《Journal of Human Genetics》:Novel SLC6A9 variants in an adult presenting with GlyT1 encephalopathy
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目前仅描述了14例因SLC6A9基因双等位基因变异导致的GlyT1脑病(GlyT1 encephalopathy)患者,其表型谱尚不完整。早期死亡率较高,已知仅有2名患者存活至婴儿期。研究人员报道了一名27岁的个体,据研究人员所知,他是该超罕见疾病中被描述的最
目前仅描述了14例因SLC6A9基因双等位基因变异导致的GlyT1脑病(GlyT1 encephalopathy)患者,其表型谱尚不完整。早期死亡率较高,已知仅有2名患者存活至婴儿期。研究人员报道了一名27岁的个体,据研究人员所知,他是该超罕见疾病中被描述的最年长者,并为年轻患者带来了新的表型见解以及潜在预后信息。该患者为两个新型SLC6A9变异的复合杂合子。他具有许多共同的临床特征,包括新生儿肌张力低下伴后期肌张力增高、呼吸衰竭、过度惊跳反应和关节挛缩。临床病程在幼儿期后趋于稳定。吡仑帕奈(Perampanel)对过度惊跳反应有显著疗效。显著的视力丧失原因不明,这可能与GlyT1在视网膜无长突细胞(retinal amacrine cells)中的关键作用有关,尽管该机制仍属推测。
GlyT1脑病是一种近年才被认识的常染色体隐性遗传性甘氨酸脑病,由SLC6A9基因双等位基因变异所致。SLC6A9基因编码钠和氯依赖性甘氨酸转运体1(glycine transporter 1, GlyT1),其主要功能是调节突触间隙中神经递质甘氨酸的浓度,从而维持正常的甘氨酸能神经传递。该病又称血清甘氨酸正常的甘氨酸脑病,与线粒体甘氨酸裂解系统缺陷导致的非酮症性高甘氨酸血症(non-ketotic hyperglycinemia)在病因上截然不同。截至该报告发表时,全球仅有14例来自6个家系的GlyT1脑病患者被描述,表型谱尚不完整,且早期死亡率极高,已知仅2例能够存活至婴儿期。由于病例极端罕见,临床对该病的自然史、远期预后及基因型-表型关联的认识十分有限,亟需更多长期存活病例来补充表型信息并提供预后参考。研究人员在《Journal of Human Genetics》上报道了一名27岁男性患者,该患者是迄今已知最年长的GlyT1脑病存活者,携带两个此前从未报道过的新型SLC6A9基因变异。本研究通过详细的临床观察和遗传学分析,扩展了该疾病的表型谱,并为更年轻患者的预后评估提供了重要线索。
研究人员对该先证者及其父母进行了系统的临床评估和基因检测。先证者及其父母的外周血DNA样本均提交至经认证的英国国民健康服务体系(National Health Service, NHS)实验室。先证者DNA样本进行了全基因组测序(whole genome sequencing, WGS),并通过双向Sanger测序对候选变异进行了验证。临床资料来自常规诊疗过程,包括体格检查、实验室检查、脑电图(electroencephalogram, EEG)、脑和脊髓磁共振成像(magnetic resonance imaging, MRI)、神经传导研究、肌电图(electromyography, EMG)、眼科检查以及视觉诱发电位(visual evoked potentials, VEP)等。该研究为单个病例报告,样本来源为英国NHS临床诊断队列。
**临床病例(Clinical case)**:通过详细的病史采集和体格检查,研究人员发现该患者为足月臀位产,产前超声已发现双侧马蹄足。出生时存在双侧马蹄足、屈曲指(campylodactyly)以及累及髋、膝、肩的关节挛缩(arthrogryposis),伴有反射亢进和抖动样运动,出生后第1至第5天需要呼吸机支持。新生儿期脑电图(EEG)呈现爆发抑制(burst suppression)模式。两次脑脊液(cerebrospinal fluid, CSF)检查均显示CSF甘氨酸升高,CSF与血浆甘氨酸比值分别为0.08和0.098。患者存在视觉损害,具体病因不清楚,曾因斜视接受多次手术。运动发育里程碑明显延迟,最初使用助行器和轮椅,5岁起可独立行走;语言发育延迟但逐渐改善;幼儿期有吞咽困难,因牙颌畸形接受手术,并因下呼吸道感染多次入住重症监护室(intensive care unit, ICU)。26岁接受评估时,患者已能独立行走,户外使用手杖,仍偶有跌倒;吞咽困难明显好转,仅需极少的饮食调整;对大声仍存在过度惊跳反应。体格检查表现为长而瘦的面容、高腭弓、右眼斜视、脊柱后凸、翼状肩胛、关节挛缩(以远端为著)、足趾重叠、下肢较上肢更明显的远端肌萎缩;下肢痉挛,四肢腱反射亢进。辅助检查显示肌酸激酶正常;颈椎MRI示C2-5椎管狭窄伴脊髓受压迹象但无明确压迫;脑MRI正常;神经传导检查示轻度左侧尺神经病;肌电图示复杂多相运动单位增多,近端下肢可见轻度肌病性运动单位。眼科检查受眼球震颤影响,但提示右眼矫正视力6/18,左眼6/12,视网膜、黄斑和视盘均正常,色觉下降(双侧10/15)。闪光视觉诱发电位(flash VEP)显示不寻常的以早发正向波为主的波形,但模式反转VEP基本可排除显著视神经功能障碍,因此视力下降的原因仍无法解释。针对过度惊跳反应,患者接受吡仑帕奈(Perampanel)4mg每日一次治疗,获得了显著且持续超过一年的主观改善。
**遗传结果(Genetic results)**:通过全基因组测序及双向Sanger测序验证,研究人员发现先证者携带SLC6A9基因两个新型复合杂合变异:NM_001024845.3:c.1693del p.(Asp565fs)(导致移码和提前终止)以及NM_001024845.3:c.1168_1170del p.(Phe390del)(框内删除一个苯丙氨酸)。父母样本的基因分析确认这两个变异分别位于不同等位基因上(反式排列),符合常染色体隐性遗传模式。
讨论部分指出,该患者是已知首位白种人、来自非近亲家系的GlyT1脑病患者,其核心临床特征(新生儿肌张力低下、后期肢体高张力、呼吸衰竭、过度惊跳反应和关节挛缩)与既往报告一致。吡仑帕奈对过度惊跳反应的显著疗效可能与其通过拮抗AMPA受体调节兴奋/抑制平衡有关,这为未来治疗选择提供了线索。该患者还表现出一些罕见或新颖的表型,例如新生儿期EEG爆发抑制仅在另一例中报道过;显著视力损害则不寻常,已知GlyT1对视网膜无长突细胞(amacrine cells)的甘氨酸能神经传递至关重要,小鼠和人类的GlyT1缺乏均会影响视网膜信息处理,但具体如何导致该患者的视力丧失仍属推测。作为已知最年长存活者,该患者在度过艰难的围产期和幼儿期后,其病程在儿童后期出现一定程度改善并长期保持稳定,这一现象为其他患者提供了积极的预后参考。关于基因型-表型关联,既往报道的变异包括提前截短或预测导致提前截短的移码变异,以及错义变异;体外功能研究显示,提前截短变异导致完全丧失功能,而错义变异虽仍可在细胞膜表达,但转运活性显著降低。本患者的框内缺失p.(Phe390del)位于跨膜螺旋6和7之间的胞内连接区,目前尚无其他报道变异位于该区域,该连接区功能未知;研究人员推测该区域可能对蛋白功能影响较小,从而保留了部分残留转运活性。从临床角度看,既往纯合形式的提前截短和错义变异均导致患者早夭,而该患者所携带的复合杂合变异组合可能保留了足够的GlyT1功能,从而避免了早期死亡。
**研究结论**:该27岁男性患者携带两个新型SLC6A9复合杂合变异,是目前已知最年长的GlyT1脑病存活者。其临床病程在幼儿期后趋于稳定,提示部分患者可实现长期存活;吡仑帕奈可有效缓解过度惊跳反应;视力损害的具体机制尚不明确,可能需要进一步探索。该病例扩展了GlyT1脑病的表型谱,并为患者预后评估及治疗选择提供了重要信息。