论著
新生儿先天性高胰岛素血症致病基因突变及临床诊治分析
中华新生儿科杂志, 2019,34(4) : 286-290. DOI: 10.3760/cma.j.issn.2096-2932.2019.04.009
摘要
目的

总结先天性高胰岛素血症新生儿致病基因突变及临床诊治情况。

方法

对2015年2月至2018年2月北京儿童医院新生儿中心收治、经基因全外显子组测序证实存在致病基因突变的先天性高胰岛素血症患儿基因突变特点及临床诊治情况进行回顾性分析。

结果

共纳入8例患儿,其中男5例,女3例,起病时间为生后(13.2±6.1)h(2 h~2 d),主要表现为反应弱、抽搐、拒乳等。3例(3/8)对二氮嗪治疗有效。5例(5/8)对二氮嗪治疗反应差,予奥曲肽治疗,其中3例(3/5)对奥曲肽治疗有效且出院后6个月随访血糖稳定在正常范围;2例(2/5)对二氮嗪和奥曲肽治疗均无效,其中1例行胰腺部分切除术但术后6个月内仍有1~2次低血糖发作,另1例家长放弃治疗后短期内死亡(具体不详)。8例患儿中的7例(7/8)为ABCC8基因(编码胰岛β细胞钾离子通道蛋白磺酰脲受体蛋白SUR1)杂合突变,表现为多位点基因突变,包括c.4414G>A、c.221G>A、c.1773C>G、c.4352T>C、c.2924-9C>T、c.4198+1G>T、c.2509C>T、c.2331G>A、c.4316A>G、c.47G>C位点,其中3例(3/7)为复合杂合突变,对二氮嗪治疗均无效(2例对奥曲肽治疗有效,1例对奥曲肽治疗仍无效);余4例(4/7)为杂合突变,其中2例(2/4)对二氮嗪治疗有效,1例(1/4)对二氮嗪无效但对奥曲肽有效,1例(1/4)对二氮嗪及奥曲肽均无效。8例患儿中1例(1/8)为GLUD1基因(谷氨酸脱氢酶基因)c.1388A>T位点杂合突变,对二氮嗪治疗有效。5例(5/8)对二氮嗪治疗无效患儿均为ABCC8基因突变。

结论

编码胰岛β细胞钾离子通道蛋白磺酰脲受体蛋白SUR1的ABCC8基因是新生儿先天性高胰岛素血症最常发生突变的基因,该基因的多个位点均可发生突变而导致先天性高胰岛素血症,临床药物治疗的不同效果可能与不同基因突变类型有关。

引用本文: 武艳红, 吴海兰, 沈艳华, 等.  新生儿先天性高胰岛素血症致病基因突变及临床诊治分析 [J] . 中华新生儿科杂志, 2019, 34(4) : 286-290. DOI: 10.3760/cma.j.issn.2096-2932.2019.04.009.
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先天性高胰岛素血症(congenital hyperinsulinism,CHI)是引起顽固性低血糖的罕见病因之一,发病率为1/50 000~1/30 000[1],治疗效果差,易导致低血糖脑损伤[2]。目前研究认为CHI是遗传性疾病,以血胰岛素水平异常升高和顽固性低血糖为特征[3]。近年来基因检测成为诊断CHI的重要方法,已知有11种基因与CHI的发病有关[4]。由于新生儿CHI的临床治疗效果存在较大的个体差异[5],且该差异可能与患儿基因突变类型相关,因此明确CHI致病基因突变类型对于疾病的诊治和预后判断有重要意义。本研究针对本院收治的8例新生儿CHI致病基因突变及临床诊治情况进行分析,旨在了解CHI基因突变类型与临床诊治过程和疗效之间的关联。

对象和方法
一、研究对象

选择2015年2月至2018年2月本院新生儿中心诊治、有致病基因突变的CHI患儿进行回顾性分析。本研究获得北京儿童医院医学伦理委员会批准(2019-k-8)。所有患儿及其家系资料的信息利用及临床干预均获得患儿法定监护人的书面知情同意。

二、方法
1.资料收集:

通过查阅病例资料,记录患儿性别、胎龄、出生体重、临床表现、实验室检查和基因检测结果,以及治疗和转归。

2.CHI诊断标准[6]

同时符合以下4点。(1)高胰岛素血症:血浆胰岛素>2 mU/L;(2)低脂肪酸血症:血浆游离脂肪酸<1.5 mmol/L;(3)低酮血症:血浆β羟丁酸<2.0 mmol/L;(4)胰高血糖素试验阳性:1 mg静脉胰高血糖素刺激后血糖变化>1.67 mmol/L(30 mg/dl)。

3.新生儿低血糖诊断标准[3]

生后监测2次血糖均<2.2 mmol/L。

4.基因组DNA提取及基因检测:

确诊CHI的患儿及其父母采集外周静脉血2 ml(EDTA抗凝),应用QIAamp全血DNA提取试剂盒(德国Qiagen公司)提取基因组DNA。应用GenCap液相捕获目标基因技术,对和糖代谢相关的43个基因的外显子区域及其侧翼50 bp区域进行捕获测序,应用SPRI beads(美国Beckman Coulter)纯化聚合酶链反应产物。富集的文库用Il—lumina HiSeq 2000第二代测序仪进行双端测序,读长为90 bp[7]

三、统计学方法

应用SPSS 22.0统计软件进行数据处理。符合正态分布的计量资料以±s表示;计数资料以例数表示。

结果
一、一般资料

2015年2月至2018年2月北京儿童医院共诊断CHI患儿8例,男5例,女3例;足月儿7例,早产儿1例;出生体重(3 970±270)g(2 400~4 900 g),其中4例为巨大儿;起病时间为生后(13.2±6.1)h(2 h~2 d)。2例患儿母亲患有糖尿病,其余患儿母孕期体健,无低血糖家族史。8例患儿生后2次监测静脉血糖均<2.2 mmol/L,低血糖发作(血糖<2.6 mmol/L)时取血检测胰岛素、C肽、β羟丁酸、血氨等指标,均符合CHI诊断标准。见表1

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表1

8例先天性高胰岛素血症患儿基因检测结果和干预效果

表1

8例先天性高胰岛素血症患儿基因检测结果和干预效果

编号性别起病时间二氮嗪治疗有效奥曲肽治疗有效突变基因突变类型父/母系遗传杂合/纯合突变突变位点
12hABCC8错义突变父系复合杂合c.4414G>A
错义突变母系c.221G>A
22h-ABCC8错义突变父系杂合c.1773C>G
31dABCC8错义突变母系复合杂合c.4352T>C
剪接突变父系c.2924-9C>T
42hABCC8剪接突变母系复合杂合c.4198+1G>T
无义突变父系c.2509C>T
52h-ABCC8错义突变母系杂合c.2331G>A
62hABCC8错义突变父系杂合c.4316A>G
71dABCC8错义突变母系杂合c.47G>C
82d-GLUD1错义突变杂合c.1388A>T
二、临床表现和诊治情况

8例患儿中5例首发症状为抽搐,2例反应弱,1例表现为拒乳;确诊后均应用二氮嗪治疗,同时加用氢氯噻嗪并口服10%氯化钾,以防止二氮嗪导致的水钠潴留和氢氯噻嗪导致的低钾血症。3例(3/8)二氮嗪治疗有效(二氮嗪治疗7~10 d后空腹血糖维持正常)。5例(5/8)二氮嗪治疗无效患儿改用奥曲肽治疗,其中3例(3/5)空腹血糖可维持正常;2例(2/5)二氮嗪和奥曲肽治疗均无效患儿中1例行胰腺部分切除术,1例家长放弃治疗。6个月后随访,6例患儿血糖维持正常,1例胰腺部分切除术后患儿仍有1~2次低血糖发作,1例放弃治疗患儿短期内死亡(具体不详)。

三、基因检测结果

8例确诊CHI患儿的基因检测结果见表1。7例(7/8)为ABCC8基因(编码胰岛β细胞钾离子通道蛋白磺酰脲受体蛋白SUR1)杂合突变,表现为多位点基因突变,包括c.4414G>A、c.221G>A、c.1773C>G、c.4352T>C、c.2924-9C>T、c.4198+1G>T、c.2509C>T、c.2331G>A、c.4316A>G、c.47G>C位点,其中3例(3/7)为复合杂合突变,对二氮嗪治疗均无效(2例对奥曲肽治疗有效,1例对奥曲肽治疗仍无效);余4例(4/7)为杂合突变,其中2例(2/4)对二氮嗪治疗有效,1例(1/4)对二氮嗪无效但对奥曲肽有效,1例(1/4)对二氮嗪及奥曲肽均无效。1例(1/8)患儿为GLUD1基因(谷氨酸脱氢酶基因)c.1388A>T位点杂合突变,对二氮嗪治疗有效。5例(5/8)二氮嗪治疗无效患儿均为ABCC8基因突变。

讨论

CHI引起的新生儿低血糖症常表现为顽固性低血糖,易反复[8,9],治疗不及时可造成脑损伤,出现神经发育迟缓、脑性瘫痪等严重后遗症。本研究回顾性分析新生儿期起病的8例CHI患儿,7例为足月儿,4例为巨大儿,发病时间为生后2 h~2 d,多以抽搐为首发症状,常见反应弱及拒乳。

低血糖发生越早,脑损伤可能性越大,损伤程度也越重[6,10,11]。患儿脑损伤与低血糖程度和持续时间有关,特别是出现低血糖昏迷和抽搐时脑损伤几率明显增加[3]。既往CHI多因患儿抽搐查血糖显著降低甚至测不出,检测胰岛素水平过高才得以诊断,所以及时准确诊断是改善疾病预后的关键[12]。基因突变是高胰岛素血症的主要原因,本组8例患儿中7例ABCC8基因突变且检测出多个突变位点,1例GLUD1基因突变,新生儿顽固性低血糖考虑CHI时尽早完善相关基因检测对临床治疗及判断预后具有重要意义。即往报道KCNJ11(编码钾内流离子通道蛋白KIR6.2)和ABCC8是最常见的CHI致病基因[13],导致高胰岛素血症-高血氨症编码谷氨酸脱氢酶的GLUD1基因、编码肝细胞核因子4α转录因子的HNF4A基因、编码短链3-羟氨-辅酶A脱氢酶的HADH基因、编码UCP2蛋白参与调节线粒体内膜质子渗漏的UCP2基因、编码葡萄糖激酶的GCK基因突变也可导致高胰岛素血症[14,15,16,17]。而编码单羧酸盐转运蛋白MCT1的SLA16A1基因突变可在患儿活动后出现高胰岛素血症。本研究中8例患儿基因突变位点均不同,说明多个位点基因突变均可致病,这与现有报道ABCC8基因上超过100个位点突变可导致高胰岛素血症一致[18]

本组病例中3例复合杂合ABCC8突变患儿对二氮嗪治疗均无效,其中2例予奥曲肽治疗后有效,4例ABCC8杂合突变患儿中2例对二氮嗪治疗无效,故复合杂合ABCC8基因突变患儿对二氮嗪治疗效果差,可给予奥曲肽治疗。二氮嗪治疗有效的3例患儿均为单纯杂合基因突变,2例为ABCC8单纯杂合突变,1例为GLUD1杂合突变。ABCC8基因突变患儿对二氮嗪治疗有效率低,考虑原因为ABCC8基因突变位点较多,突变位点不同导致ATP敏感性钾离子通道的功能状态不同,因此对激动剂二氮嗪的反应有差异,总体疗效欠佳,这与既往报道一致[19]

多数高胰岛素血症性低血糖症为散发病例,目前发现的基因突变仅能解释约50%的CHI,每种基因突变导致高胰岛素血症的具体机制并不十分清楚,还有许多病例的致病基因仍不明确;而且已知致病基因的CHI并不局限于一种遗传方式,如ABCC8基因突变所致高胰岛素血症为常染色体显性或隐性遗传[20,21],KCNJ11基因突变为常染色体隐性遗传,GLUD1基因突变为常染色体显性遗传或新发突变。本研究中GLUD1基因突变患儿父母该位点基因型正常,提示该突变为新发突变。对于新生儿高胰岛素血症性低血糖的发病机制有待进一步深入研究,疑似综合征性高胰岛素血症需进一步行生化、影像及基因学检测以明确诊断。常见综合征性高胰岛素血症包括先天性糖基化障碍a和b、Kabuki综合征、Costello综合征、Thimoty综合征、Usher综合征C型、Ondine综合征,过度生长综合征如Beckwith-Wiedemann综合征、Perlman综合征、Simpson-Golabi综合征、Sotos综合征等[14,22,23,24]

严重的高胰岛素血症性低血糖症需应用特殊药物治疗[15]。二氮嗪是ATP敏感性钾离子通道激动剂,国外推荐作为高胰岛素血症性低血糖症的一线用药,对围产期应激诱导的暂时性高胰岛素血症、综合征性高胰岛素血症[14],以及对部分ABCC8、KCNJ11和GCK突变导致的高胰岛素血症病例有效。如患儿对二氮嗪不敏感可改用奥曲肽,并进一步行基因检测和PET扫描。应用奥曲肽可能出现快速免疫耐受,一般出现于首次应用24~48 h后,可提高奥曲肽用量,奥曲肽最大用量为15~50 μg/(kg·d)[25]。二氮嗪、奥曲肽不敏感、局灶性病变、饮食治疗及药物治疗无法控制的低血糖患儿需切除局部胰腺达到治疗目的,弥散性病变需切除大部胰腺[23]。部分患儿因切除范围小术后可能仍会出现低血糖症,甚至仍需短期药物治疗低血糖症,有些可能需要再次手术。本研究中病例6已行胰腺部分切除术,术后偶有低血糖症状出现,这与报道相符[21]

综上所述,本研究通过对8例CHI患儿基因检测及家系分析,发现ABCC8基因突变是新生儿期发病的CHI患儿最主要的基因突变类型。ABCC8基因突变位点较多,对激动剂二氮嗪的反应有差异,总体疗效欠佳。二氮嗪治疗失败患儿可应用奥曲肽治疗,效果较好。因此,新生儿低血糖考虑CHI时应尽早完善相关基因检测。但本研究中病例数较少,今后需要继续积累样本量,获得更多的突变位点分析,从遗传基因角度指导患儿的个体化治疗。

利益冲突
利益冲突

所有作者均声明不存在利益冲突

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