作者：武宇辉，张涛，杨燕澜，周慧，于芹，李承联，杨卫国。
医院
摘自《临床儿科杂志》年第8期
病史
患儿，男，5月龄，汉族。因体质量不增、喂养困难2月余入院。
G1P1，孕38+1周剖宫产娩出，出生体质量3.35kg，生后1分钟、5分钟和10分钟Apgar评分均为10分，生后配方奶喂养。入院前2月患儿出现吃奶量减少，由mL/3h减至50~60mL/3h，伴间断吐奶，多发生在进食后1~2小时内。患儿体质量2月龄时6.5kg，3月龄及4月龄均为6kg。曾于门诊就诊，改部分水解蛋白奶喂养无改善。入院前1个月行头颅磁共振成像（MRI）检查未见异常。食管彩超检查示不除外胃食管反流。
患儿3月龄能竖头，但4月龄后不能竖头，5月龄（入院时）不会翻身。
母孕期体健，家族中无类似患者。
入院查体
心率次/min，呼吸32次/min，头围41cm，体质量5.3kg，营养不良貌，皮下脂肪菲薄约0.3cm；神清，前囟平软，心、肺、腹无异常；四肢肌力3级，肌张力低，双侧巴氏征、布氏征、克氏征阴性。
辅助检查
血清乳酸波动在2.4~5.9mmol/L，
血氨67.4mmol/L，
血清B型钠尿肽前体pg/mL，
肌钙蛋白T0.ng/mL，
血液串联质谱遗传代谢分析、尿有机酸分析未见明显异常。
肾脏彩超示双肾实质血流灌注减低，腹腔积液（最大深径12mm）。
食管-胃-下消化道彩超未见异常。
心脏彩超示房水平左向右分流，
左室射血分数59%，
心包积液（最大深径5.9mm），
伴肺动脉高压，
收缩期右房内显示源自三尖瓣口反流信号，
压差56mmHg，
舒张期显示源自肺动脉瓣口的反流信号，
压差16mmHg。
心电图示右心房负荷大，窦性心动过速。肌电图未见明显异常。
初步诊疗
入院后给予左卡尼汀、维生素B1、维生素B2、维生素E、叶酸、辅酶Q10、精氨酸等治疗。住院期间患儿呛奶后出现气促，伴低血氧、浮肿、尿少，予气管插管呼吸机辅助通气。考虑心力衰竭，给予地高辛、米力农、多巴胺强心，西地那非降肺动脉高压，呋塞米利尿等治疗，患儿心力衰竭和肺动脉高压有所减轻。住院期间继发肺部真菌感染，撤机困难。住院38天家长放弃治疗，撤机2小时后患儿死亡。
基因检测
因患儿住院期间持续存在高乳酸血症，结合其神经系统发育异常，医院伦理委员会审批[编号：深儿医伦审（）号]，并征得患儿父母同意后，留取患儿及父母血标本送北京康旭医学检验所，提取DNA，采用二代测序、一代测序（Sanger测序）验证方法进行全外显子和线粒体基因筛查分析。
结果显示，患儿PMPCB基因[人类孟德尔遗传在线数据库（OMIM）编号]的chr7:部位发生c.GA（编码区第号核苷酸由G变为A）纯合核苷酸变异，该变异为错义变异，导致第号氨基酸由精氨酸（Arg）变为组氨酸（His）（p.ArgHis）。查阅Genomes、dbSNP数据库，该变异不属于多态性变异，在人群中发生频率极低。通过蛋白功能预测软件（polyphon2、SIFT、MutationTaster）进行生物信息学预测分析发现，该氨基酸序列均处于高度保守区域，氨基酸改变均很有可能影响蛋白功能，提示该错义变异存在致病性。患儿PMPCB基因的纯合变异分别遗传自父母，父母该位点均为杂合子，符合常染色体隐性遗传方式（图1）。
按照美国医学遗传学与基因组学学会（ACMG）年发布的序列变异解读标准和指南对变异致病性评估，存在致病性（ACMG指南证据：PS1，PM1，PP3）。患儿脊髓肌萎缩基因检测未见SMN1基因第7、8外显子缺失。
最终诊断
多发性线粒体功能障碍综合征（MMDS）6型
讨论
原发性线粒体病是线粒体基因（mtDNA）或编码线粒体的核苷酸基因（nDNA）突变造成功能障碍，能量产生不足所致的先天性代谢缺陷疾病，总体患病率至少为1.31/0。线粒体参与机体炎症信号通路的调控，功能异常导致炎症反应激活。线粒体疾病临床表现及遗传方式具有高度异质性，首先影响最依赖有氧代谢的器官，如神经系统、心脏、骨骼肌等部位。
MMDS为常染色体隐性遗传，流行率未知，目前已发表文献多为病例报道。MMDS是与线粒体铁-硫簇（ISCs）合成相关的nDNA变异导致的一类线粒体疾病，以全身性能量代谢紊乱为特征，临床具有多系统表现和广泛的表型异质性，缺乏标准化的诊断标准，识别致病基因突变是诊断的金标准。随着基因高通量测序技术的普及和成本降低，许多候选基因、整个编码序列或基因组的有效分析成为可能，使得对本病的认识不断深入。
文献报道的MMDS有1~6型。MMDS1由2p13.3号染色体上的NFU1基因（OMIM#）变异导致，MMDS2由于2p13.1号染色体上的BOLA3基因（OMIM#）变异引起，MMDS3由1q42.13号染色体上的IBA57基因（OMIM#）变异引起，MMDS4由14q24.3号染色体上的ISCA2基因（OMIM#）变异引起，MMDS5由9q21.33号染色体上的ISCA1基因（OMIM#）变异引起，MMDS6由7q22.1号染色体上的PMPCB基因变异引起。这些基因编码的蛋白质参与了ISCs合成，后者是一系列重要细胞功能不可或缺的，包括线粒体生物能量过程、核基因组维护和胞质蛋白翻译。
ISCs参与线粒体辅助能量生产的其他蛋白质的修饰，包括组成电子呼吸链复合物Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，丙酮酸脱氢酶和α酮戊二酸脱氢酶，这种修饰对甘氨酸分解系统功能至关重要。基因变异减少编码蛋白质产生，减少ISCs合成，由于多种重要的代谢途径和多阶段能量生产障碍，导致致命的乳酸酸中*、甘氨酸分解障碍，引起脑病、脑白质病、精神运动发育迟缓和其他神经系统损害的症状和体征，包括智力低下，言语障碍，肌张力低，运动异常如不能独立行走、共济失调、痉挛，常伴癫痫发作、体质量不增和呼吸功能不全，可能存在高甘氨酸血症或高血糖。一些MMDS婴儿存在肺动脉高压或心肌病。受累患儿常在儿童时期死亡。实验室检查可发现线粒体功能受损、线粒体呼吸酶活性降低等证据。
MMDS6是由线粒体加工肽酶β亚基PMPCB基因变异引起。研究报道，对来自4个不相关家系的5例MMDS6患儿的PMPCB基因全外显子组测序或线粒体疾病基因测序以及一代测序验证发现，分别存在c.CT（p.ArgCys）和c.GC（p.AlaPro）杂合变异2例，c.GA（p.ArgHis）和c.TG（p.ValGly）杂合变异1例，c.TC（p.IleThr）纯合变异2例；进一步对PMPCB基因变异进行功能验证，证实PMPCB基因变异的致病性；这4种PMPCB基因型中具有双等位基因致病变异的家族编码了线粒体加工蛋白酶（MPP）的催化亚基。
MPP是大多数线粒体前体蛋白成熟所必需的，PMPCB双等位基因变异使MPP水解失活，导致ISCs生物合成失调和线粒体功能障碍，在儿童早期引发复杂神经表型的神经退行性变，从患者提取的人类诱导多能干细胞和分化神经上皮干细胞的PMPCB水平降低；引入PMPCB变异的酵母同源Mas1蛋白质模型中，MPP活性受到影响，功能障碍，严重损害线粒体前体蛋白的处理，导致其堆积，线粒体ISCs的生物合成明显损伤。患者临床表型严重程度和Mas1蛋白水平与酵母生长表型存在相关性，与PMPCB基因型变异导致MPP功能障碍程度有关。对患者骨骼肌活检线粒体酶分析发现，含ISCs的呼吸链复合物活性降低，胞质和线粒体ISCs相关顺乌头酸酶活性降低，线粒体膜电位降低。患者不同组织线粒体生化分析显示，纤维母细胞线粒体呼吸酶活性无异常，而骨骼肌复合物Ⅱ活性明显降低，提示有组织特异性，对神经元和肌肉影响显著。
总结上述文献报道的5例MMDS6患儿的临床特征（表1）：①发病年龄早，均在生后第一年出现症状；②脑病和严重神经退行性病变是显著的临床特征，患儿均存在肌张力低、自主运动差、不能独立行走、言语障碍以及发育倒退，可伴智力障碍、共济失调、痉挛性四肢瘫痪、癫痫发作、视神经萎缩、耳聋等；③早期存在喂养困难，导致体质量不增；④血清乳酸和丙酮酸升高是其生化特点；⑤脑部MRI可见基底神经节病变、小脑萎缩、脑白质病变；⑥预后不良，常在儿童期死亡。
本例患儿有PMPCB基因c.GA纯合子变异。曾有报道1例MMDS6患儿有同样的杂合变异，且已经通过体外实验证实其致病性。查阅文献，这一纯合变异目前尚未见报道。患儿的临床和生化结果与文献报道非常相似，如发育倒退、神经功能障碍、肌力降低、喂养困难、体质量不增和乳酸性酸中*。但因发病年龄早，住院期间病情重，住院1月余后死亡，后续未随访头颅MRI影像学是比较遗憾的地方。
本例患儿另一个重要的临床表型是出现了严重的肺动脉高压和心力衰竭。肺动脉高压在儿童期可以是特发性的，也可能是潜在的综合征或遗传疾病的一部分，其发病机制目前尚不完全清楚。既往对伴有肺动脉高压的MMDS1患者的肺组织病理学检查显示肺血管减少，与其他发育性肺部疾病异常一致。动物实验显示，PMPCB基因变异诱导的代谢紊乱参与肺泡或肺血管形成的分子信号通路，包括内皮细胞重构，细胞凋亡减少，血管收缩效应因子表达增加，干扰肺血管生成。本例患儿心力衰竭考虑与肺动脉高压相关，加上线粒体功能失调导致能量代谢异常、氧化应激、信号转导、Ca2+稳态以及介导细胞凋亡等，以及心肌细胞收缩与舒张提供的能量不足均有影响。
目前尚无经证实的治疗MMDS的有效药物，可尝试采用鸡尾酒疗法缓解病情，包括补充呼吸链辅因子如维生素B2和辅酶Q10，使用抗氧化剂如维生素E、艾地苯醌，纠正继发性生化缺陷如左卡尼丁、叶酸、精氨酸等。如患儿存在癫痫，应避免使用丙戊酸、巴比妥类抗癫痫药物，以免干扰呼吸链功能。患儿常有多系统受累，长期有效的随访管理需要多学科团队的协作，尤其是在感染、禁食等应激状态或并发其他疾病时，因分解代谢和能量需求增加失代偿，患者原有症状恶化，需要对患儿系统评估，供给充足营养，维持内环境代谢稳定，监测内脏器官功能。患者存在胃食管不协调和吞咽困难的风险时，可考虑通过空肠置管或胃造口管饲，确保获得足够热量，避免营养不良或反复误吸。定期视力评估有助于明确视神经萎缩的严重程度和进展。此外还需要康复科定期指导。
综上所述，MMDS是一组特殊的生化代谢紊乱，临床表型及基因突变谱异质性强，诊断需要结合临床、生化检测、神经影像学、组织学标准以及基因检测综合分析。目前缺乏有效的治疗，病情进展迅速，病死率高。对婴儿期出现多系统受累，尤其是对能量需求高的组织器官如脑、心、骨骼肌优先受累，同时伴有乳酸水平升高者应考虑本病，进一步全基因测序与重点筛查相结合的基因检查有助于明确具体基因类型。本例患儿的临床表型和基因检测结果证实PMPCB基因变异是MMDS6的致病基因，丰富了MMDS基因变异型，为遗传咨询和基因个体化靶向治疗提供了思路。
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