本病例应用全外显子组基因测序，作者证实了诊断生物素反应性基底节疾病（BBGD）伴可能的川崎病患者。

BBGD是一种常染色体隐性遗传疾病,由编码人类硫胺素转运体2蛋白的SLC19A3基因突变引起，通常表现为亚急性-急性脑病。本病例中，SLC19A3出现复合杂合突变,包括一个等位基因新生突变,是此例患儿致病的原因。尽管大量遗传性神经疾病没有有效的治疗方法,但仍有几种可治疗的遗传性疾病,包括BBGD。

然而,为了取得更好的结局和准确的诊断,治疗性分析和对疾病的检验确认应同时进行。我们遇到了一例可能的川崎病患儿，患儿因极少见的基因突变出现BBGD。虽然BBGD的患病率很低,但早期认识这种疾病是重要的，因为早期生物素和硫胺素治疗可以有效的改善症状。

INTRODUCTION简介

生物素反应性基底节病(BBGD)是一种常染色体隐性遗传疾病,可以表现为意识障碍，构音障碍，吞咽困难，眼外肌麻痹。脑影像表现对称性分布的双侧尾状核，壳核，皮质下白质病变。儿童患此疾病时，症状出现早期给予生物素和硫胺素治疗可以得到显著的临床改善。如果不治疗,病人可以出现严重的智力障碍甚至死亡。现已知BBGD是由于编码人类硫胺素转运体2的SLC19A3基因突变引起。然而由于有多种疾病也表现为基底节病变，所以诊断BBGD仍然有一定的困难。此外,这种疾病往往可由发热性疾病触发，也使鉴别诊断出现困难。

本文报告了一例BBGD疾病，应用生物素和硫胺素作为治疗性诊断，并通过全外显子组基因测序予以证实。

MATERIALSANDMETHODS材料与方法

收集患儿（图1a中的II-2）和他的父母（图1a中的I-1和I-2）外周血样本。应用QuickGene-L从外周血白细胞中提取基因组DNA。RNeasyPlusMini试剂盒从淋巴母细胞中提取总RNA。SuperScriptIIIFirst-Strand合成系统，逆转录聚合酶链反应试剂盒合成第一链互补DNA（其后省略）。

图1SLC9A3基因突变分析

（a）SLC9A3基因突变的家系，正方形代表男性，圆圈代表女性。白色代表正常未受累的个体，黑色代表患病个体。（b）SLC19A3基因突变电泳图谱。（c）人类SLC9A3功能域，p.SL的置换位于Hthtr2的跨膜区域。（d）SLC9A3中S及A的进化保守性。

RESULTS结果

Clinicalcourse临床过程

6个月大男婴因发热3日就诊。患婴是健康双亲的第2个儿子，在此时其兄长5岁。患婴父亲40多岁，母亲20多岁。经过孕期检测和正常孕期，孕38周患儿经阴道分娩，体重克。患婴3个月大时做了一次健康检查，一切都正常。5个月大的时候，母亲抱患儿时患儿出现后仰现象。当6个月大就诊时患儿8公斤重，表现烦躁，体温38.5°C，外周肢体冷。除血清和脑脊液乳酸水平略有升高外，其它数据无异常。血清氨基酸分析和尿有机酸分析结果正常。

入院后，患儿开始用左手打床，右臂僵硬。此外深反射增强，意识障碍。头CT显示双侧皮质下白质、丘脑和基底节低密度（图2A）。患儿送儿科ICU监护。第二天患儿高烧不退，出现川崎病症状（眼睛发红，身体表面皮疹，手掌肿胀）。与此同时，全身僵硬增加，陷入呼吸衰竭。随后给予患儿插管，呼吸道护理，期间给予咪达唑仑和枸橼酸芬太尼用于镇静和镇痛。

考虑到川崎病的可能，作者开始对患儿进行静脉注射免疫球蛋白治疗：每日2g/Kg（两次）和每日氟比洛芬酯5mg/Kg。随后川崎病症状消失，患儿体温下降。住院后24小时的头部磁共振成像显示双侧对称皮质-皮质下病变，累及双侧壳核和丘脑内侧（图2b、c）。此外，部分脑区表现出低表观弥散系数值，提示急性过程。其它脑区由于亚急性或慢性过程表观弥散系数值高。由于怀疑线粒体脑病，开始联合给予硫胺素毫克/天，生物素20毫克/每天，及辅酶Q10，醋酸生育酚，左卡尼汀，核黄素丁酸酯，抗坏血酸和L-精氨酸。

由于发热减轻，患儿肌肉强直减轻，呼吸状况开始稳定。在他的呼吸状况完全恢复后，即入院第9天停止呼吸护理。此外，咪达唑仑和柠檬酸芬太尼停用后还使用了苯巴比妥预防惊厥。入院后第24天出院，患儿能够微笑并能认出他的父母。他的深反射仍有轻微增强。患儿出院后继续联合服用硫胺素（每天毫克），生物素（每天20毫克）和上述其它一些药物。患儿10个月年龄时随访磁共振，急性期病变活跃的部位显示轻度萎缩区（图2d-f）。现在这个男孩现1岁零1个月大了，能翻身，能坐一会儿。虽然这个男孩仍然不会说话，但他的发育正在赶上其他同龄儿童。

图2头部CT及MRI

(a-c)急性期。(d-f)3个月后。(a)轴位头CT,双侧皮质下白质、丘脑和基底节低密度灶。(b)轴位头MRI，在CT低密度区DWI呈高信。(c)轴位头MRI的表观扩散系数(ADC)图。基底节高信号，而皮质下白质低信号(箭头)。(d)轴位头MRI，Flair图像。与急性期CT比较,可以看到轻度萎缩。(e)轴位头MRI，DWI，急性期的基底节和皮层下白质高信号已消失。(f)轴位头部MRI，ADC，急性期的皮质下白质低信号已消失。

Mutationdetection突变检测

全外显子组基因测序结果，患儿94.4%的编码序列被至少20个reads（读长）覆盖。通过过滤41个BBGD或Leigh综合征已知疾病基因的变异体，确定了3个基因的4个变异（表1）。在这些变异中，PDP1（c.CT）中有一个同义变异体，在NDUFAF6（c.+2-A）中有一个剪接变异体，这些变异体在我们的内部日本基因组数据库中曾观察到，被排除在候选变异体之外。剩下的两杂合错义突变发现于SLC19A3（NM_.3）：c.CT，p.SerLeu和c.AT，p.AsnIle中。众所周知，SLC19A3突变引起常染色体隐性遗传病BBGD。但这些变异体在我们内部基因组数据库及其它基因组数据库中没有记录。

SLC19A3突变的Sanger测序表明一个变异体（c.CT）为患儿的新生突变，另一个变异体（c.AT）遗传自患儿母亲（图1b）。c.CT突变是位于父系等位基因上。总之，患儿有SLC19A3复合杂合突变。三个不同的程序（SIFT，Polyphen2和Mutationtaster）预测了SLC19A3中的新生变异体p.SerLeu具有致病性（表1）。另一个遗传自患儿母亲的变异体p.AsnIle，预测为多态性（表1）。但作者同样认为这个变异体是致病性的。

DISCUSSION讨论

崎病所触发）。BBGD是一种常染色体隐性遗传疾病，年首先由Ozand等人报道。在Ozand的报告中，早期诊断为线粒体疾病的患者中一半患者生物素治疗显著有效。在Zeng等报道BBGD是由于SLC19A3突变引起的之后，在治疗中加入了硫胺素，得到了更好的效果。SLC19A3突变也存在于韦尼克样脑病，Leigh脑病，婴儿痉挛和婴儿脑病。日本的山田等报道了一个家系中有4例SLC19A3突变。

对于本例患者，作者推断SLC19A3复合杂合突变是致病原因。作者演示了一个新生突变通过克隆PCR产物含有父系SNP。此外，生物信息学分析预测氨基酸置换是导致该病的原因。虽然有报道新生突变率与父亲的年龄相关，但儿童新生突变引发常染色体隐性遗传病，是本病例的独特之处，这是罕见的。从遗传咨询的观点来说，我们会告知家人，像这例患儿的任一新生突变在以后的任何孩子中出现相似突变引起BBGD的可能性极低。

虽然大量遗传性神经疾病没有有效的治疗方法，有几种可以治疗的遗传性疾病与可溶性维生素（生物素，硫胺素，叶酸）基因有关，包括BBGD。为了在这些可治疗的疾病中取得更好的结果，治疗性诊断和证实性诊断研究都应该同时进行。本例考虑到线粒体脑病的可能性，我们首先开始了生物素和硫胺素治疗,然后进行全外显子组基因测序分析诊断。关于BBGD治疗,Ozand等报告的生物素剂量必须是5-10mg/kg.d,而随后的研究使用了较低剂量的生物素(2-3mg/Kg.d)加之硫胺素(-毫克/每天)，有相同效果。本例中难以确定是否治疗改善了病人的结果，还是我们只是观察了疾病的自然过程。但考虑到没有后续的发病，或磁共振影像恶化，在这个病人中生物素和硫胺素在疾病治疗中无疑是有效的。重要的是,此患儿诊断BBGD则强烈提示要持续生物素-硫胺素治疗。

本例考虑BBGD的同时，我们也考虑线粒体疾病作为鉴别诊断，因此进行了全外显子组基因测序。通过过滤BBGD和Leigh综合征41个已知疾病基因的变异体，最后诊断BBGD。但是，这样的测试对于每个有类似情况的患者来说昂贵和耗时。从将来的角度看,开发基因分析工具用在与水溶性维生素基因有关的可治疗的疾病中，包括BBGD，将是很有意义的。

码人类硫胺素转运体2，但BBGD显示了一个对生物素有反应的临床过程。这仍然是一个最大的问题，因为Subramanian等指出生物素不是人类硫胺素转运体2的底物。当线粒体缺乏硫胺素时,三羧酸循环中经由乙酰CoA的丙酮酸脱氢酶反应减少。一种理论是在这种情况下，给予高剂量的生物素使丙酮酸通过丙酮酸羧化酶绕过三羧酸循环，产生草酰乙酸。草酰乙酸代替乙酰CoA为三羧酸循环提供底物，从而减轻了BBGD的症状。生物素的作用机制仍需进一步研究。

作者使用下一代测序法确诊了BBGD伴可能的川崎病患儿，并得以探测到SLC19A3复合杂突变，包括在一个等位基因中的新生突变。尽管BBGD患病率低，但识别这个疾病是很重要的,因为早期给予生物素和硫胺素可以显著改善临床症状。

中英对照部分

Usingwholeexomesequencing,wecon?rmedadiagnosisofbiotin-responsivebasalgangliadisease(BBGD)ac