病例报告
ATP7A基因大片段缺失导致Menkes病1例
中国临床案例成果数据库, 2023,05(1) : E00092-E00092. DOI: 10.3760/cma.j.cmcr.2023.e00092
摘要
病史摘要

患者,女性,37岁,宫内妊娠7周,既往生育一精神运动发育迟缓患儿,实验室检查提示血浆铜蓝蛋白低,未明确病因。本次主因"既往不良生育史"就诊。

症状体征

该孕妇第一胎患儿系足月顺产,出生后逐渐出现精神运动发育迟缓,不会抬头、翻身等大动作及精细运动,不会说话;该孕妇本次就诊时患儿5岁半,体重10 kg,肌张力差,牙齿发育差。

诊断方法

对患儿进行血浆铜蓝蛋白及血清铜检测均提示偏低;对患儿及其父母进行家系全外显子组测序分析发现患儿ATP7A基因3-14号外显子半合子缺失,进一步验证后根据相关判读标准判定为疑似致病性变异,结合患儿临床表型,确诊该患儿为ATP7A基因变异所致的Menkes病患者。

治疗方法

该孕妇于妊娠23周行羊膜腔穿刺产前诊断,胎儿染色体核型、基因组拷贝数变异(copy number variants, CNVs)及ATP7A基因检测均未发现可疑致病性变异,常规产检至足月顺娩一男活婴,出生情况可。

临床转归

该孕妇第一胎患儿已夭折(6岁半),第二子随访至出生后1岁半无明显异常。

适合阅读人群

儿科;神经内科;医学遗传科;风湿免疫科

引用本文: 马瑞玉, 史云芳, 孟凡荣, 等.  ATP7A基因大片段缺失导致Menkes病1例 [J/OL] . 中国临床案例成果数据库, 2023, 05(1) : E00092-E00092. DOI: 10.3760/cma.j.cmcr.2023.e00092.
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版权归中华医学会所有。本文为遵循CC-BY-NC-ND协议的开放获取文章。

Menkes病(Menkesdisease,MD)是一种罕见的先天性铜代谢异常疾病,由Menkes等[1]于1962年首次报道,主要表现包括生长障碍、精神运动发育迟缓、肌张力减退、癫痫发作、结缔组织异常及各种毛发异常等,实验室检查可见血铜及铜蓝蛋白降低。典型MD患儿出生时可正常,多在2~3个月开始出现严重的进行性神经系统退化表现,通常在3岁前死亡。MD呈X连锁隐性遗传模式,由X染色体上编码跨膜铜转运p型腺苷三磷酸酶(adenosine triphosphatase,ATPase)的ATP7A基因缺陷所致,ATP7A基因变异可引起铜代谢紊乱,从而影响体内多种铜依赖酶的活性及功能,导致Menkes病多样的临床表型[2,3]。我们报道1例由ATP7A基因大片段缺失导致的Menkes病家系,旨在提高对本病的认识,加强临床早期诊断及干预能力。

临床资料
一、一般资料

孕妇,37岁,主因"既往不良生育史,现妊娠7周"就诊于天津医科大学总医院产前诊断门诊。

现病史:孕妇平素月经规律,14岁初潮,7/30 d,量中,末次月经:2020年5月12日。停经30 d自测尿HCG(+),早孕B超与实际孕周相符,提示宫内早孕。孕妇身高143 cm,体重60 kg。

生育史:孕4产1,药物流产一次,胎停育行人工流产一次,2014年足月顺娩一男活婴,出生体重2490 g,身长48 cm,因"新生儿黄疸"于新生儿科住院治疗,好转出院。随后逐渐出现精神运动发育迟缓,不会抬头、翻身等大动作,不会精细运动,咀嚼能力差,不会说话,7月龄住院行康复治疗,查血浆铜蓝蛋白0.10 g/L(参考范围0.15~0.30 g/L),氨基酸及肉碱等检查未发现特异性脂肪酸代谢异常。11月龄行4000种单基因遗传病检测,结果提示FLG基因c.10277G>A (p.A3426V)纯合变异,与寻常性鱼鳞病相关,未明确精神运动发育迟缓病因。患儿至孕妇就诊时(5岁半)体重10 kg,粗硬、卷曲发,肌张力差,牙齿生长发育差(图1)。

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图1
患儿部分临床表型 A:患儿头发粗硬、卷曲;B:患儿肌张力低(左上肢)
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图1
患儿部分临床表型 A:患儿头发粗硬、卷曲;B:患儿肌张力低(左上肢)

家族史:母亲家族中普遍矮小,自诉本人及母亲出生时均为低体重儿;母亲鱼鳞病病史,轻微地中海贫血,否认其他遗传性疾病家族史。

二、检查

在进行检测前遗传咨询并签署知情同意书后,对患儿复查血浆铜蓝蛋白8.43 mg/dl,血清铜4.9 μmol/L;对患儿、孕妇及其配偶三人进行家系全外显子组测序,经家系数据分析,结果提示患儿ATP7A基因3-14号外显子存在半合子缺失(Ex3-14del),同时该孕妇携带该杂合缺失,并进一步采用多重连接探针扩增技术(Multiplex Ligation dependent Probe Amplification,MLPA)对该变异进行了验证(图2)。该缺失变异未见既往研究报道,未在正常人群数据库中检出,查阅人类基因突变数据库(Human Gene Mutation Database, HGMD),可见多篇功能丧失型变异及大片段缺失变异致病的报道,且可见该缺失变异下游其他大片段缺失变异致病的报道(PVS1)。根据美国医学遗传学与基因组学学会(American College of Medical Genetics, ACMG)关于基因组拷贝数变异(copy number variants, CNVs)的判读标准与指南,该变异被判定为疑似致病性变异(PVS1+PM2)。

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图2
孕妇及患儿ATP7A基因MLPA检测结果 A:孕妇携带ATP7A基因3-14号外显子杂合性缺失;B:患儿ATP7A基因3-14号外显子半合子缺失
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图2
孕妇及患儿ATP7A基因MLPA检测结果 A:孕妇携带ATP7A基因3-14号外显子杂合性缺失;B:患儿ATP7A基因3-14号外显子半合子缺失
三、诊断与鉴别诊断

根据患儿临床表型,考虑ATP7A基因变异与X染色体隐性遗传的Menkes病相关,结合相关实验室检查结果提示患儿血清铜及血浆铜蓝蛋白均降低,综上所述,考虑患儿为ATP7A基因变异所导致的Menkes病患者。

四、治疗

患儿诊断明确后,对该孕妇及其家属再次进行遗传咨询,常规产检至孕23周,未见特殊异常,于孕23周在B超引导下行羊膜腔穿刺术,抽取羊水同时行胎儿染色体核型分析、CNV及ATP7A基因变异检测均未发现可疑致病性变异,告知孕妇产前诊断结果后,孕妇继续常规产检并于孕38+3周足月顺娩一男活婴,体重2730 g,身长46 cm,Apgar评分9-10-10分。

五、治疗结果、随访及转归

该孕妇第一胎患儿已于2021年5月夭折(6岁半),第二子追踪至出生后1岁半,体健,智力及精神运动发育未见明显异常。

讨论

Menkes病是ATP7A基因变异导致先天性铜代谢异常而引起的以进行性神经退行性变及结缔组织异常为主要表现的X连锁隐性遗传病[4]。对于Menkes病的诊断,目前尚无金标准,主要是根据典型的临床特征和相关辅助检查进行临床诊断,最终确诊还需依赖于分子遗传学检测。根据临床表型的轻重程度不同,MD可分为三型[3,5]:经典型Menkes病、轻型Menkes病以及枕角综合征(occipital horn syndrome, OHS)。其中,经典型Menkes病通常于婴儿期发病,2~3个月时出现生长发育如抬头、坐、站等的消失或发育停滞、肌张力低、智力低下及癫痫发作等,多于3岁前即死亡,少部分可生存至20岁[6];轻型Menkes病及OHS多于青少年早期发病,临床症状以结缔组织及骨骼改变为主,神经系统表现相对较轻,可有自主神经功能失调症状和轻微的认知功能缺陷,智力可正常或表现为轻度的智力低下,预后相对较好,可存活至成年甚至更长时间。本例孕妇第一胎患儿出生后不久即表现为明显的精神运动发育迟缓,不会抬头、翻身等大动作,不会精细运动,喂养困难、低体重、语言发育差,肌张力低,牙齿生长停滞,且已于6岁半夭折,结合实验室检查提示血清铜及血浆铜蓝蛋白均降低,符合典型的Menkes病临床表现,故临床拟诊为经典型Menkes病。

经家系全外显子组测序分析,本例患儿ATP7A基因存在3-14号外显子半合子缺失,其母亲为该杂合缺失携带者且无临床异常表型,符合Menkes病X连锁隐性遗传模式。ATP7A基因位于X染色体q21.1区域,编码包含23个外显子的由1500个氨基酸构成的铜转运p型ATPase,并广泛表达于肠细胞、胎盘、星形胶质细胞、脑血管内皮细胞及神经元和脉络丛细胞中[7]。当ATP7A基因发生变异,所编码的ATPase功能缺陷时,铜不能由肠黏膜上皮细胞被转运至血液及其他组织中,导致血铜过低,体内铜分布缺陷,多种铜依赖蛋白酶如酪氨酸酶、抗坏血酸氧化酶、细胞色素C氧化酶、赖氨酰氧化酶、铜蓝蛋白等不能发挥正常的生理功能,从而导致了Menkes病多种多样的临床表型[8]

截至目前,HGMD数据库已收录MD相关ATP7A基因致病性变异300余种,以点突变为主,缺失型、插入型及重复型变异占致病性变异的33%左右[9]。本例患儿ATP7A基因大片段缺失属于功能丧失型变异,未见既往文献报道,且在相关数据库正常对照人群中未发现该变异存在。该缺失变异可能导致患儿ATPase蛋白质结构及功能损伤,患儿体内血清铜及血浆铜蓝蛋白浓度均降低,同时结合其典型的临床表现及家系内遗传方式,可确诊该患儿为ATP7A基因3-14号外显子缺失所导致的Menkes病患者。患儿遗传学诊断明确后,对该孕妇进行产前诊断,胎儿染色体核型、CNV及ATP7A基因检测均未提示可疑致病变异。该孕妇于孕38+3周足月顺娩一男活婴,产程顺利,产后随访至出生后1岁半,智力及精神运动发育均未见明显异常,后续将继续对其进行定期随访至成年。此结果也进一步证实了上述对于患儿Menkes病的诊断。

对于MD的治疗,目前临床上以皮下注射组氨酸铜替代治疗为主,然而,有效的替代治疗方案需要建立在早期治疗(出生后几天内开始)或患儿ATPase具有一定铜转运能力的基础上,延迟使用组氨酸铜对改善神经退行性变及癫痫发作效果欠佳[10,11]。本例患儿确诊Menkes病时已接近6周岁,错过了早期替代治疗的最佳时间,预后差。因此,早期正确诊断和及时启动铜替代治疗对于MD患儿的预后改善具有重要意义。同时,对于具有MD家族史或有MD患儿生育史的夫妇,妊娠前遗传咨询及妊娠后的产前诊断对于有效避免致死性MD患儿的出生也极为重要。

利益冲突

所有作者均声明本研究不存在利益冲突

参考文献
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