陳秋蓉 張朕杰 盧一岫 袁孫碧歆 李冀
(1.中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院北京協(xié)和醫(yī)院兒科,北京 100730;2.廣東省婦幼保健院兒科,廣東廣州 515000)
GPAA1基因變異可導(dǎo)致糖基磷脂酰肌醇生物合 成 缺 陷 15 型 (glycosylphosphatidylinositol biosynthesis deficiency 15, GPIBD15; MIM: 617810)。該病為常染色體隱性遺傳病,通常在嬰兒期發(fā)病,嚴(yán)重程度具有個(gè)體差異,主要臨床特點(diǎn)為全面發(fā)育落后、肌張力減退、癲癇、小腦萎縮、共濟(jì)失調(diào)等。截至2023 年6 月全球共報(bào)道17 例。2017 年Nguyen等[1]首次報(bào)道了10例因GPAA1基因突變導(dǎo)致GPIBD15的患者,2021年Castle等[2]描述了7例GPIBD15,擴(kuò)大了GPAA1基因突變相關(guān)GPIBD 表型譜,國內(nèi)目前尚未見相關(guān)報(bào)道。現(xiàn)將2022 年11月中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院北京協(xié)和醫(yī)院兒科收治的1 例GPIBD15 患兒的臨床資料及基因檢測結(jié)果報(bào)告如下。
病史:患兒,男,6 歲,因發(fā)育遲緩6 年,反復(fù)發(fā)熱、抽搐5年入院?;純?月齡時(shí)發(fā)現(xiàn)生長發(fā)育晚于同齡正常兒童,6 月齡抬頭,2 歲會(huì)走,1.5歲會(huì)叫“爸爸、媽媽”?,F(xiàn)6歲不能說整句,可緩慢執(zhí)行指令,會(huì)5以內(nèi)加法?;純鹤?歲起無明顯誘因出現(xiàn)發(fā)熱,熱峰40℃,高熱時(shí)抽搐,表現(xiàn)為意識(shí)喪失、雙眼凝視、口吐泡沫、口唇發(fā)紺、四肢強(qiáng)直,無大小便失禁,持續(xù)3~10 min 可自行緩解或使用鎮(zhèn)靜劑后緩解。予退熱藥、抗生素及補(bǔ)液治療(具體用藥不詳),體溫可降至正常。此后反復(fù)發(fā)熱,持續(xù)2~3 d 后熱退,間隔2~3 個(gè)月后反復(fù),高熱伴抽搐(癥狀同前),頻率7~8 次/年。4 歲起患兒發(fā)熱較前頻繁,間隔10~30 d,伴反復(fù)口腔、唇周多發(fā)潰瘍、皰疹,扁桃體化膿。其間就診多家醫(yī)院,發(fā)熱時(shí)查血白細(xì)胞計(jì)數(shù)(8~13) ×109/L (參考值:4.6×109/L~11.9×109/L),C反應(yīng)蛋白、紅細(xì)胞沉降率升高,熱退后炎癥指標(biāo)正常,血病原學(xué)及腫瘤標(biāo)志物均陰性,腦脊液檢測正常。外院考慮“(1)發(fā)熱查因:自身炎癥性疾病可能性大;(2)癲癇;(3)精神運(yùn)動(dòng)發(fā)育遲緩”,予布洛芬退熱,左乙拉西坦聯(lián)合丙戊酸鈉抗癲癇治療,效果欠佳,發(fā)熱、抽搐癥狀無改善。為明確病因,遂至北京協(xié)和醫(yī)院兒科就診?;純鹤园l(fā)病以來,精神、反應(yīng)、食欲可,大小便正常,入院前1個(gè)月暫未發(fā)熱及抽搐。
既往、個(gè)人、家族史:患兒系第3 胎第2 產(chǎn),足月,因“胎位不正”剖宮產(chǎn)出生,出生體重2.95 kg,否認(rèn)出生搶救史。出生時(shí)即有腭裂及先天性雙側(cè)馬蹄足,1歲時(shí)行腭裂修補(bǔ)術(shù);長期佩戴馬蹄足矯正器,現(xiàn)步態(tài)正常。有一位17 歲姐姐,身體健康。母親幼兒期有1次發(fā)熱抽搐病史。否認(rèn)家族性精神病、遺傳性疾病病史。
入院體格檢查:體溫36.6℃,脈搏87 次/min,呼吸20 次/min,血壓98/68 mmHg。經(jīng)皮血氧飽和度100% (無吸氧);頭圍53 cm (P80);體重27.4 kg(P87),身高124.4 cm(P66)。神志清楚,營養(yǎng)中等,可緩慢執(zhí)行指令,不能說整句。右小腿脛前可見2 cm×4 cm 青斑,余未見皮疹,全身淺表淋巴結(jié)未捫及腫大,雙側(cè)扁桃體Ⅰ度大,四肢肌力、肌張力正常,生理反射存在,病理反射未引出,腦膜刺激征陰性。
實(shí)驗(yàn)室檢查:(無發(fā)熱時(shí))血常規(guī)、肝腎功能、血脂、C 反應(yīng)蛋白、紅細(xì)胞沉降率、大便常規(guī)、尿常規(guī)、外周血細(xì)胞形態(tài)正常;補(bǔ)體、抗核抗體譜、抗中性粒細(xì)胞胞漿抗體、T淋巴細(xì)胞亞群均正常。免疫球蛋白:IgM 0.35 g/L(參考值:0.4~2.3 g/L);血清免疫固定電泳:IgD 型M 蛋白陰性,未見明顯異常;總25羥維生素D 28.2 ng/mL(參考值:30~100 ng/mL)。淋巴結(jié)超聲:雙側(cè)頸部淋巴結(jié)腫大(右側(cè)1.6 cm×0.8 cm, 左側(cè)2.1 cm×1.0 cm)。動(dòng)態(tài)腦電圖:異常兒童腦電圖,清醒雙側(cè)前額稍多量慢波發(fā)放,右側(cè)顯著,睡眠期左側(cè)前頭部少量棘波,尖棘波發(fā)作。四肢長骨X 線片、頭顱磁共振+磁共振血管成像、四肢關(guān)節(jié)+肝膽胰脾+泌尿系統(tǒng)+心臟超聲、心電圖未見明顯異常。Griffith 智力評估示處于全面落后狀態(tài)。眼科會(huì)診:視力拒查,眼壓正常,余未見異常。
患兒家屬知情同意下,采集患兒及其父母、姐姐的靜脈血進(jìn)行全基因組測序,結(jié)果顯示:該患兒GPAA1基因存在復(fù)合雜合突變,一個(gè)為c. 831G>A(p. Trp277*) (chr8: 145139333, NM_003801.4),是GPAA1基因編碼區(qū)的無義變異,遺傳自母親,患兒姐姐攜帶該變異雜合子,依據(jù)美國醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)與基因組學(xué)學(xué)會(huì)的變異解讀指南[3],該變異判定為可疑致病性變異(PM4+PS3+PM2)。另 一 個(gè) 為 c. 1451G>T(p. Arg484Leu) (chr8:145140382,NM_003801.4),是GPAA1基因編碼區(qū)的錯(cuò)義變異,遺傳自父親,患兒姐姐未攜帶該變異,該變異判定為臨床意義未明(PM2)(圖1)。按照常染色體隱性遺傳模式、家族史及典型臨床表現(xiàn)證實(shí)該患兒GPAA1基因突變?yōu)橹虏⊥蛔儭?/p>
入院后予對癥支持治療。發(fā)熱初期予口服潑尼松1 mg/(kg·d),熱退后停用,沙利度胺每晚37.5 mg,左乙拉西坦繼續(xù)口服,輔以維生素D3、補(bǔ)鈣及康復(fù)治療,住院期間患兒無發(fā)熱及抽搐,無新發(fā)口腔潰瘍,病情好轉(zhuǎn)予出院。隨訪至患兒7歲,口腔潰瘍愈合,偶低熱,熱峰37.5℃,抽搐頻率延長至40余天/次,抽搐癥狀同前,持續(xù)3~7 min使用鎮(zhèn)靜藥后緩解。智力運(yùn)動(dòng)發(fā)育無明顯改善。
學(xué)齡前男性患兒,3月齡時(shí)發(fā)現(xiàn)精神、運(yùn)動(dòng)發(fā)育遲緩,1歲起出現(xiàn)反復(fù)發(fā)熱、抽搐??偨Y(jié)患兒臨床特點(diǎn):(1)嬰兒期發(fā)病,發(fā)病年齡小,慢性病程;(2)精神運(yùn)動(dòng)發(fā)育全面落后;(3)反復(fù)發(fā)熱,伴口腔潰瘍、扁桃體化膿,抗生素?zé)o效,糖皮質(zhì)激素有效;(4)反復(fù)抽搐,初為熱性驚厥,后發(fā)展為癲癇發(fā)作,抗癲癇控制不佳;(5)先天畸形:出生時(shí)腭裂、雙側(cè)馬蹄足。根據(jù)以上臨床特點(diǎn),從癲癇伴發(fā)育遲緩及周期性發(fā)熱兩個(gè)方向考慮。
第一,癲癇伴發(fā)育遲緩:患兒反復(fù)抽搐,腦電圖見尖棘波,診斷癲癇明確。癲癇的病因分為結(jié)構(gòu)性、感染性、免疫性、遺傳性、代謝性和未知病因6類。本例患兒慢性病程,腦脊液、血病原體檢測及頭顱影像學(xué)均正常,除外神經(jīng)系統(tǒng)感染、中樞神經(jīng)系統(tǒng)自身免疫性疾病、顱腦結(jié)構(gòu)及腦血管畸形,考慮遺傳代謝性病變可能性大,如神經(jīng)節(jié)苷脂貯積癥、腎上腺腦白質(zhì)營養(yǎng)不良、Leigh 綜合征及其他遺傳代謝病。(1)神經(jīng)節(jié)苷脂貯積癥:系GLB1基因或HEX基因突變導(dǎo)致神經(jīng)節(jié)苷脂G1或G2 在溶酶體中貯積。臨床主要表現(xiàn)為肌張力低下、精神運(yùn)動(dòng)發(fā)育遲緩、癲癇等,但該病外周血淋巴細(xì)胞有空泡形成,眼底櫻桃紅斑,與本例患兒臨床表現(xiàn)不符,進(jìn)一步確診需培養(yǎng)成纖維細(xì)胞行細(xì)胞酶活性檢測并結(jié)合基因檢測。(2)腎上腺腦白質(zhì)營養(yǎng)不良:是一種罕見的遺傳代謝病,為過氧化物酶體病的常見類型,主要表現(xiàn)為智力運(yùn)動(dòng)功能倒退、視力障礙、癲癇,伴腎上腺皮質(zhì)功能不全,頭顱影像學(xué)具有特征性腦白質(zhì)對稱性病變。本例患兒腎上腺皮質(zhì)功能及頭顱影像學(xué)正常,與本病不符。(3)Leigh 綜合征:是兒童最常見的以進(jìn)行性神經(jīng)退行性病變?yōu)楸憩F(xiàn)的線粒體腦肌病,臨床表現(xiàn)為智力運(yùn)動(dòng)發(fā)育落后或倒退,可伴癲癇,頭顱影像學(xué)見雙側(cè)對稱性基底節(jié)區(qū)和/或腦干病灶,血乳酸或腦脊液乳酸升高,本例患兒雖無典型頭顱影像學(xué)表現(xiàn),但存在發(fā)育遲緩和癲癇,血乳酸輕度升高,與該病部分符合,確診需完善線粒體病基因檢測或線粒體呼吸鏈酶學(xué)檢測。(4)其他遺傳代謝性疾病。上述疾病均需基因檢測以明確診斷。
第二,周期性發(fā)熱:患兒反復(fù)發(fā)熱,每次熱程2~3 d,間隔1~4個(gè)月不等,發(fā)熱時(shí)炎癥指標(biāo)高,熱退后正常,抗感染無效,糖皮質(zhì)激素有效,診斷周期性發(fā)熱明確,考慮病因如下:(1)周期性發(fā)熱、阿弗他口炎、咽炎及淋巴結(jié)炎綜合征(periodic fever, aphthous stomatitis, pharyngitis and adenitis syndrome, PFAPA):是一種反復(fù)或周期性發(fā)熱綜合征,主要特征包括周期性發(fā)熱、阿弗他潰瘍、咽炎(有時(shí)伴扁桃體滲出)及頸部淋巴結(jié)腫大。依據(jù)2020 年P(guān)FAPA 診斷標(biāo)準(zhǔn)[4],該患兒臨床表現(xiàn)與本病相符,但需除外其他已知的周期性發(fā)熱綜合征、免疫缺陷或自身免疫性疾病。(2)周期性中性粒細(xì)胞減少癥:是以周期發(fā)作性的中性粒細(xì)胞減少伴反復(fù)發(fā)熱、感染、口腔潰瘍等為特征的罕見染色體顯性遺傳?。?],ELANE及HAX-1基因突變可導(dǎo)致此??;本例患兒無家族史,無中性粒細(xì)胞減少,與本病不符。(3)自身炎癥性疾?。╝utoinflammatory diseases, AIDs):是由基因突變引起相應(yīng)編碼蛋白發(fā)生改變,造成固有免疫系統(tǒng)失調(diào)而引起全身炎癥反應(yīng)的一組疾?。黄涮攸c(diǎn)是反復(fù)或持續(xù)的炎癥反應(yīng)(急性時(shí)相炎癥蛋白升高),缺乏適應(yīng)性免疫系統(tǒng)的參與(缺乏自身反應(yīng)性T 淋巴細(xì)胞和自身抗體)[6];本例患兒反復(fù)發(fā)熱,發(fā)熱時(shí)炎癥蛋白升高,自身免疫抗體均陰性,與本病相符,需完善基因以明確AIDs類型。
該患兒基因檢測結(jié)果示GPAA1基因突變導(dǎo)致GPIBD15,該病主要臨床特點(diǎn)為精神運(yùn)動(dòng)發(fā)育遲緩、癲癇、小腦萎縮等[1-2];該患兒基因及臨床表現(xiàn)相符,診斷GPIBD15 明確。但文獻(xiàn)報(bào)道的17 例GPIBD15中無周期性發(fā)熱的表型,能否用一元論解釋,GPIBD15 與周期性發(fā)熱的關(guān)系仍有待進(jìn)一步討論。
診斷及確診依據(jù):(1)GPIBD15,依據(jù):①嬰兒期起病,慢性病程;②精神運(yùn)動(dòng)發(fā)育遲緩,早期癲癇樣發(fā)作,抗癲癇治療欠佳;③出生時(shí)腭裂、雙側(cè)馬蹄足;④GPAA1基因存在致病性雜合突變。(2)周期性發(fā)熱:AIDs 可能性大,依據(jù):①周期性發(fā)熱,間斷口腔潰瘍、扁桃體化膿,抗生素?zé)o效,糖皮質(zhì)激素治療有效;②急性時(shí)相炎癥蛋白升高,病原體、腫瘤篩查及自身免疫抗體均陰性。
參與糖基磷脂酰肌醇錨定蛋白(glycosylphosphatidylinositol anchored proteins, GPIAPs)生物合成的基因突變可導(dǎo)致廣泛的病理改變稱為糖基磷脂酰肌醇生物合成缺陷(glycosylphosphatidylinositol biosynthesis defects,GPIBDs),迄今為止,約22 個(gè)基因被報(bào)道與GPIBDs有關(guān)[7]。GPI-APs的生物合成途徑分為3個(gè)部 分 : (1) 糖 基 磷 脂 酰 肌 醇 錨 點(diǎn)(glycosylphosphatidylinositol anchor, GPI-A)的生物合成;(2)GPI-A 與特定蛋白的附著,形成GPIAPs,此過程由GPI 轉(zhuǎn)酶復(fù)合物介導(dǎo),該復(fù)合物由5 個(gè)亞基(PIGK、PIGS、PIGT、GPAA1 和PIGU)組成;(3)GPI-APs 修飾重塑。GPAA1基因編碼GPI 轉(zhuǎn)酶復(fù)合物的GPAA1 亞基,該亞基被認(rèn)為是GPI-APs 合成第二步完成轉(zhuǎn)氨化的催化劑,協(xié)調(diào)GPI-A 附著在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)前體蛋白c 端[8]。GPAA1基因突變影響GPI 轉(zhuǎn)氨酶活性,導(dǎo)致GPI-APs 合成障礙。自2006 年以來,GPAA1基因突變已被證實(shí)有致癌基因的作用[9-11]。2017 年Nguyen 等[1]首次報(bào)道了GPAA1基因突變導(dǎo)致神經(jīng)發(fā)育障礙的表型,該疾病被命名為GPIBD15。
截至2023 年6 月,全球共計(jì)報(bào)道GPIBD15 共18例(包含本例),GPAA1基因突變主要為雙等位移碼、內(nèi)含子剪接和錯(cuò)義突變等(表1)。主要臨床表現(xiàn)為發(fā)育遲緩或智力障礙、肌張力低下、小腦萎縮、眼球震顫和癲癇發(fā)作??偨Y(jié)文獻(xiàn)(包含本例)顯示:確診年齡最小22 月齡,平均年齡10.2歲,男9例(50%);所有患者均有不同程度的發(fā)育遲緩或智力障礙和早發(fā)癲癇樣發(fā)作;16 例(89%)存在肌張力低下;13 例(72%)存在特殊面容或先天畸形,大部分表現(xiàn)為雙顳狹窄、鼻根略寬、雙眼距略寬;10例有骨密度數(shù)據(jù),其中9例有骨量減少;15例(83%)存在神經(jīng)功能障礙,主要為共濟(jì)失調(diào)、構(gòu)音障礙、辨距不良、陣攣及眼球震顫;16例(89%)血漿堿性磷酸酶正常,僅1例稍偏低。Murakami 等[12]研究發(fā)現(xiàn)PIGV、PIGO、PGAP2、PGAP3和PIGW基因突變會(huì)影響GPI-APs的晚期合成,導(dǎo)致血漿堿性磷酸酶升高,而其他類型的GPIBDs 不會(huì)影響血漿堿性磷酸酶水平,推測可能是因?yàn)槭S嗟拿富钚宰阋跃S持正常的血漿堿性磷酸酶水平。
本例患兒有周期性發(fā)熱的新表型,且全基因組測序未發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致周期性發(fā)熱的相關(guān)基因,如ELANE、 NLRP3、 NLRP1、 MEFV基因等。GPIBD15 與周期性發(fā)熱或AIDs 是否有關(guān)。2021 年Castle 等[2]描述了1例以“早發(fā)性炎癥性腸病”起病的GPIBD15 患兒,基因檢測意外發(fā)現(xiàn)GPAA1基因突變,與同期研究的6例患者相比,該患兒神經(jīng)系統(tǒng)癥狀更輕;該報(bào)道表明GPAA1基因、GPIBD15 和AIDs 可能存在聯(lián)系,但機(jī)制未明。2019年H?chsmann等[13]通過分析PIGT基因突變導(dǎo)致陣發(fā)性夜間血紅蛋白尿合并自身炎癥性疾病,發(fā)現(xiàn)游離GPI 能增加白細(xì)胞介素-1β 分泌,激活補(bǔ)體凝集素途徑和生成C5b-9 復(fù)合物,推測游離GPI是自身炎癥因子。與GPAA1基因致病機(jī)制一致,PIGT基因也負(fù)責(zé)編碼GPI轉(zhuǎn)酶復(fù)合物的PIGT亞基,其突變引起GPI-APs 合成障礙,導(dǎo)致GPIBDs,且產(chǎn)生游離GPI。故我們推測GPAA1基因突變使GPI-APs 合成障礙,產(chǎn)生游離GPI,游離GPI 作為自身炎癥因子,誘發(fā)自身炎癥性疾病,臨床表現(xiàn)為周期性發(fā)熱。后續(xù)可對此推測做進(jìn)一步驗(yàn)證研究。
GPIBDs 治療方式有限,目前主要是對癥支持治療。癲癇是此類疾病的共同表現(xiàn),但尚無有效的抗癲癇藥物。根據(jù)一些病例報(bào)道,因?yàn)檠獫{堿性磷酸酶參與維生素B6的合成,補(bǔ)充維生素B6(20~30 mg/kg)可改善腦電圖或減少癲癇發(fā)作頻率;生酮飲食對PIGA基因突變的兒童可能有效[7]。2021年,Sabitha等[14]報(bào)道了利用鋅指核酸酶技術(shù)培養(yǎng)出PIGA基因突變的人誘導(dǎo)多能干細(xì)胞(human induced pluripotent stem cell, hiPSC)細(xì)胞系模型,將來hiPSC可能可以用于挽救中樞神經(jīng)系統(tǒng)組織,但仍存在局限性和風(fēng)險(xiǎn)性,并不是所有的改變都可以用這種方法逆轉(zhuǎn),并且hiPSC的培養(yǎng)也有克隆間變異的風(fēng)險(xiǎn),創(chuàng)建等基因培養(yǎng)可能會(huì)導(dǎo)致不想要的突變[15]。針對GPIBD15 的治療,目前未見相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道,仍以對癥支持治療為主。
綜上,GPIBD15常累及神經(jīng)和骨骼系統(tǒng),表現(xiàn)為全面發(fā)育落后、癲癇、肌張力下降及骨質(zhì)減少等。本例患兒還伴有周期性發(fā)熱,此表現(xiàn)尚未見相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道,GPIBD15 及周期性發(fā)熱、AIDs 關(guān)系尚不明確。本例新發(fā)現(xiàn)的周期性發(fā)熱表型,可能擴(kuò)大了GPIBD15臨床表現(xiàn)譜。
利益沖突聲明:所有作者均聲明不存在利益沖突。