酪氨酸血症Ⅱ型一家系调查及致病基因分析

苏婷　王宏伟　孙蔚凌　孙亚琪　鲁严　张美华 崔婷　赵辨　葛以信　陈怡雯　苏忠兰

210029南京医科大学第一附属医院 江苏省人民医院皮肤科（苏婷、孙蔚凌、孙亚琪、鲁严、张美华、赵辨、葛以信、陈怡雯、苏忠兰），检验科（崔婷）；南京大学医学院（王宏伟）

酪氨酸血症Ⅱ型是一种极为罕见的常染色体隐性遗传代谢性疾病，分别于1938年及1947年被瑞士眼科学家Richer、遗传学家Hanart所报道［1］，该病患者体内酪氨酸氨基转移酶（TAT）基因缺陷，导致酪氨酸代谢障碍，致体内过多的酪氨酸沉积，引起相应临床症状［2］，可累及眼、皮肤及神经系统，表现为双眼畏光疼痛、手足线状角化性疼痛性斑块以及智力缺陷。以“酪氨酸血症Ⅱ型”、“眼皮肤酪氨酸代谢紊乱症”、“Richner⁃Hanhart综合征”、“播散性掌跖角化病伴角膜营养不良”等为关键词在万方数据库、中国知网及PubMed等数据库中检索，发现1989—2017年间国内无相关病例报道。我们报道1例经基因检测确诊的酪氨酸血症Ⅱ型病例，并进行家系调查。

病历资料

患儿男，10岁。2月龄时出现双眼畏光，症状逐渐加重；6岁时患儿出现双眼畏光疼痛，每日自中午（上午无异常）持续至入睡，于儿童医院诊断为病毒性角膜炎，抗病毒治疗无效。此后症状加重，双眼睁开困难，于当地医院诊断重症肌无力，脑部CT及脑电图结果无异常。2年前，患儿手指指尖及足趾等部位出现线状角化性斑块，触痛明显，按掌跖角化病治疗无改善，且斑块逐渐增大。父母非近亲婚配。

体检及辅助检查：双手指、足底见多发线状角化性斑块（图1A、1B）。患儿视力、裂隙灯、角膜荧光染色及眼部B超等检查均正常。尿隐血检查阳性；尿红细胞位相检查：变性红细胞80%，正常红细胞20%。血抗SSA/Ro 60 000抗体阳性。血常规、C反应蛋白、类风湿因子、抗链球菌溶血素O、尿免疫球蛋白κ及λ链等检查均正常。血液酪氨酸825.64 μmol/L（参考值20～120 μmol/L），尿液对羟基苯乳酸（P⁃hydroxyphenyllactic acid）含量 161.4 μmol/L（参考值0.0～7.0 μmol/L）。智力正常。足部斑块病理检查：高度角化过度伴角化不全，棘层明显增厚，并可见嗜酸性小体及个别异形细胞（图2）。应用过柱法（QIAamp Blood DNA Mini kit，美国QIAGEN公司）提取外周血DNA，应用Primer Premier 5.0软件针对TAT基因的12个外显子编码区设计引物，应用2×PCR Master Mix聚合酶（北京天根生化科技有限公司）进行PCR扩增，然后对PCR产物进行直接测序［3］，与参考序列（NM_000353.2与NG_008235.1）进行比较，结果发现：TAT基因2号外显子中第236位碱基G突变为A（c.236G＞A），致甘氨酸突变为谷氨酸（p.Gly79Glu）；TAT基因10号外显子第1141位碱基G突变为T（c.1141G＞T），致谷氨酸突变为终止密码子（p.Glu381*）（图3）。

诊断：酪氨酸血症Ⅱ型。

图1　患儿临床表现　掌（1A）跖（1B）部线性角化性斑块（红色箭头）。患儿严格控制苯丙氨酸、酪氨酸饮食3个月后掌跖角化性斑块消失（1C）

图2　足部斑块病理检查　高度角化过度伴角化不全，颗粒层增生，棘层明显增厚（2A：HE × 40；2B：HE × 100）

图3　酪氨酸氨基转移酶（TAT）基因突变检测　患儿携带c.236G＞A和c.1141G＞T突变，父亲携带c.1141G＞T突变，母亲携带c.236G＞A突变

图4　酪氨酸血症Ⅱ型家系图　箭头示先证者。a：携带c.1141G ＞ T（p.Glu381*）突变；b：携带c.236G ＞ A（p.Gly79Glu）突变

诊断明确后患儿母亲按食物中苯丙氨酸、酪氨酸含量严格限制该两种氨基酸的摄入，2个月后眼睛畏光疼痛症状明显改善，3个月后掌跖角化性斑块消失（图1C）。随访1年，患儿饮食控制欠佳，病情仍反复，限制饮食后3～4周缓解。复查血液中酪氨酸含量809.6 μmol/L，尿液对羟基苯乳酸255.6 μmol/L。

家系调查

调查患儿家系3代19人，仅患儿1人患病。家系成员血尿氨基酸及代谢物检查均正常，Ⅰ3患有慢性肾小球肾炎，血钾6.5 mmol/L。对家系全部成员进行基因检测，结果发现Ⅰ2、Ⅱ3、Ⅱ6、Ⅲ1、Ⅲ6携带c.1141G＞T（p.Glu381*）突变，可使所编码的蛋白质发生截短从而丧失其正常功能；Ⅰ3、Ⅱ7、Ⅲ6携带c.236G＞A（p.Gly79Glu）突变。见图4。

讨　论

酪氨酸是一种芳香族氨基酸，人体主要通过饮食摄入及体内苯丙氨酸代谢转化。酪氨酸及其代谢产物在维持机体生命活动中发挥重要作用，包括蛋白合成、黑素及神经递质形成、甲状腺素及肾上腺素形成、信号转导等，多余的酪氨酸被降解，降解途径中不同部位的酶出现异常，可导致不同疾病，如酪氨酸血症Ⅰ型由延胡索酰乙酰乙酸水解酶（FAH）缺陷引起，Ⅱ型由酪氨酸氨基转移酶（TAT）缺陷引起，Ⅲ型由4-羟基苯丙酮酸双加氧酶（4⁃HPPD）缺陷引起［4］。

酪氨酸血症Ⅱ型是一种TAT基因异常引起的常染色体隐性遗传病，TAT表达异常可致酪氨酸不能有效降解，从而使血液及尿液中酪氨酸及其代谢产物（丙乳酸和羟基苯乙酸）明显增加［5］。患儿血液中酪氨酸浓度显著增高，可以通过早期新生儿氨基酸筛查发现，但是由于该病的发病率极低，目前尚没有国家将其列为新生儿疾病筛查项目，而其诊断及治疗的延误可致患儿双眼失明及智力障碍等。75%的酪氨酸血症Ⅱ型患儿眼睛最先发病，表现为畏光、流泪、疼痛等症状，这对该病的早期诊断尤为重要［3］。本病主要累及眼角膜、皮肤及中枢神经系统，其中眼部症状通常于新生儿期及1岁内发生［6］。眼部病变后期可逐渐发展成角膜混浊、浅表或深在树枝状溃疡及角膜瘢痕，其中角膜树枝状溃疡表现与病毒性角膜炎较为相似，极易误诊。本病通常双眼同时受累，而病毒性角膜炎一般单眼发病。皮肤症状多于1岁内或10～20岁出现，表现为掌跖疼痛性线状排列的角化性斑块，手部多位于指尖，而足部多位于足底着力部位。皮肤组织病理一般表现为角化过度，颗粒层增生及棘层增厚，均为非特异性改变。中枢神经系统累及可表现为智力迟缓［7］、震颤、自残、共济失调、语言障碍、抽搐等［8］。本例患儿未出现明显的中枢神经系统症状，推测与其血液中酪氨酸的含量相关，两次检测其酪氨酸含量，均低于1 000 μmol/L，因而尚未累及中枢神经系统。

有学者认为，酪氨酸组织器官局部沉积可导致相应的临床症状，Kocabeyoglu等［6］通过共聚焦显微镜观察酪氨酸血症Ⅱ型患者双眼角膜，发现其上皮层有高反射性酪氨酸结晶沉积。皮肤病变中尚未有结晶沉积的报道。Sener等［9］通过质子磁共振波谱检测酪氨酸血症Ⅱ型患者，发现脑病变部位显示2个高峰，介于3.4 × 10⁃6和3.9 × 10⁃6之间，这些峰代表酪氨酸CH、CH2脂肪族质子，提示脑病变处酪氨酸含量升高。由此推测酪氨酸的异常沉积导致智力迟缓、震颤、共济失调等相关临床症状。酪氨酸血症Ⅰ型患者使用尼替西农（nitisinone）治疗，可导致血液中酪氨酸含量增高，并出现眼、皮肤及神经等的不良反应，表现类似酪氨酸血症Ⅱ型［10⁃12］。另外，1例酪氨酸血症Ⅲ型患者亦有智力迟缓的表现［13］。一些研究者还发现，酪氨酸可以抑制小鼠大脑皮层中肌酸激酶及丙酮酸活性，而这两者对能量代谢具有重要作用［14］。Ferreira等［14］发现酪氨酸可以增加乙酰胆碱酯酶活性。这些机制可能均导致智力迟缓的发生。

该病诊断主要依赖TAT基因检测，迄今为止，已有超过20个突变位点被发现［15］。突变位点多集中在12号外显子上，但7号及9号外显子尚未有突变位点报道。目前报道显示，多数非近亲婚配家庭患者突变位点多不相同，因此很难解释不同基因位点突变与临床表现之间的联系。在该患者家系中，我们在TAT基因2号外显子上检测到1处错义突变（c.236G＞A），导致第79位氨基酸残基由甘氨酸突变为谷氨酸，生物信息学分析（PolyPhen⁃2）显示，Gly79位点在进化上较为保守；在TAT基因10号外显子上检测到1处无义突变（c.1141G＞T），导致第381位氨基酸残基由谷氨酸突变为终止子，该突变会导致所编码的蛋白质发生截短从而丧失其正常功能。这两处位点突变均未见报道，可致TAT蛋白结构发生改变，使其丧失分解代谢酪氨酸的功能。因此我们推测这两个突变均可能为致病突变。

酪氨酸血症Ⅱ型目前尚无药物治疗方法，仅能通过限制苯丙氨酸及酪氨酸饮食降低血液中酪氨酸含量，缓解症状。有学者通过规律成簇间隔短回文重复（CRISPR⁃Cas9）技术在酪氨酸血症Ⅰ型小鼠肝脏中插入FAH基因，可以减轻肝损害［16］，但是此种方法是否在Ⅱ型中有效，尚且未知。

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