生物素酶缺乏症（Biotinidase Deficiency, BD）部分型患者携带罕见BTD c.690C>G（p.Phe230Leu）变异的生化和临床特征：一例病例报告

《Life》：Biochemical and Clinical Characterization of a Patient with Partial Biotinidase Deficiency Carrying the Rare BTD c.690C>G (p.Phe230Leu) Variant: A Case Report

　　

生物素酶缺乏症（Biotinidase Deficiency, BD）是一种常染色体隐性遗传疾病，其中生物素酶（Biotinidase, BTD）完全或部分缺陷，维生素生物素（biotin）不能被回收。BTD基因中已鉴定超过200个致病变异，可导致酶活性的完全或部分丧失，从而引起重度或部分型BD。尽管基因型—表型相关性尚未完全明确，但某些基因型与重度型相关，另一些与部分型BD相关。部分型BD患者多无症状，但在感染等应激状态下可出现症状；若未予生物素补充，重度BD患者可表现为神经系统问题、听力损失、视觉异常和有机酸尿症。BD已被纳入大多数新生儿筛查（Newborn Screening, NBS）项目。筛查依赖干血片（Dried Blood Spot, DBS）中BTD酶活性测定，确诊以血浆BTD检测及BTD分子分析进行。研究人员描述一例经NBS发现的部分型BD男婴：DBS中BTD活性降低，分子分析显示受试者携带已知轻度变异c.1270G>C（p.Asp424His）及研究人员团队既往发现的罕见变异c.690C>G（p.Phe230Leu）复合杂合。本研究提供携带c.690C>G（p.Phe230Leu）变异患者的生化和临床特征，结果支持该变异可能对部分型BD表型有贡献。

研究背景方面，生物素酶缺乏症（Biotinidase Deficiency, BD；OMIM 253260）又称迟发性多种羧化酶缺乏症，是由BTD基因致病变异引起的常染色体隐性代谢病。生物素酶（BTD；E.C. 3.5.1.12）负责从生物胞素（biocytin）和生物素化肽中释放游离生物素（biotin），后者是丙酮酸羧化酶（Pyruvate Carboxylase, PC）、丙酰辅酶A羧化酶（Propionyl-CoA Carboxylase, PCC）、3-甲基巴豆酰辅酶A羧化酶（3-Methylcrotonyl-CoA Carboxylase, MCC）和乙酰辅酶A羧化酶（Acetyl-CoA Carboxylase, ACC）四种羧化酶的辅因子。BD按残基酶活性分为重度型（<10%均值活性）和部分型（10–30%）。常见轻度等位基因c.1270G>C（历史命名c.1330G>C，p.Asp444His）纯合时活性约降50%，与重度变异构成复合杂合则呈部分型BD，残基活性约20–25%，超过98%部分型BD患者一条等位基因带此变异。全球发病率为1:40,000–1:60,000活产，巴西、土耳其、沙特及意大利部分地区更高。未治疗重度BD在2–5月龄出现惊厥、肌张力低下、皮疹、脱发、共济失调、听力损失、视神经萎缩及有机酸尿症；部分型BD多在感染或禁食等代谢应激时才有症状。NBS用DBS测BTD活性，确诊靠血清/血浆酶活加BTD分子分析。研究人员此前在意大利基耶蒂—佩斯卡拉地区NBS中发现较高部分型BD发生率并检出罕见BTD c.690C>G（p.Phe230Leu），但其生化与临床意义不明，因此开展本病例的详细表征。

本文发表于《Life》。研究人员对一例NBS阳性男婴进行临床、生化与分子表征，证实其为c.1270G>C（母源）与c.690C>G（父源）复合杂合，血浆BTD活性符合部分型缺乏；18月龄起持续生物素（biotin）5 mg/日补充后语言与注意力随访改善，6岁生长、听觉、视觉、皮肤均正常。研究表明c.690C>G（p.Phe230Leu）虽在ClinVar为意义未明变异（Variant of Uncertain Significance, VUS），但联合已知轻度等位基因可形成部分型BD生化表型，支持其对该表型有功能贡献，需更多无关病例与功能实验确认。该案例强化了NBS、长期随访与基因型—表型再评估在部分型BD中的价值。

主要关键技术方法如下：以意大利基耶蒂—佩斯卡拉NBS队列中阳性新生儿为来源，采用DBS生物素酶半定量时间分辨免疫荧光法初筛与召回复测；用Sanger测序基于NM_001370658.1转录本做BTD分子分析与家系共分离；以比色法（底物N+-biotinyl-4-aminobenzoic acid，B-PABA）测血浆BTD活性；配合血常规、乳酸、氨、血气、听力和眼科等临床随访评估。

1. 2.
   Case Presentation
   2.1. Case Description
   研究人员在NBS核心项目中于生后第2天检出DBS BTD活性62.1 U/dL（切值85 U/dL），召回复测59.2 U/dL，再加测57.6 U/dL，均值59.5 U/dL，约为参考人群232 U/dL的25%。初始无BD相关神经、皮肤、听觉、视觉异常。结论：筛查与复查一致提示低BTD活性，符合部分型BD生化区间。

2.2. Molecular Analysis

经外周血基因组DNA提取与Sanger测序，受试者检出血浆已知轻度变异c.1270G>C（p.Asp424His）和罕见c.690C>G（p.Phe230Leu；rs2125501783，gnomAD频率0.00001239，ClinVar为VUS）。父母共分离显示两变异分别母源与父源、位于trans。按ACMG/AMP标准，PM2_Supporting与PM3_Supporting使其维持VUS。结论：受试者为真性复合杂合，两等位基因均受累，与部分型生化表型一致。

2.3. Plasma BTD Activity

18月龄采血浆用B-PABA比色法，正常4.4–12 nmol/min/mL，部分型0.7–2.1 nmol/min/mL，杂合2.2–5.2 nmol/min/mL。受试者1.9 nmol/min/mL，落于部分型区间，正、常对照分别为1.8与7.5 nmol/min/mL。结论：血浆酶活与新生儿DBS结果互相印证，提示c.690C>G在复合杂合态具功能影响。

2.4. Clinical Course and Follow-Up

确诊后应激/发热时先给生物素5 mg/日，后改为持续补充；12月龄独走，18月龄有注意力与语言稍缓，开始持续生物素并言语治疗，其后改善。6岁4月龄时6岁随访体重25百分位、身高25–50百分位，眼、耳、皮肤均正常。结论：部分型BD可长期无症状，持续生物素下发育与器官功能未见BD损害表现，但语言/注意力与BD因果不能确立。

讨论部分总结：研究人员指出c.1270G>C是既定轻度BTD变异，c.690C>G（p.Phe230Leu）为影响高度保守残基的错义VUS；约25%残基活性符合“轻度+有害”组合的典型部分型模式，但无法独立量化c.690C>G效应。共分离证明trans复合杂合，此类患者常经NBS发现并口服生物素。年龄增长后酶活可能在部分型、重度型与携带者间变动，故需定期复查酶活与重评变异。结论原文意译：研究人员在DBS与血浆中均证实部分型BTD活性，受试者携c.690C>G与已知轻度c.1270G>C呈trans，支持c.690C>G对部分型BD表型有贡献；但需更多携带同变异的无关联患者及直接功能研究才能最终确认其致病角色。新变异持续涌现，强调随年龄复评基因型—表型与残基酶活、优化BD分类与治疗的重要性。