TMLHE基因突变的孤独症谱系障碍1例报道

　　关键词：孤独性障碍 基因突变 TMLHE基因 儿童发育

　　孤独症谱系障碍（autism spectrum disorder,ASD）是一种神经发育障碍性疾病，表现为社交障碍、交流障碍、兴趣狭隘、刻板行为及感觉异常。ASD发病机制非常复杂，具体的病因尚不清楚，ASD复杂的遗传背景是研究的重点。本文总结1例基因诊断明确的TMLHE基因突变患者的临床表型、分子遗传学特征，并复习既往报道的文献资料，以提高对该病的认识。

　　1 病例资料

　　患儿男，3岁5个月，因“性急、言语差，不爱与人玩”就诊于本院。患儿系G2P2，足月剖宫产娩出，出生体重为3.45kg，出生史无异常。1岁4个月会走路，运动协调差；只会无意识描话，自言自语，叫名字不理人，不太与人玩，对指令配合差，无食指指物、点头、摇头示意行为，无想象性游戏，喜欢反复开关门、按按钮，喜欢看广告，反复转广告灯箱，喜欢抠墙灰吃，容易发脾气，咬人、抓人，乱摔东西。无惊厥发作，否认运动、语言、社交倒退行为。母亲孕期40岁，父亲38岁，否认母亲孕期阴道流血史，否认产时、产后窒息史，否认家族中有类似病史。查体：目光注视差，共同注意差，互动差，一刻不停地动。耳朵大，双手通贯掌（似父）。心音有力，律齐，未闻及杂音。腹软，未扪及包块。实验室检查：血常规、肝肾功能、血氨、乳酸、血/尿串联质谱筛查均无明确异常。头颅磁共振成像（MRI）：未见异常。脑电图：前额、额、前颞区尖、棘（慢）、慢波多次发放。

　　改良婴幼儿孤独症筛查量表（modified checklist for autism in toddlers,M-CHAT）：高危项目6项，任意项目11项，阳性。孤独症行为量表（autism behavior checklist,ABC):82分，阳性。格塞尔发育诊断量表（Gesell development scales,Gesell）发育评估：适应性发育龄9.80月龄，发育商24分；大运动能发育龄21月龄，发育商51分；细运动能发育龄12月龄，发育商29分；言语能发育龄6.69月龄，发育商16分；个人社交发育龄10.57月龄，发育商26分。后期随访中国韦氏幼儿智力量表（Chinese Wechsler young children scale of intelligence,C-WYCSI）：智商（IQ）值35分，重度异常。社会适应能力测试结果：标准分7分，中度异常。诊断为孤独症谱系障碍，全面发育迟缓，癫痫。

　　使用乙二胺四乙酸（EDTA）抗凝管抽取患儿及患儿双亲抗凝血2 mL，并使用BloodGen Midi试剂盒（康为世纪生物科技有限公司）提取患儿全基因组DNA，委托北京全谱医学检验实验室对患儿及其父母样品进行家系全外显子测序和基因拷贝数变异检测，对全外显子数据分析出的基因外显子重复区段设计引物，正常对照样品与先证者及父母样品进行同组荧光定量PCR。结果显示，TMLHE(trimethyllysine hydroxylase epsilon）基因的Exon 2-8重复（chr X:154721195-15477493）。进一步荧光定量PCR显示，患儿、其母及其父亲TMLHE基因2-8外显子拷贝数与正常对照的比值分别约为2.0、1.5和1.0，提示患儿TMLHE的2-8外显子存在重复，其母为单倍重复，但其父则没有重复，为正常的拷贝数。患儿为半合子，符合X染色体隐性遗传（XR）疾病发病机制，家系共分离结果也支持X染色体隐性遗传结果。TML-HE基因突变可导致ε因三甲基赖氨酸羟化酶缺乏症（OMIM:300872），主要表现为自闭症/孤独症，智力障碍，癫痫发作等。根据美国医学遗传学与基因组学学会（ACMG）指南[1]，变异为支持致病，本案例TM-LHE基因变异的危害性与患者表型存在相关性。

　　本组病历资料信息得到患儿监护人知情同意，并签署知情同意书。本研究通过重庆医科大学附属儿童医院科研伦理审查审批（2018-64）。

　　2 讨论

　　ASD是一种神经发育障碍性疾病，表现为社交障碍、交流障碍、兴趣狭隘、刻板行为及感觉异常，世界卫生组织（WHO）调查显示该病全球患病率高达1%～1.5%[2-3]。ASD病因复杂不明，多数专家认为是多种因素综合致病，遗传学病因尤其重要，占74%～93%[2,4-7]。迄今已经发现上百种与ASD发病有关的遗传学病因，包括NLGN3,NLGN4,NRXN1,CNTNAP2,SHANK3,MECP2,FMR1,TSC1/2,CHD8,SCN2A,SYNGAP1,ARID1B,GRIN2B,DSCAM,TBR1和CNV(15q11-q13deletion,15q13.3microdeletion,15q11-13duplication,16p11.2deletion and duplication,22q11.2deletion）等，目前已建立20余种遗传突变相关的ASD动物模型[2,4-8]，充分证明了遗传学异常在ASD发病中有重要作用。

　　TMLHE基因位于Xq28，长约49.5×103，是编码肉碱生物合成中的第一个酶，即6-N-三甲基赖氨酸双加氧酶（TMLD）。在肉碱的生物合成代谢中，部分蛋白质经人体内溶酶体降解可产生三甲基赖氨酸（TML),TML再经TMLD羟基化后生成3-羟基-6-N-三甲基赖氨酸（HTML），并由HTML醛缩酶催化分裂为4-N-三甲基氨基丁醛（TMABA）和甘氨酸，TMABA再氧化生成γ-丁基甜菜碱（gBB），而肉碱为gBB羟基化后的产物。因此，TMLHE基因突变后可以导致TMLD合成受阻，TML则无法进一步羟基化而累积在血浆或尿液中，gBB等后续的代谢产物含量则随之下降，最终导致肉碱代谢的异常。

　　目前，TMLHE基因与ASD发病的相关研究少，之间的相关性仍是有争议的，其机制与肉碱代谢、代谢产物毒性作用蓄积等有关[4]。2011年CELESTI-NO-SOPER等[9]首次在1例男性孤独症患者发现TMLHE基因2号外显子缺失半合子，其健康母亲系杂合子；而NAVA等[10]在一对ASD兄弟中发现无意突变（c.229C4T/p.Arg77X），还在一组501例男性ASD患者的研究中发现有另外2种错义突变（c.730G4C/p.Asp244His和c.1107G4T/p.Glu369Asp），再次证明TMLHE基因突变与ASD发病极其相关。进一步机制研究提示，该基因突变可能通过影响TML、gBB等肉碱代谢，最终在ASD的病因学中发挥作用[11-13]。ZIATS等[14]发现1例ASD患儿有TML-HE基因exon 6位置2个碱基缺失的半合子，补充肉碱显着改善了病情进展。综上研究充分显示TML-HE基因突变与ASD发病关系密切。

　　本文报道的这例典型的ASD患儿，有TMLHE基因Exon 2-8重复半合子，来自于临床表型正常的杂合子母亲，生物信息学及家系共分离分析高度考虑系致病性突变。结合病史及其他辅助检查，可确诊为TMLHE基因相关的ASD。遗憾的是2次血/尿串联质谱检测未能发现外周血肉碱代谢异常证据，考虑以下两种可能：（1）本例TMLHE基因缺陷是2-8外显子存在重复，而其他研究阐明的TMLHE基因致病机制均为基因点突变或外显子缺失引起。基因点突变或外显子缺失致病机制或许与外显子重复的机制不同，最终导致毒性累积作用不足以造成肉碱代谢异常；（2）血浆中肉碱水平并不能敏感地提示患儿真实的肉碱代谢情况。BEAUDET[13]发现，在脑脊液中游离肉碱的水平约为血浆中的25倍，这说明游离肉碱并不能很好地通过血脑屏障，而肉毒碱在大脑中才能发挥明显的作用，故虽然肉毒碱在大脑缺乏与ASD的发病有所联系，但是测量血浆中的肉碱代谢水平似乎并不是一个最好的选择。

　　TMLHE基因缺陷与ASD发病相关证据日益增多，本文系国内首次报道TMLHE基因突变是ASD重要的易感基因，为ASD发病提供了更多的单基因突变证据，同时为更好地探明ASD病因，研究更为有效的防控政策提供了理论基础。

　　参考文献

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