【佳學(xué)基因檢測(cè)】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(cè)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(cè)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(cè)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(gè)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(gè)體差異，酪氨酸血癥III型 患者的臨床表型顯個(gè)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(cè)機(jī)構(gòu)的病例集中，佳學(xué)基因收集了21個(gè)案例，其中包括一名中國(guó)病例。 一些酶缺乏癥患者沒有接受基因檢測(cè)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(cè)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(gè)病例中，記錄了一名患有 酪氨酸血癥III型 的中國(guó)女孩的臨床表型、生化特征和基因檢測(cè)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(duì)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(cè)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(cè)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(guó)江西的一個(gè)對(duì)中國(guó)夫妻的先進(jìn)個(gè)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(shí)，出生身長(zhǎng)為 51 厘米（第 75 個(gè)百分位），出生體重為 3900 克（第 95 個(gè)百分位），枕額周長(zhǎng)為 35.3 厘米（第 90 個(gè)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(duì)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(gè)月大時(shí)，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(shí)，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(gè)月大時(shí)，她接受了兒童神經(jīng)心理和行為量表（CNBS-R2016）的評(píng)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(dòng)技能、精細(xì)運(yùn)動(dòng)技能、適應(yīng)行為和個(gè)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(gè)月大時(shí)，因反反復(fù)燒1個(gè)月入院，原因?yàn)槟蚵犯腥?。在此期間，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(cè)結(jié)果

1 個(gè)月大時(shí)，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(cè)序 (NGS)，結(jié)果顯示 HPD 基因存在兩個(gè)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(gè)兩個(gè)突變中的一個(gè)。如果在結(jié)婚、生育前進(jìn)行了基因區(qū)配基因檢測(cè)，有可能在不生育病孩的情況下，揭示這種風(fēng)險(xiǎn)。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(jì)算機(jī)致病性評(píng)分，包括 p.T219M 的組合注釋依賴性缺失評(píng)分 (CADD) 28.7 和 p.A244V 的 CADD 28.4，說明這兩種突變都具有致病性。基因解碼采用結(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(jì)會(huì)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(zhǎng)度和角度。這些變異可能會(huì)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(gè)錯(cuò)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(cè)的共識(shí)性意見

通過新生兒篩查檢測(cè)到酪氨酸水平升高的新生兒面臨多種潛在病癥的風(fēng)險(xiǎn)，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(huì)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(duì)高酪氨酸血癥患者進(jìn)行鑒別診斷時(shí)進(jìn)行細(xì)致的生化評(píng)估和全面的臨床評(píng)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(cè)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(gè)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(duì) 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(gè)月開始時(shí)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(gè)月大時(shí)，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(cè)結(jié)果指導(dǎo)了在嬰兒期啟動(dòng)干預(yù)措施的關(guān)鍵作用，并建議在整個(gè)兒童期實(shí)施針對(duì)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(cè)，在酪氨酸血癥III型患者（包括本例患者）中總共鑒定出11個(gè)變異，其中有6個(gè)錯(cuò)義突變、3個(gè)剪接位點(diǎn)突變和2個(gè)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(cè)病例的陽性患者的快速確定。只在兩個(gè)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(jì)會(huì)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(cè)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(huì)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(cè)，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(jì)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(cè)到一種新的錯(cuò)義變異 p.A244V ，擴(kuò)大了臨床醫(yī)學(xué)界對(duì)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(duì)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(cè)和多中心病例的深入合作分析。佳學(xué)基因是這一動(dòng)議的提出者和推動(dòng)者。

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