分析肉碱-酰基肉碱移位酶缺乏症患儿的临床表现、生化特征及基因变异特点，以提高该疾病的临床认知并为其早期诊疗和产前诊断提供依据。
对3例无血缘关系的肉碱-酰基肉碱移位酶缺乏症患儿的临床表现、特殊生化检查、基因检测结果进行回顾性分析。通过串联质谱技术(MS-MS)和气相色谱质谱技术(GC-MS)对患儿进行血尿代谢产物检测，通过高通量测序技术对患儿进行基因检测。
3例患儿分别在出生2～61 d发病，其中2例患儿病情发展迅速，于出生第4天死亡，临床表现为低血糖、反应差、肌张力低下、心律失常及猝死等，另1例患儿出生表现出持续性肝功能异常和发育迟缓，61 d时无诱因发热后猝死。3例患儿干血滤纸片MS-MS结果显示极长链酰基肉碱C14、C16、C18增高，其中C16(8.53～12.08 μmol/L，参考值0.50～6.00 μmol/L；4.32 μmol/L，参考值0.50～2.50 μmol/L)特异性最高。3例患儿的尿液GC-MS结果均无特异性代谢产物被检出。基因检测结果提示3例患儿均发生SLC25A20基因c.199-10T>G剪切位点纯合变异，均被确诊为肉碱-酰基肉碱移位酶缺乏症；其父母均为此变异位点的携带者。
肉碱-酰基肉碱移位酶缺乏症患儿发病急重且进展快，预后差，易猝死，且临床表现缺乏特异性；干血滤纸片MS-MS结果中多种极长链酰基肉碱浓度增高可提示该疾病。SLC25A20基因c.199-10T>G变异是中国人群肉碱-酰基肉碱移位酶缺乏症的主要致病因子。
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肉碱-酰基肉碱移位酶是线粒体脂肪酸氧化过程中的关键酶之一，主要催化线粒体内膜两侧酰基肉碱和游离肉碱的交换，在长链酰基肉碱转运进入线粒体过程中起重要作用。肉碱-酰基肉碱移位酶缺乏症(carnitine－acylcarnitine translocase deficiency，CACTD)是由于肉碱-酰基肉碱移位酶缺陷而导致中长链酰基肉碱不能进入线粒体内进行β氧化而引起的能量代谢障碍疾病，其蓄积的长链酰基肉碱毒性作用也可导致一系列生化异常及多个器官，如脑、心脏、骨骼肌及肝脏等损害[1]。CACTD是一种罕见的常染色体隐性遗传病，致病基因SLC25A20；自1992年CACTD被首次报道以来[2]，全球共约60例患者被相继报道，我国有7例患儿被报道[3,4,5]。文献显示该症患者多在新生儿期发病，临床主要表现为昏迷、肝大、肌无力、心律失常及猝死性脑病等，大部分患者病情进展迅速，预后不良，病死率极高[6,7,8]。目前，可通过干血滤纸片串联质谱技术(tandem mass spectrometry，MS-MS)检测结果中多种极长链酰基肉碱浓度特异性升高提示CACTD，但确诊需要进行CACTD酶活性测定或SLC25A20基因变异检测。本研究通过分析3例猝死的CACTD患儿的临床表现、生化特征及基因检测结果，为该罕见病的临床认知和早期诊治提供参考依据。
家系1，患儿系第6胎，第5产，男，胎龄38＋6周，顺产，无胎膜早破，出生时羊水清，Apgar评分1 min 8分、5 min 9分、10 min 10分。家族史：父母体健，非近亲结婚，家庭成员否认"肝炎、结核、珠蛋白生成障碍性贫血"等疾病史；患儿母亲曾娩出4胎婴儿，分别在出生1 d、1 d、1个月余和15 d夭折，病因不明，家系图谱见图1。患儿出生后因家族史拟"高危儿、先天性代谢病"入住中山大学附属第六医院新生儿科。入院后完善相关检查，暂时给予纯糖水喂养、ATP及辅酶A营养心肌、维生素K1预防出血、酌情补液维持血糖水平等对症治疗，暂不予蛋白质及脂肪酸摄入；定期监测血气分析未见明显异常。于入院第2天开始予患儿喂少量普通配方奶粉，患儿随后开始出现反应欠佳，拒奶、低血糖、肌张力下降及血乳酸升高等，停止配方奶后仍出现反复血氧下降、心率降低、多器官衰竭，于出生第4天多次抢救无效死亡。
注：Ⅰ、Ⅱ代表家系世代数；1－6代表各世代中成员的序号；□表示正常男性；○表示正常女性；■表示男性患者；●表示女性患者；
表示患者死于本疾病；
表示死产或流产；
表示先证者 Ⅰ，Ⅱ represents the number of generation in the family；1－6 represents the order of the family member；□the normal male；○the normal female；■the male patient；●the female patient；
the patient who died of cactd；
the stillbirth or abortion；
the proband
家系2，患儿系第4胎，第3产，女，36＋1周早产儿，剖宫产，出生体质量2.2 kg，出生时羊水清，出生后母乳喂养。家族史：父亲体健，母亲为慢性乙肝病毒携带者，非近亲结婚；母亲第1胎因个人原因行人工流产；第2胎为男童，出生当天死亡，死因不明；第3胎为女童，现5岁，体健，家系图谱见图1。患儿因"早产儿"入其他医院治疗13 d，期间新生儿干血滤纸片MS-MS筛查结果提示肝代谢异常和脂肪酸氧化障碍，肝功能检测提示肝功能异常，多次复查提示转氨酶升高；于该院出院时患儿一般情况尚可，吃奶好，反应好。患儿出生后体质量增长不理想，2个月时体质量3.66 kg。61 d时拟"代谢紊乱2个月，发热1 d"在其他医院住院治疗1 d，患儿反应、精神渐差，随后转入中山大学附属第六医院儿科治疗。患儿入院时反应差、嗜睡，呼吸急促，四肢肌力及肌张力低下，入院后即发现患儿存在顽固性低血糖，心肌酶谱和转氨酶升高，胆汁淤积、凝血功能低下，立即给予升糖、营养心肌、护肝、预防出血等对症治疗后，患儿生命体征仍逐渐恶化。入院后5 h开始出现呼吸、心率骤停，反复出现心率、血氧下降，经抢救无效死亡。
家系3，患儿系第3胎，第3产，男，足月顺产，无胎膜早破，出生时羊水清，出生体质量2.7 kg。Apgar评分1 min 10分、5 min 10分、10 min 10分。家族史：父母体健，非近亲结婚；第1胎男童，42 d时因发热后死亡，病因不明。第2胎女童，现3岁，体健。家系图谱见图1。患儿出生第3天因全身发绀、反应差，无抽搐惊厥，无口吐白沫，无发热，无呛奶，在当地医院门诊就诊，到医院时患儿无反应，全身花纹，无呼吸心跳，即予急救处理后恢复正常心率、抽泣样呼吸。随后拟"感染性休克、新生儿肺炎、新生儿低血糖症、遗传性代谢病"转入广州市番禺区何贤纪念医院新生儿科。入院后2 h患儿反复出现心率下降至<60次/min，临床干预后心率仍不稳定，波动在60～210次/min。查心电图：宽QRS波心动过速，阵发性室性心动过速，后转窦性心率；频发多源性室性期前收缩伴二次连发及短阵室性心动过速反复发作。入院9 h患儿再次出现心率降至50次/min，反复使用肾上腺素、碳酸氢钠等处理，患儿心率难恢复，家属放弃抢救后死亡。
3例患儿无血缘关系。本研究获得中山大学附属第六医院伦理委员会的批准(批准文号：2017ZSLYEC-105)，患儿监护人均签属知情同意书。
结合例1患儿的家族史，临床高度怀疑先天性代谢疾病，因此于出生6 h(无症状)采集足跟血进行MS-MS检测，于出生8 h采集尿液进行气相色谱质谱(gas chromatography mass spectrometry，GC-MS)检测。例2在出生72 h(无症状)采集足跟血行MS-MS检测；62 d(发病期)采集足跟血和尿液进行MS-MS和GC-MS检测。例3在出生第4天(发病期)采集足跟血和尿液进行MS-MS和GC-MS检测。3例患儿的干血滤纸片和尿液均送至中山大学附属第六医院遗传代谢病实验室进行检测。
取得3例患儿父母知情同意后，抽取患儿及其父母外周静脉血各2 mL，乙二胺四乙酸(EDTA)抗凝管－4 ℃保存，所有血样均送至广州嘉检医学检测有限公司进行基于高通量测序技术的基因检测，其基因检测范围包括孟德尔遗传表型中分子基础明确的4 000种已知致病基因的外显子区域和已知内含子变异。基因组DNA提取采用"盐析法血液DNA提取试剂盒"(D3312-01，广州美技生物)；运用高通量测序技术对基因组DNA进行检测(测序仪Nextseq500，illumina)；阳性位点采Sanger测序进行验证；并运用Sanger测序技术分别对例2和例3患儿的姐姐进行阳性位点验证。数据分析应用高通量测序数据分析流程，人类基因组参考UCSC hg19 Feb.2009，突变检测应用软件为SOAPsnp software 2.0和SAMtools v1.4，数据解读规则参考美国医学遗传学和基因组学学院(American College of Medical Genetics and Genomics，ACMG)相关指南。
3例患儿中男2例，女1例；发病年龄2～61 d。2例患儿足月顺产，分别在出生第2天和第3天均出现反应差、低血糖、肌张力低下、心律失常及呼吸心跳骤停等症状；1例患儿早产、剖宫产，出生后表现出持续性肝功能异常和发育迟缓，61 d时不明原因发热而出现反应差，嗜睡，呼吸急促，肌张力低下，低血糖及心律失常等。3例患儿均在发病后抢救无效死亡，病程1～2 d。3个家系有1～4个新生儿死亡的家族史，且死因不明确。
例1患儿干血滤纸片MS-MS检测结果显示肉豆蔻酰基肉碱(C14)、棕榈酰基肉碱(C16)、3-羟基棕榈酰基肉碱(C16-OH)、3-羟基棕榈烯酰基肉碱(C16∶1-OH)、十八碳酰基肉碱(C18)、肉豆蔻二烯酰基肉碱(C14∶2)浓度增高；尿液GC-MS检测结果显示无特异性代谢产物浓度异常。例2患儿在出生第3天(未发病)干血滤纸片MS-MS检测结果显示酪氨酸、月桂酰基肉碱(C12)、C14、C16∶1-OH、C18、二十碳酰基肉碱(C20)浓度增高。发病时(62 d)MS-MS检测结果显示谷氨酰胺、组氨酸、甲硫氨酸、鸟氨酸、C16浓度增高；游离肉碱(C0)、乙酰基肉碱(C2)、丙酰基肉碱(C3)、辛酰基肉碱(C8)浓度降低。尿液GC-MS检测结果显示数种氨基酸、4羟基苯乳酸和嘧啶类代谢产物浓度升高。例3患儿干血滤纸片MS-MS检测结果显示酪氨酸、C12、C14、C16、C16-OH、C16∶1-OH、C18、C20、十八碳烯酰基肉碱(C18∶1)、3-羟基十八碳烯酰基肉碱(C18∶1-OH)浓度增高；尿液GC-MS检测结果显示双羧酸、4-羟基苯乳酸浓度升高。3例患儿的干血滤纸片MS-MS结果均高度提示患儿患有肉碱-酰基肉碱移位酶缺乏症或肉碱棕榈酰转移酶Ⅱ缺乏症的可能，其特异性代谢产物的浓度值见表1。
CACTD患儿3例干血滤纸片串联质谱检测结果 (μmol/L)
Acylcarnitine levels in dried blood spots analyzed by tandem mass spectrometry from the 3 cases (μmol/L)
CACTD患儿3例干血滤纸片串联质谱检测结果 (μmol/L)
Acylcarnitine levels in dried blood spots analyzed by tandem mass spectrometry from the 3 cases (μmol/L)
| 指标 | 参考范围 | 例1c | 例2c | 例2d | 例3d |
|---|---|---|---|---|---|
| C0 | 12.00～50.00a | 16.05 | 21.57 | － | 7.26 |
| 14.00～55.00b | － | － | 3.38 | － | |
| C12 | 0.02～0.30a | 0.21 | 0.42 | － | 0.34 |
| 0.04～0.30b | － | － | 0.09 | － | |
| C14 | 0.05～0.60a | 0.69 | 0.76 | － | 1.54 |
| 0.05～0.30b | － | － | 0.28 | － | |
| C16 | 0.50～6.00a | 8.53 | 5.54 | － | 12.08 |
| 0.50～2.50b | － | － | 4.32 | － | |
| C18 | 0.25～2.00a | 2.70 | 2.43 | － | 2.35 |
| 0.20～1.40b | － | － | 0.85 | － | |
| C20 | 0.01～0.18a | 0.17 | 0.29 | － | 0.25 |
| 0.02～0.12b | － | － | 0.12 | － | |
| C16-OH | 0.00～0.08a | 0.09 | 0.07 | － | 0.12 |
| 0.02～0.10b | － | － | 0.05 | － | |
| C16∶1-OH | 0.02～0.20a | 0.37 | 0.31 | － | 0.28 |
| 0.02～0.18b | － | － | 0.07 | － |
注：a新生儿(0－28 d)的参考值；b非新生儿(29－90) d的参考值)；c患儿正常状态时的串联质谱结果；d患儿发病时的串联质谱结果 aReference values of tandem mass spectrometry for neonates (0－28 days)；breference values of tandem mass spectrometry for non－neonates (29－90 days)；cthe test result of tandem mass spectrometry when the patient is healthy；dthe test result of tandem mass spectrometry when the patient is sick
通过对3例患儿及其父母进行高通量临床外显子组测序和生物信息学分析，发现3例患儿均发生SLC25A20基因c．199-10T>G剪切位点的纯合变异。结合临床表现，3例患儿均被确诊为肉碱-酰基肉碱移位酶缺乏症；患儿父母均为此变异位点的携带者，无临床症状。所有受检者的c.199-10T>G变异位点均经Sanger测序验证。此外，Sanger测序结果显示，例2患儿的姐姐携带c.199-10T>G变异，例3患儿的姐姐不携带c.199-10T>G变异。Sanger测序结果见图2。
CACTD是一种罕见的以长链脂肪酸氧化障碍为特征的常染色体隐性遗传病，文献报道澳大利亚的发病率为0.2/10万，沙特阿拉伯的发病率为1.8/10万，我国香港地区的发病率约为2.3/10万，其他地区发病率不详[9]；目前国内仅有7例CACTD患儿被报道。患儿通常在较长时间饥饿或感染之后发病，新生儿期出现症状者致死率高，较迟发病者预后较好。已报道的病例中大多数患者在新生儿期出现症状且病情迅速恶化导致死亡。但也有报道发病年龄较晚的CACTD患者，其在15个月时起病，静脉注射葡萄糖后病情迅速好转，随后给予高碳水化合物低脂肪饮食，直至2岁时患儿生长发育正常且心脏功能正常[10]。本研究中的3例患儿发病年龄为2～61 d，其中例1和例3发病急重，病情发展迅速，但肝功能均无明显异常；例2病情发展缓慢，在出生2个月内主要表现为肝功能异常，生长发育迟缓；但3例患儿均是以突发的反应差、低血糖、呼吸心跳骤停为死亡前发作症状。
CACTD的致病基因为SLC25A20，其定位于染色体3p21.31，包含9个外显子，编码301个氨基酸。目前SLC25A20基因明确致病性变异共有14种，以错义、缺失变异为主，不同变异导致肉碱-酰基肉碱移位酶活性降低程度不同[11,12]。Iacobazzi等[13]研究发现来自意大利、西班牙和北美的6例CACTD缺陷患者存在显著临床异质性，其中5例患者在新生儿期发病，而另外1例确诊的患儿自出生以来一直接受治疗，直至4.5岁时临床仍无症状。在发病的5例患儿中，2例患儿在婴儿期死亡，另外3例分别在8岁、3.5岁和2岁时仍存活。通过6例患儿的临床表现、生化分析和基因诊断的综合分析，未能提示表型和基因型之间的相关性。本研究中的3例患儿均携带SLC25A20基因c.199-10 T>G的纯合变异，由于该变异为剪切位点突变，可导致蛋白编码的终止，研究表明该突变可引起严重临床表型如新生儿期死亡，其2例患儿在出生第4天死亡，1例在2个月余死亡。有研究报道7例中国CACTD患者中，6例患儿的致病位点为c.199-10 T>G纯合变异，1例为c.199-10 T>G和c.1A>G复合杂合变异[3,4,5]，结合本研究中的3例患儿，发现这10例患儿的变异均遗传自其父母，该结果提示c.199-10 T>G变异在中国人群中具有一定的人群携带率。人类外显子组整合数据库(exome aggregation consortium，ExAC)显示c.199-10 T>G变异是亚洲人群常见的热点变异，东亚人群中携带率为0.4‰，而范歆等[4]研究中显示2 184例广西壮族自治区人群的全显子测序数据中有11例c.199-10 T>G变异的携带者，携带率约为5‰，这说明该人群的携带率远远高于数据库中的人群携带率。我国不同地区c．199-10 T>G变异的携带率是否有差异，以及中国人群c.199-10 T>G变异的携带率是多少？这些都需要进一步的研究及人群大样本的统计，其统计结果将有助于判断c.199-10 T>G变异是否需要进行人群携带者筛查以降低CACTD患儿的出生。
CACTD的常规生化检测主要为低血糖、肌酸激酶及肝酶升高等，缺乏特异性的诊断指标。目前，该症的早期发现主要通过新生儿遗传代谢性疾病筛查，其MS-MS检测结果极长链酰基肉碱，如C16、C18、C16∶1、C16∶1-OH、C18∶2、C18∶1等浓度增高及C0浓度降低或正常可特异性提示该症。然而，严重的新生儿型及婴儿型肉碱棕榈酰转移酶Ⅱ缺乏症的临床表现与CACTD患儿相似，且两者MS-MS检测结果中的酰基肉碱改变基本相似，需通过基因检测或酶学分析进行鉴别诊断。本研究中3例患儿在正常状态和发病状态中，其串联质谱筛查结果均显示长链酰基肉碱浓度特异性升高，而游离肉碱在未发病时浓度正常，发病期浓度低于正常参考值。值得一提的是，例1患儿在出生6 h(未开奶状态下)足跟血的MS-MS结果已经提示C14、C16、C18、C16∶1-OH浓度特异性增高，该结果提示通过干血滤纸片MS-MS检测技术进行的新生儿遗传代谢性疾病筛查可在患儿未发病状态下提示CACTD，是实现该症早发现早治疗的重要途径。
CACTD患儿的主要治疗原则是避免饥饿、预防感染，高碳水化合物和低脂肪饮食[14,15]。急性发病时应持续高速静脉输注葡萄糖溶液，同时降低血氨及其他对症支持治疗。长期治疗应以饮食控制为主，需注意必需氨基酸和脂肪酸的补充及限制长链脂肪酸的摄入。新生儿遗传代谢病筛查可及早发现CACTD患儿，早期治疗可提高存活率，但绝大多数患儿预后极差。因此，对基因突变已明确的先证者，其母亲再次妊娠时，需进行产前诊断以防止患儿的出生，这对防止和减少该疾病的发生至关重要。
利益冲突 所有作者均声明不存在利益冲突
