胡 勤,何 艺,叶 强,金 朝
短链酰基辅酶A脱氢酶缺乏症(short-chain acyl-CoA dehydrogenase deficiency,SCADD)是由于短链酰基辅酶A脱氢酶(short-chain acyl-CoA dehydrogenase,SCAD)基因缺陷,导致所编码翻译的酶活性受损,造成血中丁酰基肉碱(butyryl-carnitine,C4)和尿中乙基丙二酸累积的一种脂肪酸氧化代谢障碍疾病[1]。大多数SCADD新生儿患者无明显临床表现,因此,SCADD也被视为一种生物化学表型,而不是疾病。但其一旦发病可致患儿出现喂养困难、肌肉张力减退、癫痫、发育迟缓和精神发育迟滞等症状[2]。在代谢评估中发现的一系列发育迟缓的患病个体中,20%存在进食困难,22%有癫痫发作,30%出现肌张力低下但无癫痫发作[3]。SCADD的发病率有种族和地区差异,美国、德国、澳大利亚等国家的新生儿疾病筛查显示,SCADD的患病率约为1/95 000[4]。目前我国许多地区对本病的发病率尚无明确统计,鉴此,本研究针对自贡市新生儿SCADD的患病率进行调查分析,并总结其临床特征及基因型特点,现报告如下。
1.1调查对象 选取2018年5月至2021年2月于我院自愿接受遗传代谢病筛查的自贡市新生儿24 384名,其中男性12 713名,女性11 671名。所有的新生儿出生72 h并充分哺乳8次都可进行筛查,早产或者体重不达2.5 kg的待达标后再进行筛查。筛查检测获得所有新生儿监护人的知情同意。
1.2检查与诊断[5]
1.2.1 初次筛查 采足跟血2滴制备干血滤纸片。应用API3200 MD串联质谱仪(美国)及非衍生化多种氨基酸、肉碱测定试剂盒(PerkinElmer公司)检测氨基酸及肉碱浓度。
1.2.2 复查 对于初次筛查阳性的新生儿立即通知再次采集血斑进行复查,包括再次应用串联质谱仪检测氨基酸和肉碱浓度,以及血气、血氨、血糖、尿酮体、尿气相色谱-质谱分析(岛津-API3200MD)等,并结合临床表现综合评价。
1.2.3 确诊 对于复查指标阳性或者临床表现异常(包括发育迟缓、低血糖、癫痫和行为异常等)严重指向遗传代谢病者进行遗传代谢病目标捕获测序(博奥半导体二代测序平台),以基因检测法确诊SCADD。
2.1筛查结果 24 384名新生儿初筛阳性249例,复查阳性15例,确诊SCADD 1例,患病率为1/24 384。
2.2初筛经过 SCADD患儿在出生后3 d采血,初筛结果:C4 1.5 μmol/L(正常参考值0.00~0.45 μmol/L),C4与乙酰基肉碱(acetyl-carnitine,C2)比值0.1(正常参考值0.00~0.04),C4与丙酰基肉碱(propionyl-carnitine,C3)比值0.71(正常参考值0.00~0.45),3项指标均高于正常参考值,怀疑SCADD。
2.3复查经过 SCADD患儿初筛阳性后随即通知采血复查,于出生后23 d行第二次检测,复查结果:C4 1.54 μmol/L,C4/C2 0.12,C4/C3 0.66,与初筛查结果一致;同时进行尿酮体、血糖、血氨、血气分析、生化检测等,无明显异常;采集患儿尿液进行尿气相色谱检测,乙基丙二酸25.6 mg/g肌酐(正常参考值0.0~7.0 mg/g肌酐),提示SCADD。
2.4确诊经过 SCADD患儿于出生32 d采集患儿及其父母外周血进行高通量测序,发现患儿发生两种SCAD基因突变,一种为已知突变c.1031A>G,另一种为未报道的突变c.293A>G,同时发生了SLC22A5基因c.428C>T突变。SCAD基因c.293A>G与SLC22A5基因c.428C>T突变来源于其父亲,SCAD基因c.1031A>G突变来源于其母亲,两种已知突变均为致病突变。串联质谱主要标志物、尿气相色谱-质谱检查以及基因检测结果见表1。
表1 SCADD患儿相关检测结果
2.5临床特征 SCADD患儿性别男,母乳喂养困难,出生时体重3 kg,32 d进行儿童生长发育评估时身长49.2 cm,体重3.2 kg,体格发育属五等级分类下等。评估婴儿大动作、精细动作、适应能力、语言、社交能力均无异常,智力发育情况尚可。
2.6治疗 SCADD患儿予对症干预以改善临床症状:低脂饮食,每日补充左卡尼汀和维生素B2,避免长时间禁食。
3.1SCADD是一种常染色体隐性遗传病,病因为SCAD缺乏造成短链脂肪的代谢障碍。致病基因SCAD位于染色体12q24.31,长约13 kb,含10个外显子,编码412个氨基酸。随着SCAD基因cDNA的明确,基因诊断得以应用于SCADD患者的诊断,迄今国际上已经报道70余种SCAD基因突变类型,大部分为错义突变[6-7]。临床上SCADD根据发病时间可分为两种类型:(1)新生儿型,临床表现为发育迟滞、生长缓慢、痫性发作、肌张力低下、肌无力和急性代谢性酸中毒,SCAD广泛缺乏,测定成纤维细胞SCAD活性明显降低。(2)中年型,表现为慢性脂质沉积性肌病伴眼外肌麻痹,SCAD缺乏局限于骨骼肌。SCADD的特征是血浆C4以及尿液中乙基丙二酸浓度增加。SCADD患者一旦发病可能表现出相对严重的症状,而通过串联质谱法对新生儿进行筛查可对无症状者进行确诊,预防疾病发作。SCADD相关的临床症状多样,包括无症状、发育迟缓、低血糖,甚至严重的代谢或神经肌肉残疾[8-9]。
3.22017年Klç等[8]报道了1例4岁女童SCADD病例,其表现为宫内发育迟缓、腭裂、小头畸形、发育迟缓、癫痫和反复下呼吸道感染,通过代谢评估和分子分析得到确诊。提示对于神经系统疾病病因不明的患者可进行遗传代谢病筛查,明确诊断。本研究发现的这例SCADD患儿于出生后第3天进行串联质谱遗传代谢病筛查。结果显示C4、C4/C2、C4/C3均高于正常参考值,复查结果相同,随访期间发现患儿喂养困难、身长偏短、体重偏轻;尿气相色谱分析结果显示乙基丙二酸升高;家系遗传代谢病目标捕获测序结果发现SCAD基因c.1031A>G和c.293A>G突变,同时SLC22A5基因c.428C>T突变。其中SCAD基因c.293A>G与SLC22A5基因c.428C>T突变来源于患儿父亲,SCAD基因c.1031A>G突变来源于其母亲,两种已知突变均为致病突变,遂确诊SCADD。通过每日服用左卡尼汀和维生素B2,以及饮食指导对患儿进行干预治疗,后期随访患儿未出现临床症状,体格及智力发育正常。由此可见,早筛查、早确诊、早干预对预防SCADD患儿发生严重的神经功能障碍具有重要的临床意义。
3.3目前,已发现的SCADD基因突变类型已达70余种。Adhikari等[10]研究发现在欧美国家和犹太人中,SCADD患者以c.625G>A(G209S)和c.511C>T(R147W)突变为主。而国内的研究显示,c.511C>T和c.625G>A是SCADD患者的主要突变类型[11-12]。体外研究表明,常见的变异体以及绝大多数罕见的变异体都是错义突变,可导致所编码蛋白质或代谢产物的毒性积累,并引发过多的活性氧(reactive oxygen species,ROS)产生和慢性氧化应激[13-14]。在针对62例斯洛伐克SCADD患者的分子遗传学研究发现了两个高发变异体:c.310_312delGAG缺失和c.1138C>T突变,其等位基因频率分别为64%和31%,其中86%患儿属于罗马族群[15]。以上研究结果提示,SCADD高发的基因变异类型与种族差异具有关联。
3.4此外,SCADD的患病率也与种族和地区有关,研究表明,美国、德国、澳大利亚等国家新生儿的SCADD患病率约为1/95 000[4];我国浙江地区的SCADD患病率约为1/84 117,且多数患儿无临床表现[4],而青岛地区的SCADD患病率约为1/70 776[2]。本研究针对自贡地区的筛查结果显示SCADD患病率为1/24 384,高于已有的研究数据。
3.5在实际工作中,医师们除了需要关注患儿的情况外,还需要缓解家长的焦虑情绪。Sadat等[16]的研究显示,无症状SCADD患儿除了新生儿低血糖的发生率较正常儿童略高外,其他临床结局与健康儿童相比并无显著差异,均无明显的长期后遗症。患儿父母出现的焦虑应受到关注,所有接受随访的父母都报告了在诊断期间的极度焦虑以及当前对孩子未来的不确定感,对此临床医师应予以积极的引导。
综上所述,通过新生儿遗传代谢病筛查对SCADD进行早期诊断可有效预防发病,改善预后。对于患儿的亲属,临床医师应予以积极的引导,缓解其焦虑情绪。