。14 個月大時，她接受了兒童神經(jīng)心理和行為量表（CNBS-R2016）的評估。她的語言發(fā)展表現(xiàn)出輕微的滯后（DQ = 72），而她的粗大運(yùn)動技能、精細(xì)運(yùn)動技能、適應(yīng)行為和個人社交能力均在正常范圍內(nèi)（DQ 分別為 85、87、90 和 86） ）?；颊?0個月大時，因反反復(fù)燒1個月入院，原因?yàn)槟蚵犯腥尽Ｔ诖似陂g，她一直沒有表現(xiàn)出任何發(fā)育問題的跡象。

患者的血清和尿液生化標(biāo)志物以及飲食來源（常規(guī)臨床分析）。

基因檢測結(jié)果

1 個月大時，該患者在罕見病診斷聯(lián)盟的推薦下，在佳學(xué)工基因進(jìn)行了以全外顯子致病基因鑒定基因解碼為基礎(chǔ)的遺傳性代謝疾病遺傳診斷靶向下一代測序 (NGS)，結(jié)果顯示 HPD 基因存在兩個變異，c.656C >T (p.T219M) 和 c.731C >T (p.A244V)。她的父母正常，但是各自攜帶了這個兩個突變中的一個。如果在結(jié)婚、生育前進(jìn)行了基因區(qū)配基因檢測，有可能在不生育病孩的情況下，揭示這種風(fēng)險。突變位點(diǎn)p.T219M 在GnomAD數(shù)據(jù)庫中的頻率為 4/152,108 ，而突變位點(diǎn)p.A244V還沒有數(shù)據(jù)庫中沒有記錄。因此，該病例如果不通過基因解碼技術(shù)，無法得到明確診斷，并且在普通人群中不存在。VarSome 的計算機(jī)致病性評分，包括 p.T219M 的組合注釋依賴性缺失評分 (CADD) 28.7 和 p.A244V 的 CADD 28.4，說明這兩種突變都具有致病性?；蚪獯a采用結(jié)構(gòu)分析方法，進(jìn)一步證實(shí)突變位點(diǎn)引起的氨基酸變化位于鄰位氧螯合物 (VOC) 結(jié)構(gòu)域 2（殘基 180-338），預(yù)計會通過 I-Mutant3.0 降低 HPD 蛋白的穩(wěn)定性。突變位點(diǎn)p.T219M 破壞了原來的氫鍵并破壞了氨基酸相互作用的穩(wěn)定性?；蛲蛔兾稽c(diǎn)p.A244V改變了殘基A244和S223之間氫鍵的長度和角度。這些變異可能會破壞正確的折疊并廢除VOC結(jié)構(gòu)域2的功能。此外，這兩個錯義突變位于物種間高度保守的位點(diǎn)上。這些發(fā)現(xiàn)表明這兩種變異可能導(dǎo)致 HPD 功能障礙。盡管根據(jù)ACMG的變異分類指南，這兩種變異目前都被歸類為意義不確定的變異（PM2_supporting+PP3），但基因解碼有令人信服的理由相信這些變異與酪氨酸血癥III型有關(guān)，這一診斷結(jié)果得到了受檢者的常規(guī)臨床結(jié)果支持。

酪氨酸血癥亞型分型基因檢測的共識性意見

通過新生兒篩查檢測到酪氨酸水平升高的新生兒面臨多種潛在病癥的風(fēng)險，包括新生兒短暫性酪氨酸血癥以及 I、II 和 III 型 HT 以及其他與肝臟相關(guān)的疾病。鑒于圍繞尼替西農(nóng)和奧法丁等藥物干預(yù)的復(fù)雜程度，診斷和治療經(jīng)驗(yàn)不足的醫(yī)師、部分主任醫(yī)師很難進(jìn)行正確的診斷與治療。重要的是，根據(jù)診斷指南所使用的這些藥物會導(dǎo)致 酪氨酸血癥III型 患者出現(xiàn)不良反應(yīng)。本病例的初步診斷為 酪氨酸血癥III型，琥珀酰丙酮水平正常且沒有眼皮膚表現(xiàn)，有效排除了 HT I 和 II。這凸顯了在對高酪氨酸血癥患者進(jìn)行鑒別診斷時進(jìn)行細(xì)致的生化評估和全面的臨床評估的重要性。此外，這促使人們考慮采取更謹(jǐn)慎的方法，包括在治療初期控制酪氨酸的攝入量，需要全面基因檢測所獲得的遺傳分析的明確結(jié)果。這種務(wù)實(shí)的方法旨在防止正常診斷與治療過程中出現(xiàn)的不必要的不??利影響。

查詢《人體基因序列變化及疾病表征》數(shù)據(jù)庫，遺傳病部分的數(shù)據(jù)庫僅記錄了 21 名患者被明確診斷為 酪氨酸血癥III型。其中，57.14%（12/21）出現(xiàn)神經(jīng)系統(tǒng)表現(xiàn)，如智力障礙、癲癇發(fā)作等。值得注意的是，在六個月前接受干預(yù)的患者中，智力障礙的情況顯著減少（11.1% vs. 58.33%）（p  = 0.0349），表明低酪氨酸療法可能對 酪氨酸血癥III型 的發(fā)育過程產(chǎn)生積極影響。此外，有 7 例病例沒有表現(xiàn)出明顯的臨床癥狀，主要通過新生兒篩查發(fā)現(xiàn)并進(jìn)行系統(tǒng)治療。在本次案例中，患者在先進(jìn)個月開始時接受了限制酪氨酸和苯丙氨酸的飲食。經(jīng)過這種飲食干預(yù)后，患者的血清酪氨酸水平始終保持在可接受的正常范圍內(nèi)。雖然尿液中 4-羥基-苯基乳酸和 4-羥基-苯基丙酮酸的存在繼續(xù)超過既定基準(zhǔn)，但與治療開始前的水平相比，這些濃度顯示出明顯下降。當(dāng)患者接近 20 個月大時，沒有發(fā)現(xiàn)進(jìn)一步的異常。根據(jù)這些集體發(fā)現(xiàn)以及臨床觀察，基因檢測結(jié)果指導(dǎo)了在嬰兒期啟動干預(yù)措施的關(guān)鍵作用，并建議在整個兒童期實(shí)施針對酪氨酸和苯丙氨酸攝入量的飲食限制。

為正確進(jìn)行酪氨酸血癥各種亞型的正確檢測，在酪氨酸血癥III型患者（包括本例患者）中總共鑒定出11個變異，其中有6個錯義突變、3個剪接位點(diǎn)突變和2個無義變異（圖2 ）。大多數(shù)患者的基因突變彼此不同，這應(yīng)證了早期期待病例重復(fù)觀點(diǎn)和看法是不正確的，至少是限制了檢測病例的陽性患者的快速確定。只在兩個家族中僅觀察到一種變異——p.Y160C。值得注意的是，大多數(shù)突變位點(diǎn)（9/11，81.82%）集中在可能影響 VOC 域 2 的區(qū)域，VOC 域 2 是酶功能的關(guān)鍵組成部分。在佳學(xué)基因所從事的研究中，找到了兩種 HPD 新的突變位點(diǎn)：p.T219M 和 p.A244V，它們預(yù)計會阻礙正確折疊并消除 VOC 域 2 功能，因此是有害的。然而，這一基因檢測結(jié)果也使得合作醫(yī)院創(chuàng)新性的提出了進(jìn)一步研究疾病發(fā)病機(jī)制新藥研究的引領(lǐng)性課題。

基因解碼揭示酪氨酸血癥致病基因突變譜

致病基因鑒定基因解碼顯示了HPD基因的內(nèi)含子-外顯子結(jié)構(gòu)以及已經(jīng)通過臨床病例驗(yàn)證的致病性突變位點(diǎn)。本病例中的變異位點(diǎn)在外顯子 10 內(nèi)以紫色顯示。其他與疾病相關(guān)的變異以紅色顯示，而雜合或不確定變異以棕色顯示。ClinVar數(shù)據(jù)庫中記錄的與 酪氨酸血癥III型 特異性相關(guān)的致病性或可能致病性變異以紅色斜體表示，而其他變異則以藍(lán)色顯示。

酪氨酸血癥III型 是常染色體隱性遺傳；然而，包括 c.248delG (p.G83Afs5)、c.460G>A (p.G154S) 和 c.784G>A (p.A262T) 在內(nèi)的雜合變異同樣可以提高血液酪氨酸水平。存在以下幾種可能性： (i) 靶向 NGS 可能遺漏了相反等位基因上的有害突變，例如內(nèi)含子變異或較大片段刪除/重復(fù)；(ii) 某些 HPD 變化可能會導(dǎo)致酶活性降至閾值以下，從而導(dǎo)致血液酪氨酸水平升高；(iii) 酪氨酸血癥III型 可能以顯性和隱性方式遺傳，類似于高蛋氨酸血癥。不幸的是，本病例的家庭成員拒絕接受更為詳細(xì)的生化檢測，從而限制了獲得相應(yīng)的的酪氨酸水平的能力。由于家人的拒絕而無法獲得這些數(shù)據(jù)，這代表了深入診斷的局限性。隨著全球范圍內(nèi)采用通用新生兒篩查計劃，更多的 酪氨酸血癥III型 患者群體可以檢驗(yàn)這一想法。

總之，佳學(xué)基因通過新生兒篩查確定了一名 酪氨酸血癥III型 患者，并通過低苯丙氨酸和低酪氨酸飲食成功治療。在HPD基因中檢測到一種新的錯義變異 p.A244V ，擴(kuò)大了臨床醫(yī)學(xué)界對與 酪氨酸血癥III型 相關(guān)的遺傳變異的理解。此外，這項(xiàng)研究提供了對已知HPD基因變異的見解，有助于了解基因型和表型之間的相關(guān)性以及潛在的潛在致病機(jī)制。然而，為了充分闡明遺傳機(jī)制并更好地描述這種異常罕見的疾病，需要進(jìn)行更大的基因檢測和多中心病例的深入合作分析。佳學(xué)基因是這一動議的提出者和推動者。

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