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核黃素治療L-2-羥基戊二酸尿癥的療效評估:基于兒科病例報告及文獻綜述的分子機制探討
《Journal of Applied Genetics》:Riboflavin treatment in L-2-hydroxyglutaric aciduria: report on a pediatric patient and literature review
【字體: 大 中 小 】 時間:2025年05月18日 來源:Journal of Applied Genetics 2.0
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本研究針對罕見遺傳病L-2-羥基戊二酸尿癥(L-2-HGA)缺乏有效治療方案的難題,通過分析攜帶新型L2HGDH基因變異(c.1196+1G>A)的兒科病例,評估核黃素(100 mg/天)治療的臨床與生化效果。研究發現該療法對由雙等位基因無義突變導致的完全酶活性缺失無效,為精準治療策略提供分子依據,對遺傳代謝病個體化治療具有重要參考價值。
L-2-羥基戊二酸尿癥(L-2-HGA)是一種罕見的常染色體隱性遺傳神經退行性疾病,由于L2HGDH基因突變導致L-2-羥基戊二酸脫氫酶(L-2-HGDH)缺陷,引發神經毒性代謝物L-2-羥基戊二酸(L2HG)在體內異常蓄積;颊叱1憩F為進行性小腦共濟失調、癲癇發作和智力障礙,目前尚無特效治療方法。盡管有研究提出核黃素(維生素B2)作為黃素腺嘌呤二核苷酸(FAD)前體可能通過分子伴侶效應激活殘余酶活性,但其療效存在顯著爭議,尤其對完全喪失酶功能的基因變異類型缺乏系統評估。
華沙醫科大學等機構的研究團隊在《Journal of Applied Genetics》發表了一項關鍵研究,通過對一例攜帶新型L2HGDH基因剪接位點突變(c.1196+1G>A)的兒科患者進行長達10年的隨訪,結合核黃素干預試驗和文獻系統分析,首次證實該療法對無義突變導致的完全酶功能缺失無效。這一發現為L-2-HGA的精準分型治療提供了重要分子依據,揭示了基因型-治療反應的關鍵關聯。
研究采用二代測序(NGS)技術進行L2HGDH基因全外顯子分析,結合Sanger測序驗證;通過氣相色譜-質譜(GC-MS)定量尿L2HG水平;利用腦磁共振成像(MRI)動態監測神經退行性病變進展;并系統回顧了7例經核黃素/FAD治療的文獻病例進行薈萃分析。
臨床與生化數據
患者為5歲波蘭女童,攜帶已知無義突變c.829C>T(p.Arg277*)和新發現的剪接位點突變c.1196+1G>A。臨床表現為癲癇發作、小腦性共濟失調和輕度智力障礙,MRI顯示特征性蒼白球、齒狀核T2高信號和白質病變。尿L2HG水平持續高達258-318 mmol/mol肌酐。核黃素治療6個月后臨床癥狀與生化指標均無改善,證實雙等位基因功能完全喪失型突變對核黃素治療無響應。
分子數據
新型c.1196+1G>A突變經SpliceAI預測導致外顯子9跳躍,產生無義介導的mRNA降解(NMD)。該變異在人群頻率低于0.00007%,符合ACMG/AMP指南的"可能致病"標準。結合已知致病突變c.829C>T,形成復合雜合完全功能缺失基因型。
討論與結論
研究首次系統論證了核黃素治療的基因型依賴性:對于保留部分酶活性的錯義突變(如文獻報道的p.Arg282Gln),核黃素可能通過穩定FAD結合域發揮療效;而本病例的雙等位無義突變導致完全酶蛋白缺失,使核黃素失去作用靶點。這一發現解釋了既往臨床觀察的療效異質性,為建立基于基因分型的治療決策樹奠定基礎。
該研究不僅擴展了L2HGDH基因突變譜(新增c.1196+1G>A),更通過嚴謹的長期隨訪數據,強調了神經影像學(MRI)在疾病監測中的價值——即使生化指標未改善,皮質萎縮的進展仍提示需要開發新型神經保護策略。作者Patryk Lipiski等提出的"分子伴侶療法局限性"理論,為同類遺傳代謝病的治療研發提供了重要啟示。
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