1例日本新生儿生物素反应性基底神经节病患者

生物素反应性基底神经节病(BBGD)是一种常染色体隐性遗传病，可引起灾难性的亚急性代谢性脑病^1，2，3.．BBGD包括多种神经表型，包括早期婴儿利样脑病、经典复发亚急性脑病和成人发病韦尼克样脑病¹．最严重表型的患者表现为喂养不良、呕吐和急性脑病伴严重乳酸酸中毒。BBGD现在被认为是硫胺素代谢功能障碍综合征2，是由硫胺素转运蛋白2型(ThTR-2)的变异引起的SLC19A3(# 606152)¹．

超过30个突变SLC19A3据报道^3.．BBGD的早期婴儿严重脑病是由无义或移码变异引起的。因此，ThTR2功能的丧失被认为是导致这种疾病的原因^2，3.．在大多数情况下，早期婴儿脑病与预后不良或死亡相关，即使在补充生物素和硫胺素后也是如此¹．我们报告一例新生儿BBGD病例，其中生物素和硫胺素治疗改善了临床症状并减少进一步恶化。总的来说，早期诊断和开始生物素和硫胺素治疗对于这种可治疗的疾病是至关重要的。

患者为一名正常分娩的6岁男童(体重2746 g;孕39周，身高54.0 cm)，父母非近亲，无特殊家族史。他的母亲没有显著的产前或围产期史。由于突然出现进食困难和意识障碍，他的父母在出生后第28天将他送到二级护理医院。大脑CT和磁共振成像(MRI)显示双侧丘脑、壳核和苍白球有高强度信号。1)．他被怀疑患有代谢性脑病，并于当天被转移到三级护理中心接受更强化的治疗和诊断检查。患者脑脊液乳酸和丙酮酸水平轻微升高(乳酸/丙酮酸:脑脊液2.6/0.15 mmol/L，正常范围乳酸<1.8 mmol/L，脑脊液L/P比16.7，正常范围<15)。新生儿串联肿块筛查未见异常。尿液有机酸分析显示二羧酸(己二酸、亚羧酸、癸二酸)、3- oh -丁酸和乙酰乙酸水平升高。住院3周后，根据MRI检查结果及乳酸水平升高诊断为Leigh综合征。开始维生素治疗(硫胺素6.6 mg/kg，抗坏血酸78.7 mg/kg，生育酚7.9 mg/kg，肉碱65.6 mg/kg)。他在4个月时出现急性支气管炎发作，10个月时出现发热性癫痫状态，但在这两段时间均无乳酸、丙酮酸或转氨酶升高的迹象。他的脑电图正常，当他发烧时开始使用苯巴比妥栓剂。由于临床过程和MRI图像提示BBGD，此时开始使用生物素10-15 mg/kg/day，并增加硫胺素10-20 mg/kg/day的剂量，未发生脑病复发或其他危象。 After initiating biotin and thiamine, he gradually gained eye tracking and smiling and developed shyness. After obtaining informed consent, target sequencing was performed for the patient using a modified version of a previously described method⁴．简单地说，从患者血液的gDNA中制备索引基因组DNA (gDNA)文库，并使用SureSelect定制目标DNA富集试剂盒(Agilent Technologies)按照制造商的协议捕获目标区域，包括264个基因和整个线粒体基因组;使用MiSeq (Illumina)进行150 bp对端读取测序。我们使用Sanger测序来确认所识别的突变并评估未受影响的家庭成员的携带者状态。PCR直接测序使用的是BigDye v3.1循环测序试剂盒(赛默飞世尔科学公司)和遗传分析仪。杂合子的化合物SLC19A3变异，NM_025243.4: [C .384_387del,p. tyr128fs];Ser89Arg]，在患者中检测到。一种新的截断突变[c.384_387del,p。Tyr128fs]遗传自母亲似乎是致病的。一种变体[C . 265a >C,p。Ser89Arg]遗传自父亲可能具有致病性，因为已经有4例病例报告了它^3.，5，6；5个变异预测程序中有4个预测它是有害的/破坏性的(补充表1)．我们根据ACMG_AMP分类指南对变体进行分类⁷．[c.384_387del, p。Tyr128fs]被认为是PVS1(该变异被认为导致早期截断导致功能丧失)、PM2(频率极低)和PP4(未被报道，但复合突变与其他临床BBGD病例的表型非常特异性)的致病性。[c.265A > C、p。Ser89Arg]可能在PM2中致病(频率极低;日本人群等位基因频率为0.00024;GnomAD外显子纯合等位基因帐户= 0)，PM3(另一个等位基因被认为导致早期截断导致功能丧失，表型被认为是一种隐性疾病)，PP3(多行计算证据的一个有害影响的变体提供在补充表1)和PP4(报道了4例LS或BBGD患者^3.，5，6即该基因的临床特异性表型)。父母和患者的Sanger测序证实了所发现的突变(补充图。1)．我们没有发现任何与发育延迟有关的snp，只有SLC19A3偏差。患者的后续脑MRI显示双侧丘脑高强度信号，背壳核液化，皮质、皮层下白质和白质萎缩，这是新生儿脑病的后遗症(图。1)．病人现在会微笑，用眼睛观察物体。然而，他表现出严重的智力障碍，无法形成单词。他的肌肉张力低，肌腱反射升高，巴宾斯基征呈阳性。病人不能抬起头或翻身。由于吞咽困难，他靠胃造口术进食。

硫胺素，被称为维生素B1或动脉瘤素，是一种必需的水溶性维生素，人类不会产生⁸．它必须通过口服获得，并通过肠道刷缘吸收。硫胺素转运蛋白2型编码SLC19A3小肠对细胞摄取硫胺素有反应吗⁹．由于硫胺素2型转运蛋白的丢失而导致的硫胺素吸收不良导致BBGD。硫胺素焦磷酸盐(TPP)占整个体内硫胺素的80%，由硫胺素产生，并与丙酮酸脱氢酶复合物结合作为辅酶¹⁰．如果TPP没有合成或合成不足，则不会在TCA循环中产生丙酮酸中的乙酰辅酶a，从而导致细胞能量消耗¹⁰．

生物素是羧化酶的辅酶，包括TCA循环中的丙酮酸羧化酶，它帮助生成草酰乙酸，绕过丙酮酸生成乙酰辅酶a¹¹．这一途径被认为是在缺乏硫胺素的条件下产生乙酰辅酶a的替代方法。

据我们所知，迄今为止，已报道了10例新生儿起病的BBGD(表1)．8例涉及早期截断突变。这种新突变[c.384_387del,p。我们的患者的Tyr128fs]也被认为会导致蛋白质的早期截断，导致功能丧失。反复出现的;另一种等位基因Ser89Arg]突变已在严重Leigh综合征患者中报道，发病时间在出生1年内¹²(补充表1)．

尽管BBGD是一种遗传性疾病，可通过开始服用硫胺素和生物素治疗来治疗，但新生儿发病可能预示预后较差，因为只有一例报告患者实现了独立步态(表1)．此外，在生物素和硫胺素启动之前，神经元损伤可能过于严重，无法获得良好的智力或运动发育。当我们进行目标测序时，我们不能否认目标基因外的变异影响他的发育的可能性。然而，维生素联合治疗可能防止第二次发作或脑病，如我们的患者。

为了获得更好的神经预后，需要在脑病发生前进行治疗。此外，阐明BBGD的生物标志物可能提供一种筛查方法并改善预后^{13，14，15，16，17，18，19}．