葡萄糖转运体1缺陷综合征(GLUT1-DS)是一种常染色体显性遗传病，由编码葡萄糖转运蛋白1(GLUT1)的SLC2A1基因缺陷造成^[1]。GLUT1是一种膜结合糖蛋白，主要在形成血脑屏障的内皮细胞和星形胶质细胞中表达^[2]，SLC2A1基因突变可导致葡萄糖跨血脑屏障转运出现障碍，使脑功能不足^[3]。因此GLUT1-DS表现为一系列的神经系统症状，如发育迟缓、癫痫及发作性运动障碍^[4]。生酮饮食是GLUT1-DS的有效治疗方法，早期快速诊断对于GLUT1-DS的治疗及改善预后至关重要^[5,6]。

2020年国际GLUT1-DS研究小组提出，其诊断的3条关键指征为典型临床症状、明确的脑脊液葡萄糖减低及SLC2A1基因的致病性突变；当具有典型症状时，以上3个标准中有2个即可诊断^[7]。脑脊液葡萄糖水平的检测必须依靠腰椎穿刺进行，是一种侵入性检查方式，要求在检查前禁食4~6 h，且目前对于脑脊液葡萄糖减低的评判标准尚未完全统一，部分轻症患者脑脊液葡萄糖水平可在2.2~2.9 mmol/L^[7]。此外，该病基因检测花费较高，且耗费时间较长，因此寻找新的辅助诊断方法对于GLUT1-DS的早期诊断具有重要意义。本研究对GLUT1-DS患儿的外周血红细胞膜表面GLUT1表达水平及红细胞葡萄糖摄取率进行检测，并与健康人群进行对照，以明确该技术在GLUT1-DS中的应用价值。

GLUT1-DS的3大主要临床表现为精神运动发育迟缓、癫痫及发作性运动障碍^[11,12]。因该病缺乏特异性临床表现，且个体表现差异较大，早期诊断存在一定难度。诊断主要依靠实验室检查，包括脑脊液葡萄糖水平及基因检测。脑脊液葡萄糖水平的检测必须依靠腰椎穿刺进行，是一种侵入性检查方式，且目前对于脑脊液葡萄糖减低的评判标准并未完全统一^[13]。基因检查虽相对便捷，但经济成本较高且耗时较长。因此寻找新的便捷、高效及经济的诊断试验对于GLUT1-DS的早期诊断及积极治疗具有重要意义。

既往研究表明，SLC2A1基因是GLUT1-DS的主要致病基因，多为新发变异^[14]。已报道的致病性变异包括无义变异、错义变异、移码变异、剪切变异等，认为基因突变的类型常与表型严重程度相关，错义突变往往导致较轻的表型，而中重度表型的患儿一般存在无义、剪切、插入、缺失突变及外显子缺失，整个基因的缺失往往导致最为严重的表型^[7]。在本研究3例合并精神运动发育迟缓的患儿中，1例为外显子水平的缺失，2例为无义变异，与既往文献^[7]报道一致。GLUT1-DS的发病机制为单倍剂量不足效应，即基因变异或者缺失后不能正常表达，导致只有正常水平50%的蛋白质产生，而不足以维持细胞正常的生理功能^[15]。因此推测GLUT1-DS患者的外周血红细胞膜表面的GLUT1也可能减低，本研究结果与此推论一致。

Gras等^[8]研究表明，健康人群中的红细胞膜表面GLUT1水平差异较大，为平均值的80%~120%，而GLUT1-DS患者的红细胞膜表面GLUT1水平为平均值的41%~106%，两者间差异明显。但该研究针对的主要为欧洲人种，在蛋白表达量上与亚洲人种可能存在一定差异，且并未标明正常人群的实际平均值，而采用比例表达，使其在国内应用具有一定局限性。本研究入组患儿均为中国汉族儿童，通过流式细胞术检测，GLUT1-DS病例组较对照组红细胞膜表面GLUT1表达明显降低，差异有统计学意义，且在行诊断试验一致性评价后发现，其敏感性及特异性均较好，ROC曲线下面积0.946(>0.750)，真实性较高；且在一致性评价中发现，加权Kappa系数为0.791，与临床诊断一致性较强。

既往研究报道GLUT1-DS患者外周血红细胞葡萄糖摄取率明显减低^[14,16]。本研究亦发现GLUT1-DS患儿红细胞葡萄糖摄取率较健康对照组儿童降低，但无论GLUT1-DS患儿还是健康对照组儿童，其个体水平差异均较大，该检查结果敏感性及特异性均较低，在进行一致性评价后发现，加权Kappa系数为0.344，一致性较差，特别在健康人群中易出现假阳性结果。同时作者在该试验方法中发现，血液标本远距离运输可能造成样本变化及检验误差，对于临床应用具有一定限制。

除16例确诊为GLUT1-DS的患儿外，本研究进行过程中还观察了1例存在SLC2A1基因变异并癫痫发作的患儿，其突变的ACMG评级为意义不明，在回溯其脑脊液葡萄糖水平时无异常(3.1 mmol/L)，不符合GLUT1-DS诊断标准，无法诊断为本病(未纳入最后分析)。家系验证中发现其母亲与外公存在此突变，但两人均无GLUT1-DS相关临床症状，以SLC2A1基因在数据库ClinVar中搜索发现，既往曾有该突变位点报道，判定为疑似良性(https：//www.ncbi.nlm.nih.gov/clinvar /variation/669381/)。在行红细胞膜表面蛋白水平测定后，其值为40.21%，判定为阴性，与临床诊断吻合，而葡萄糖摄取率为15.91%，与临床诊断并不相符。另1例患儿(病例14)ACMG评级意义不明的GLUT1-DS患儿，其脑脊液糖可见明显减低(1.86 mmol/L)，同期血糖4.6 mmol/L，两者比值0.388，诊断为GLUT1-DS。此患儿红细胞膜表面GLUT-1水平为9.49%，判定为阳性，与临床诊断吻合，葡萄糖摄取率为23.47%，与临床诊断相符。

在对OMIM、ClinVar、gnomAD数据库及既往文献搜索比对后，作者发现本队列中存在3例既往未曾报道的突变位点(病例8、10、14)。此3例患儿均为错义突变且符合GLUT1-DS的诊断标准，其中2例ACMG评级为疑似致病意义，1例意义未明，所有3例患儿红细胞膜表面GLUT1水平均明显减低，低于诊断试验截断值。病例10与病例14完成了红细胞葡萄糖摄取率检测，但结果提示病例10葡萄糖摄取率(32.64%)明显高于诊断试验截断值。因此认为流式细胞术对红细胞膜表面GLUT1的检测可能有助于诊断GLUT1-DS，特别是ACMG评级意义未明或既往未曾报道患者的临床诊断，而红细胞葡萄糖摄取率的检测准确度可能需进一步研究。

综上，本研究采用流式细胞术对红细胞膜表面GLUT1蛋白水平进行检测，发现GLUT1-DS患儿红细胞膜表面GLUT1蛋白水平较健康对照组儿童明显降低。此技术有助于GLUT1-DS的诊断，具有相对便捷、经济及快速的优点，有良好的临床应用前景。本研究目前处于探索阶段，仍存在一定局限性：由于样本量较小，增加了数据偏倚的可能；虽然流式细胞术已是成熟的检测技术，但在本研究中每个样本只测试了1次，可能需同样本多次检测来提高结果的稳定性。在未来的研究中，行多中心研究扩大GLUT1-DS患儿及健康对照样本量有助于确定中国儿童红细胞膜GLUT1蛋白表达的真实水平，建立国内检测标准，从而提高GLUT1-DS的早期诊断效率。