Lesch-Nyhan綜合征1例的基因突變分析

張小溪，孫文君

Lesch-Nyhan綜合征（Lesch-Nyhan syndrome，LNS）是由于次黃嘌呤磷酸核糖轉移酶（HPRT）的突變，導致次黃嘌呤和鳥嘌呤不能轉換為次黃嘌呤核苷酸（IMP）和鳥嘌呤核苷酸（GMP），而是降解為尿酸，臨床多出現無法糾正的高尿酸血癥，是一種罕見的X連鎖隱性遺傳性疾病，位于Xq26染色體上。男性多發。在美國，其發生率約為 1/380 000［1］，目前，該病相關的遺傳學特征及基因突變位點認識仍有限，現回顧性分析2021年7月武漢科技大學附屬天佑醫院收治的1例以尿酸異常升高為主要表現的LNS病兒臨床資料，通過研究該病兒臨床表型及遺傳學特點，提高對LNS的認識。本研究符合《世界醫學協會赫爾辛基宣言》相關要求。

1 臨床資料

男，6月齡，因“6月豎頸不穩”就診，病兒自3月齡起發現豎頸不穩，拉起時頭頸后仰，容易伸吐舌頭，情緒變化時易誘發，訴無故哭吵較為頻繁，毛發生長緩慢。病兒系第3胎第3產，足月順產。出生體質量3.2 kg，第一胎和第二胎均為順產女嬰，病兒雙親體健，為非近親關系。否認特殊家族遺傳病史。體格檢查：身長60 cm，體質量6.5 kg，頭圍40 cm，神清，左側眼瞼下垂，豎頸不穩，雙手握拳，拇指內收，四肢肌張力增高，雙側膝腱反射陽性。

實驗室檢查：血常規、血氣分析未見明顯異常，肝功能及電解質未見明顯異常，腎功能：尿酸620 μmol/L，雙側大腦半球體感誘發電位（SEP）異常，左耳側腦干聽覺誘發電位（BAEP）異常，事件相關電位（ERP）異常，液相串聯質譜法檢測血氨基酸和酰基肉堿及尿有機酸均未見明顯異常。顱腦磁共振成像（MRI）提示雙側腦室稍增寬。病兒間斷在武漢科技大學附屬天佑醫院神經康復科行康復治療，康復治療期間多次監測腎功能發現血尿酸明顯升高，予調整母親飲食，堿化尿液等治療后復查腎功能提示尿酸水平無明顯下降。

結合病兒臨床表現及實驗室檢查結果，考慮病兒存在遺傳代謝相關性疾病可能，經病兒近親屬同意并簽署知情同意書，采集病兒及其父母外周血送基因檢測，應用高通量測序法篩查、對目標序列進行PCR后，進一步進行Sanger測序驗證，并經序列分析軟件得到驗證結果。發現病兒HPRT1基因的外顯子3（c.301（exon3）A＞T）突變（編碼區第301位的堿基A突變為T），為新發突變位點，氨基酸改變為P.R101X，118（該基因編碼的蛋白的第101氨基酸位置上，氨基酸R突變為終止密碼子，且相對原來縮短118個氨基酸長度）。病兒為半合子，父親為野生型，母親為雜合子（表1）。

表1 病兒HRPT1基因突變及其父母表型結果

2 討論

LNS的經典表型在1964年由Michael Lesch和William Nyhan首次報道［2］，表現為HPRT功能的完全缺失［3-4］，目前已知的HPRT基因突變類型有615種，包括復制、缺失、移位、插入及錯義突變等。單堿基置換是最常見的基因突變類型［5］。本例報道中病兒HPRT基因突變為c.301（exon3）A＞T，位于外顯子3區域，是該病的一個高發突變區域，該基因編碼的序列301位的堿基A突變為T，該基因編碼的蛋白的第101氨基酸位置上，氨基酸R突變為終止密碼子，且相對原來縮短118個氨基酸長度。上述變異會影響蛋白質功能進而致病。父母均表型正常，經Sanger測序分析驗證，發現病兒父親c.301（exo n3）位點無突變；病兒母親c.301（exon3）A＞T突變，為雜合子，該家系的基因結果符合X連鎖隱性遺傳規律，且該變異目前尚未見文獻報道。

嘌呤核苷酸在體內的合成有2種途徑，包括從頭合成途徑及補救合成途徑。LNS即是由于補救途徑中次黃嘌呤-鳥嘌呤磷酸核糖轉移酶（HPRT）的缺乏，導致次黃嘌呤和鳥嘌呤不能轉換為次黃嘌呤核苷酸（IMP）和鳥嘌呤核苷酸（GMP）［6］，進而累積并轉化為尿酸，持續的高尿酸血癥會逐漸進展為痛風或腎結石，本例病兒除有頑固性高尿酸血癥表現外，同時有運動發育落后，抬頭不穩伴毛發生長緩慢等神經系統發育落后的癥狀，情緒變化時會誘發伸吐舌頭及異常哭吵表現，與LNS的嬰兒期臨床表現相符。疾病的嚴重程度與突變后介導的殘余酶活性密切相關［7］。除此之外，HPRT分子結構的穩定性在某些程度上同樣也會影響其功能。

LNS根據臨床表現可分為3型，其中經典型的臨床表現包括高尿酸血癥、智力遲鈍、嚴重的運動不足、腎功能受損、急性痛風性關節炎以及反復的自殘［8］。自殘行為通常在2～3歲開始。也可以在生命的第一年或更晚的童年時期發展。自我傷害性行為包括反復咬嘴唇、手指和（或）手，以及對堅硬物體的反復撞擊。有些孩子可能會反復撓自己的臉［9］。神經系統癥狀方面通常在1歲左右出現，包括手臂和腿的張力障礙，手足舞蹈徐動癥等，智力遲鈍也可發生，伴構音障礙和認知功能障礙［10］。LNS輕型僅表現為高尿酸血癥，中間型有神經系統障礙而無自傷傾向［11］。本研究報道的這例病兒屬于中間型，表現為高尿酸血癥及運動發育遲緩，目前的研究發現LNS的神經損傷與HPRT酶缺乏所致基底節功能障礙及多巴胺途徑有關［1］。在明顯的自殘行為出現前該病并無明顯的特異性臨床表現，使得該病的早期診斷存在一定的困難。

雖然高尿酸血癥在人群中較為常見，但目前研究已發現嬰兒時期高尿酸血癥與遺傳代謝性疾病關系密切［12］，應引起重視。此外，有報道發現1例LNS病人血尿酸水平正常，但生化檢查中血尿酸與肌酐比值＞2［13］，告誡我們在臨床工作中不可忽視。

目前尚未發現有效手段治療LNS［14］。巴洛芬或苯二氮平類藥物可用于治療痙攣等神經系統癥狀［15-16］。LNS病人的治療旨在減少自殘行為的行為矯正技術，如身體限制、口腔防護器等。隨著年齡的增長，部分人的自殘行為可能會改善或終止［17］。作為臨床醫生，需早期診斷并預防自殘行為，進而改善病人生活質量。隨著全國范圍內二胎政策的開放，早期的基因檢測可提前預防此類疾病的發生［18］。本例病兒目前暫未出現自殘等神經系統異常的癥狀，主要采取堿化尿液等對癥支持治療，病兒后期的病情發展仍需進一步隨訪。

本例報道以持續性高尿酸血癥為主要特點，提醒我們在臨床診療過程中需警惕嘌呤代謝異常相關性疾病。基因檢查及酶學分析是確診LNS的關鍵［19-20］。本研究進一步豐富了對LNS病兒表型特征的認識，對于該病的診斷具有一定的參考價值，新發的突變可為遺傳學研究提供更為完整的模型。