PMM2基因新变异致先天性糖基化障碍1例临床及基因分析

张媛， 陈光福， 刘文兰

先天性糖基化障碍(congenital disorder of glycosylation，CDG)是由于聚糖合成和结合到其他复合体(蛋白质和脂质)过程缺陷引起多系统代谢障碍，为罕见的先天性代谢性疾病，多呈常染色体隐性遗传方式发病，人群患病率为1/77 000～1/20 000[1-2]。磷酸甘露糖变位酶2(phosphomannomutase 2，PMM2)基因编码磷酸甘露醇酶2，催化甘露糖途径的第二步，即甘露糖-6-磷酸转化为甘露糖-1-磷酸，PMM2缺乏使得甘露糖生成不足，寡糖链合成受限，引起PMM2-CDG[3]。由于糖基化作用发生在机体细胞中，因此糖基化障碍累及几乎所有的器官系统，临床表现多样化，病变程度也不一样。现对深圳大学第一附属医院(深圳市第二人民医院)儿科收治的1例通过PMM2基因测序分析确诊的新变异PMM2-CDG患儿，结合文献总结其临床表型与基因型关系，提高对该病的认识。

1 病例资料

患儿，女，9个月26天，精神运动发育落后6个月。患儿系G5P2，胎龄39+4周，出生体质量3.5 kg，因“高龄产妇43岁、头盆不称”剖宫产出生，生后3个月抬头欠稳。7月龄不会翻身，不会坐，外院诊断：“1.巨细胞病毒感染；2.肝功能损害；3.脑发育落后；4.左耳异常听阈；5.左侧前庭导水管扩大；6.先天性遗传代谢病？”，予更昔洛韦抗病毒、护肝、抗感染等治疗。患儿9月龄就诊时抬头稳，可翻身，独坐不稳，不会爬，会全掌抓物，协调性差，会咿呀发声，会笑，无呛咳，无流涎，无眼球震颤，无抽搐。母亲有一胎妊娠2月时胎停，有两胎人工流产，孕期定期产检，产检无异常。父母体健，非近亲结婚，有一姐姐，体健。否认家族中有类似病史。

体格检查：体质量8 kg(均值-1SD～均值)，身高70.5 cm(均值-1SD～均值)，头围42.5 cm(均值-2SD～均值-1SD)。精神可。皮下脂肪分布正常。头颅形态正常，前囟平软，约1 cm×1 cm。双耳稍大，左侧眼球内斜，前额无突出，鼻梁无塌陷。出乳牙1颗，乳头无内陷，心肺无异常。腹平软，肝脾无肿大。四肢肌张力稍高，双侧膝腱反射正常，降落伞反应阴性，双侧内收肌角80°、腘窝角90°，踝关节活动无受限，无尖足。

辅助检查：(1)实验室检查：丙氨酸转氨酶44～758 U/L(正常值5～40 U/L)，天冬氨酸转氨酶102～590 U/L(正常值5～40 U/L)；甲状腺功能：T3 1.1 μg/L(正常值1.7～3.3 μg/L)，T4 42.0 μg/L(正常值53.5～137.9 μg/L)，FT3、FT4、TSH正常；睾酮0.01 μg/L，黄体生成素1.48 IU/L，硫酸脱氢表雄酮111.0 μg/L，卵泡成熟素40.15 IU/L，垂体泌乳素6.39μg/L，雌二醇<25 ng/L。尿液巨细胞病毒DNA(9.49～522)×104拷贝/毫升。三大常规、空腹血糖、肾功能、心肌酶、凝血功能、血脂、甲状腺功能、胰岛素均未见明显异常。血铜蓝蛋白、氨基酸、肉碱，尿有机酸未见异常。肝豆状核变性基因ATP7B测序未找到致病性变异。(2)发育评估：8月龄时外院丹佛发育筛查测验：个人社会发育水平5月龄，精细动作3月龄，语言能力5月龄，大运动发育5.5月龄。听性脑干反应：双耳听阈异常(左耳70 dBSPL，右耳60 dBSPL)。(3)颅脑影像学检查：MRI提示双侧额颞叶发育欠佳；头颅MRA未见异常；内听道CT平扫示左侧前庭导水管稍扩大。(4)超声检查：心脏超声示卵圆孔未闭；双肾皮髓质超声回声稍增强；肝胆胰脾、腹膜后彩超未见异常。(5)脑电图未见异常。

采用靶向捕获二代全外显子测序分析(北京迈基诺医学检验所)示PMM2基因(NM-0003)c.430T>C(p.F144L)和c.556G>A(p.G186R)复合杂合错义变异。使用Sanger测序(深圳市第二人民医院中心实验室)进行验证及父母来源分析提示第5外显子c.430T>C错义变异(导致氨基酸改变p.F144L)来源于父亲；第7外显子c.556G>A错义变异(导致氨基酸改变p.G186R)来源于母亲，为新的变异(表1、图1)。

表1 PMM2基因突变导致先天性糖基化障碍患儿PMM2基因变异位点

注：箭头示突变位点图1 PMM2基因突变导致先天性糖基化障碍患儿及其父母的PMM2基因序列图

患儿确诊后予鼠神经生长因子9 000 U肌肉注射，每日1次，甲钴胺、左卡尼汀口服，以及多烯磷脂酰胆碱静脉滴注护肝、甘露糖补充治疗、运动语言认知康复训练，出院后继续予物理治疗、作业治疗和语言治疗。现患儿1岁2个月，精神运动发育逐渐进步，可四肢跪爬，扶站几分钟，双手可抓握小玩具换手玩，会喃喃自语；复查肝功能：丙氨酸转氨酶150 U/L。

2 讨论

既往根据不同酶的缺陷对CDG进行分型，将脂联寡糖前体的合成及转移到新生多肽途径的缺陷定义为Ⅰ型，而结合到蛋白的寡糖链的进一步加工或其他糖基化途径的缺陷定义为Ⅱ型[4]，2009年后，国际更改CDG术语，由基因符号及CDG组成命名[5]，其中PMM2-CDG是CDG最常见类型。PMM2-CDG的临床表现谱广泛多变，病情轻重不一，典型临床表现包括发育迟缓、肌张力低下、内斜视、乳头内陷、脂肪分布异常、吞咽困难、小脑萎缩、肝功能损害等，年长儿童常伴有精神发育迟滞[3,6-7]。本病的诊断主要基于临床表现、实验室检查、神经影像学检查等，但都不具有特异性，需要基因测序确诊。本例患儿以精神运动发育迟缓为主要表现，伴有左眼内斜、耳大、肝功能异常、左耳听力下降、双眼屈光不正等表现。尿有机酸、血氨基酸及酯酰肉碱谱分析可排除氨基酸、有机酸及脂肪酸等遗传代谢病。采用靶向捕获二代全外显子测序分析，发现存在可能致病突变后进一步对其父母DNA样本采用Sanger测序法进行验证，以明确突变来源。基因测序分析检出PMM2基因外显子区域两处杂合变异点：第5外显子c.430T>C(p.F144L)和第7外显子c.556G>A(p.G186R)，其中c.430T>C(p.F144L)为已报道致病突变，来源于父亲，在正常人群数据库中的频率为0.007 30，这种变异能为限制性内切酶SacⅠ产生一个新的位点，引起额外的剪接[8]；c.556G>A(p.G186R)系未报道过的新变异，来源于母亲，为错义变异，在正常人群数据库中的频率为0.000 06，属于低频变异，很少有良性错义变异，生物信息学蛋白功能预测软件SIFT、PolyPhen_2、MutationTaster、GERP++、REVEL分别预测均为有害，HGMD数据库未有该位点的相关性报道，Clinvar数据库无该位点致病性分析结果。

以“c.430T>C”或“p.Phe144Leu”或“Phe144Leu”或“p.F144L”为检索词查阅CNKI、万方、PubMed数据库，人类基因组突变数据库(HGMD)和Clinvar数据库，其中CNKI及万方数据库查阅到相同1篇文献[9]报道、PubMed数据库共查阅到2篇文献[8,10]报道PMM2基因c.430T>C(p.F144L)变异相关病例，共7例患儿，均为复合杂合错义变异。已报道的7例患儿中，均有神经系统异常表现，其中7例精神运动发育迟缓，5例肌张力低，3例共济失调，4例癫痫发作，2例震颤，2例卒中样发作，1例偏瘫；2例面容异常均表现为斜视、耳大；3例肝功能异常；5例颅脑影像学异常，表现为小脑萎缩，其中合并小脑出血1例，合并双侧额、颞部脑沟增宽1例；其他表现有2例皮下脂肪异常分布，2例乳头内陷，1例喂养困难，1例肾功能不全。本例患儿表现为精神运动发育迟缓、斜视、耳大、肝功能异常、颅脑核磁示双侧额颞叶发育欠佳，此外还表现为左耳异常听阈，而既往报道表型中未提及听力异常表现。具体变异信息及临床特点见表2。

表2 PMM2基因c.430T>C(p.F144L)变异致复合杂合子PMM2-CDG的临床特征

最新PMM2-CDG管理国际临床指南关于PMM2-CDG相关表型特点如下[6]：(1)产前表现为非免疫力胎儿水肿、胎盘水肿、羊水过多等；(2)先天性畸形主要表现乳头凹陷(25%～100%)、皮下脂肪分布异常(25%～91%)、其他畸形特征(29%～65%)常见如高额头、耳大、薄上唇、下巴突出、细长的手指和脚趾；(3)神经系统普遍存在精神运动发育迟缓(96%)、智力低下、小脑萎缩(95.4%)、小脑功能障碍、周围神经病变(53%)，少数有癫痫、运动障碍、脑卒中样发作；(4)眼表现常见为斜视(84%)；(5)心脏常见表现为心包积液或心包炎，心肌病，心力衰竭和(或)心包填塞，严重者如心脏骤停、心力衰竭亦可出现；(6)消化系统表现喂养困难、慢性腹泻、频繁呕吐，严重者伴有低蛋白血症，常有肝功能异常(12.5%～100%)；(7)肾脏表现常见为多囊肾、肾肥大、肾小管病变；(8)血液系统表现常见为凝血功能异常；(9)内分泌系统表现生长发育落后，甲状腺功能减退，性腺功能减退和高胰岛素低血糖症等；(10)其他包括感染和免疫异常、骨密度低、骨质疏松、畸形足、血脂异常、听觉损害(3.2%～13%)。相较于文献报道的典型PMM2-CDG特征，本例患儿有明显的神经系统受累及肝功能异常，没有小脑萎缩、乳头内陷、皮下脂肪异常分布、吞咽问题，即其他器官脏器受累程度不重。有文献指出大脑对PMM2的功能丧失最为敏感，有些患者仅表现出孤立的神经系统受累[11]，本例患儿主要表现为精神运动发育落后，肝功能异常，但其他脏器正常，考虑是肝脏对受损PMM2功能的独特敏感性，而其他脏器对PMM2活性的需求较低可避免出现受损表现。因此，我们认为c.430T>C(p.F144L)/c.556G>A(p.G186R)引起PMM2-CDG的临床症状程度较轻。表2显示，已报道的7例PMM2基因c.430T>C(p.F144L)突变所致复合杂合子PMM2-CDG患儿，所有患儿均存在精神运动发育迟缓，大部分患儿存在肌张力低下(5/7)、癫痫发作(4/7)、小脑萎缩(5/7)，约一半的患儿存在共济失调(3/7)、肝功能异常(3/7)，少部分患儿存在面容异常、皮下脂肪异常分布、卒中样发作、喂养困难等表现。本例患儿存在精神运动发育落后、肝功能异常、眼内斜、耳大等表现，符合PMM2-CDG特征，与既往报道病例对比分析，本例患儿无肌张力减低、癫痫发作、小脑萎缩、共济失调等常见表现，推测PMM2基因c.556G>A(p.G186R)的新变异所致复合杂合子PMM2-CDG的临床表征较轻。本例左耳异常听阈，而既往报道表型中未曾提及，推测PMM2基因c.556G>A(p.G186R)的新变异所致复合杂合子PMM2-CDG可能累及听觉系统。本例患儿颅脑MRI显示双侧额颞叶发育欠佳，无脑萎缩表现，但在轻型病例中，即使最初影像学表现正常，随后也可出现进行性脑萎缩[12]，需定期随访。

PMM2-CDG没有特定的治疗方法，主要是通过对症支持治疗，补充甘露糖和磷酸甘露糖异构酶抑制剂[3,13]。鼠神经营养因子、甲钴胺可促进神经修复再生，可显著改善神经系统疾病患者的神经功能[14]。左卡尼汀作为促进脑代谢药物，起到神经细胞保护作用[15]。本例予鼠神经生长因子、甲钴胺神经营养因子和神经保护治疗，以及其他对症治疗有利于改善患儿临床症状。

综上所述，本例患儿临床表现以精神运动发育迟缓为主，伴有左眼内斜、耳大、肝功能异常等表现。患儿PMM2基因第7外显子c.556G>A(p.G186R)为新的变异位点，其变异所致PMM2-CDG的临床表征较轻。PMM2-CDG表型多样化，无特异性，因此对于不明原因精神运动发育迟缓合并肝功能异常、先天性畸形特征的患儿，应早期行遗传学检测，明确的病因诊断有助于及时对患儿进行病情评估，并为产前诊断及遗传咨询提供依据。