趙培偉 畢 博 譚 黎 林 俊 何學蓮

華中科技大學同濟醫(yī)學院附屬武漢兒童醫(yī)院（湖北武漢 430016）

次黃嘌呤-鳥嘌呤磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶（hypoxanthineguanine phosphoribosyl transferase,HPRT）是體內(nèi)一種重要的酶，該酶由位于X 染色體上的HPRT 1基因編碼，在體內(nèi)把次黃嘌呤轉(zhuǎn)化為次黃苷酸，把鳥嘌呤轉(zhuǎn)化為鳥苷-磷酸[1]，該基因異?？蓪е耎 連鎖隱性遺傳病。HPRT 酶活性丟失的時候，次黃嘌呤及鳥嘌呤的嘌呤基團代謝為尿酸，導致高尿酸血癥并出現(xiàn)神經(jīng)系統(tǒng)功能異常癥狀[2]。HPRT 酶活性完全喪失可導致Lesch-Nyhan綜合征，臨床表現(xiàn)為高尿酸血癥、舞蹈徐動癥、痙攣-強直狀態(tài)、精神發(fā)育遲滯、自殘等癥狀[3]。HPRT酶活性部分缺失可導致兩種表形，一種為HPRT相關的高尿酸血癥（HRH），僅有高尿酸表現(xiàn)，不存在任何神經(jīng)系統(tǒng)異常；另一種為高尿酸血癥合并部分神經(jīng)系統(tǒng)功能異常，但不伴有自殘行為，稱為HPRT相關的神經(jīng)系統(tǒng)功能異常（HPRT-related neurological dysfunction，HRND）[4-5]。本文回顧1例利用全外顯子測序技術診斷的HRND 患兒的臨床資料并查詢相關文獻，探討HRND的臨床特點。

1 臨床資料

患兒，男，3歲4個月，因獨坐不穩(wěn)，智力、語言發(fā)育落后來武漢兒童醫(yī)院就診?；純?個月時豎頭不穩(wěn)，診斷為“發(fā)育遲緩”，接受康復治療至今，康復進展緩慢?；純簽镚1P1，出生體質(zhì)量3.1 kg，Apgar評分8分，出生時未見異常。入院體格檢查：營養(yǎng)好，神志清楚、面容未見異常；心肺腹無異常；四肢活動受限，四肢肌力4級，雙手可主動抓握，但精細動作差；可短暫獨坐，穩(wěn)定性及平衡能力差；雙下肢可部分持重，雙足外翻；肌張力低下，活動及情緒緊張時四肢肌張力增高，不自主動作增多；雙側(cè)膝腱反射正常引出，Babinski征陰性?；純焊改干眢w健康，非近親結婚；舅舅智力低下，生活不能自理。實驗室檢查：血常規(guī)未見異常，血前白蛋白56.6 mg/L，尿酸1 404.7 μmol/L，Y痕跡蛋白1.64 mg/L，乳酸脫氫酶539 U/L，乳酸脫氫酶同工酶（LD1）84 U/L，血氨基酸及尿有機酸檢測未見異常。四肢肌電圖、腦電圖未見明顯異常。頭顱MRI 未見明顯異常。Gesell 發(fā)育量表測定示適應性61，大運動22，精細動作45，語言58，個人社交61 分。日常生活能力評分31.5分。

經(jīng)醫(yī)院醫(yī)學倫理審核及家長知情同意，取患兒外周血3 mL，送康旭醫(yī)學檢驗所進行全外顯子高通量測序（illumina Hiseq 2000 儀器）；測序的原始數(shù)據(jù)經(jīng)過組裝后，采用GATK以及VarScan軟件進行突變、SNPIndel的識別、注釋以及統(tǒng)計分析，利用Annovar軟件及突變數(shù)據(jù)庫評定突變位點的生物學影響。結合臨床表型利用HGMD、NCBI 等數(shù)據(jù)庫對給出的突變數(shù)據(jù)進行再次分析，確定致病基因，并以Sanger 測序驗證患者及家屬的突變位點。測序原始數(shù)據(jù)經(jīng)生物信息學分析注釋以后得出12個可能的致病基因（SPAST，KIF1A，ADGRV1，ALDH5A1，PEX6，AHI1，VPS13B，BICD2，CBS，PEX26，DMD，HPRT1），結合患兒的家族史、臨床表型（高尿酸、心肌酶譜未見升高、肌電圖及腦電圖無異常、無癲癇發(fā)作等）、致病基因的遺傳方式，并利用SIFT、Polyphen2以及MutationTaster等軟件對突變位點進行功能預測，推測HPRT1基因c.319-2A>T突變（NM_000194）可能為患兒的遺傳學病因（X連鎖隱性遺傳），經(jīng)驗證患兒母親為該位點的攜帶者。見圖1。

圖1 患兒致病基因HPRT1 突變分析

患兒存在剪接位點突變，為進一步研究剪接位點突變對RNA加工成熟的影響，取患兒及無臨床表型的正常對照外周血各0.5 mL提取RNA，利用TAKARA反轉(zhuǎn)錄試劑盒合成cDNA，并利用HPRT1基因外顯子區(qū)域內(nèi)的特異性引物進行PCR 擴增，引物序列為F：CGT CGT GATT AGT GAT GAT GAA CC，R：CCT ACAA CAA ACT TGT CTG GAA TTTC。擴增產(chǎn)物利用Sanger 測序分析。結果顯示，與正常對照相比，患兒RNA出現(xiàn)兩種轉(zhuǎn)錄本（圖2A）；對兩種轉(zhuǎn)錄本進行切膠回收，測序分析發(fā)現(xiàn)其中一個轉(zhuǎn)錄本為野生型，另一個轉(zhuǎn)錄本缺失外顯子3（圖2 B、C）。提示該突變影響基因編碼的RNA加工成熟，兩種轉(zhuǎn)錄本說明突變影響HPRT酶活，但不是完全失活?；純涸\斷為HPRT相關的神經(jīng)系統(tǒng)功能異常，臨床表現(xiàn)為高尿酸血癥、神經(jīng)系統(tǒng)功能異常（語言、智力發(fā)育落后，肌力、肌張力異常），但無自殘行為。

圖2 HPRT1 基因c.319-2A>T 剪接位點突變的功能分析

2 討論

HPRT 1基因位于X 染色體q 26.3 區(qū)域，全長40.5 kb，包含9 個外顯子，編碼含有218 個氨基次黃嘌呤-鳥嘌呤磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶（HPRT），該蛋白把次黃嘌呤轉(zhuǎn)化為次黃苷酸，把鳥嘌呤轉(zhuǎn)化為鳥苷-磷酸[6]。HPRT1基因缺陷影響酶的活性，次黃嘌呤在體內(nèi)更多轉(zhuǎn)變?yōu)槟蛩?。而人體內(nèi)嘌呤核苷酸的合成有兩種途徑：從頭合成途徑以及補救合成途徑[7]。腦組織中僅存在補救合成途徑，而HPRT是補救途徑中的關鍵酶，因此HPRT 1基因異常既能導致高尿酸血癥，也可能影響神經(jīng)系統(tǒng)的功能[8]。HPRT 完全失活導致Lesch-Nyhan綜合征，臨床表現(xiàn)為高尿酸血癥、舞蹈徐動癥、精神發(fā)育遲滯等神經(jīng)系統(tǒng)功能異常并伴有自殘等癥狀。HPRT酶活性部分缺失可導致HPRT相關的HRH；或?qū)е翲RND，臨床表型為高尿酸血癥合并部分神經(jīng)系統(tǒng)功能異常，但不伴有自殘行為。Lesch-Nyhan綜合征以及HRND患者在中國人群中罕見報道，發(fā)病率不詳，其在歐洲發(fā)病率約為1/40 萬～1/20 萬[8-9]，為X連鎖隱性遺傳，臨床常被誤診為腦癱。

本例患兒6個月時豎頭不穩(wěn)，四肢活動受限，四肢肌力4級，雙手可主動抓握，精細動作差；可短暫獨坐但不穩(wěn)，雙足外翻；活動及情緒緊張時，四肢肌張力增高，不自主動作增多；腎功能檢查提示尿酸顯著升高；四肢肌電圖、腦電圖未見明顯異常，頭顱MRI 未見明顯異常；發(fā)育評估落后；全外顯子測序及突變篩選發(fā)現(xiàn)HPRT1基因存在c.319-2A>T剪接位點突變。結合表型及遺傳學檢測，患兒疑似Lesch-Nyhan綜合征。再次隨訪時發(fā)現(xiàn)，患兒無自殘行為，最終確診為HRND。RNA水平也證實該突變影響RNA加工，患兒體內(nèi)存在兩種剪接異構體，分別為野生型和缺失外顯子3的突變體。存在兩種異構體，提示：①突變影響了正常HPRT 酶的表達和活性，導致高尿酸血癥及神經(jīng)系統(tǒng)功能異常；②存在野生型說明HPRT酶活性沒有完全喪失，還存在部分活性，為患兒診斷為HRND 提供了功能學證據(jù)。

目前文獻及數(shù)據(jù)庫報道的HPRT 1基因突變位點超過600 個。復習相關文獻發(fā)現(xiàn)，外顯子3 可能為該基因的突變熱點[5,10]，且外顯子3 編碼的氨基酸屬于HPRT蛋白的CpG島區(qū)域，而一般CpG島區(qū)域是一些基因的重要調(diào)控區(qū)域[11]，因此該區(qū)域的多數(shù)突變可導致酶活性完全喪失，臨床表現(xiàn)為Lesch-Nyhan綜合征。曾有研究納入83例HPTR缺陷亞洲患者，探究基因型和表型的關系發(fā)現(xiàn)，單個堿基的錯義突變可導致Lesch-Nyhan綜合征、HRH以及HRND，而無義突變則全部導致Lesch-Nyhan綜合征；插入或缺失的移碼突變導致Lesch-Nyhan 綜合征（僅1 例除外）；剪接位點突變絕大多數(shù)導致Lesch-Nyhan綜合征，少數(shù)可導致HRND[12]。本例患兒為剪接位點突變，但目前診斷為HRND。由于該類疾病是一種連續(xù)的疾病譜，需密切關注患兒病情變化。

綜上，由于HRND或者Lesch-Nyhan綜合征在人群中發(fā)病率較低，臨床表現(xiàn)為高尿酸血癥及不同程度的神經(jīng)系統(tǒng)功能異常。因此，臨床上應對高尿酸血癥特別是合并神經(jīng)系統(tǒng)異常者進行HRND 致病基因或NGS分析，以協(xié)助明確診斷。