Bệnh thiếu enzym betaketothiolase (T2) tại bệnh viện Nhi Trung ương: Kiểu hình, kiểu gen, kết quả điều trị

Tạp chí y - dược học quân sự số 2-2015<br /> <br /> BỆNH THIẾU ENZYM BETAKETOTHIOLASE (T2)<br /> TẠI BỆNH VIỆN NHI TRUNG ƢƠNG:<br /> KIỂU HÌNH, KIỂU GEN, KẾT QUẢ ĐIỀU TRỊ<br /> Nguyễn Ngọc Khánh*; Vũ Chí Dũng*; Bùi Phương Thảo*; Cấn Thị Bích Ngọc*<br /> Seiji Yamaguchi**; Toshiyuki Fukao***; Nguyễn Thị Hoàn*<br /> Tóm tắt<br /> Mục tiêu: mô tả kiểu hình, kiểu gen và đánh giá kết quả điều trị. Đối tượng và phương pháp:<br /> 20 bệnh nhân (BN) thiếu enzym betaketothiolase được chẩn đoán và điều trị tại Bệnh viện Nhi<br /> Trung ương. Tiến hành xét nghiệm phân tích axít hữu cơ niệu được làm tại Nhật Bản và Bệnh<br /> viện Nhi Trung ương; phân tích gen T2 tại Nhật Bản. Kết quả: 20 BN từ 18 gia đình khác nhau<br /> có bố mẹ không có quan hệ cùng huyết thống. 5/18 gia đình có con tử vong trong bệnh cảnh<br /> của cơn nhiễm toan cấp hoặc 2 con mắc bệnh. 19/20 BN có biểu hiện của cơn nhiễm toan cấp.<br /> Tuổi trung bình xuất hiện các cơn cấp là 13,2 tháng (6 - 34 tháng). Đa số BN nhập viện lần đầu<br /> trong tình trạng nặng (7 BN phải thở máy). Đặc điểm kiểu hình của cơn nhiễm toan ceton cấp<br /> là: nôn, khó thở, li bì/hôn mê khởi phát sau nhiễm trùng ỉa chảy và viêm phổi. Đặc điểm của xét<br /> nghiệm là nhiễm toan ceton nặng với pH 6,5 - 7,05. Nghiên cứu phát hiện 4 đột biến khác nhau:<br /> R208X, IVS10-1g > c, A410V, 163_167del5ins2. Trong đó, đột biến R208X thường gặp (75%),<br /> đây là đột biến thường gặp nhất trên thế giới. Tiên lượng bệnh tốt: 78% BN được cứu sống và<br /> phát triển bình thường (6 tháng - 8 tuổi). Kết luận: bệnh thiếu enzym betaketothiolase là bệnh<br /> có thể điều trị được và có tiên lượng tốt.<br /> * Từ khoá: Thiếu hụt betaketothiolase; Thiếu hụt T2; Kiểu hình; Kiểu gen; Bệnh nhi.<br /> <br /> Betaketothiolase (T2) Deficiency in National Hospital of Pediatrics:<br /> Phenotypes, Genotypes, Outcome<br /> Summary<br /> Objective: To describe phenotypes and genotypes of T2 deficiency and to evaluate outcomes.<br /> Methods: 20 patients were examined and treated at National Hospital of Pediatrics (Hanoi,<br /> Vietnam) with diagnosis of T2 deficiency by urinary organic acid analysis from 2005 to 2012. 14<br /> patient families have been performed T2 gene analysis in Gifu University (Japan). Results:<br /> 20 patients were born to unrelated 18 families and all parents have no consanguinity.<br /> 5/18 families had children died due to the same condition or 2 children affected. Incidence in<br /> male was much more than females. 19/20 patients presented clinical symptoms of ketone acidotic<br /> crisis and 1 patient was asymptomatic. The youngest patient without clincal symptoms was diagnosis<br /> * Bệnh viện Nhi Trung ương<br /> ** Đại học Shimane, Nhật Bản<br /> *** Đại học Gifu, Nhật Bản<br /> Người phản hồi (Corresponding): Nguyễn Ngọc Khánh (vonglichkhanh@yahoo.com)<br /> Ngày nhận bài: 30/11/2014; Ngày phản biện đánh giá bài báo: 24/12/2014<br /> Ngày bài báo được đăng: 22/01/2015<br /> <br /> 90<br /> <br /> Tạp chí y - dược học quân sự số 2-2015<br /> by GC/MS at 3 day of age. Mean onset of the first crisis was 13.2 months (ranged 6 - 34 months).<br /> Most of them presented severe condition on admission with 7 cases required mechanical<br /> ventilation. Clinical features of the ketonacidotic crises were vomiting (94%), tarchypnea (100%),<br /> lethargy/coma (100%) and triggered by infections: fever (82%) diarrhea (41%), pneumonia (59%).<br /> Laboratory data of the crises showed severe metabolic acidosis (ranged 6.5 - 7.05) (100%),<br /> 3<br /> 3<br /> ketonuria (94%), leucocytosis (ranged 19,000/mm - 40,000/mm (82%) and hyperammonemia (29%).<br /> Molecular analysis found 14/14 patients of homozygous/compound homozygous mutaions of<br /> T2 gene. 4 different mutations in 14 patients have been found: R208X, IVS10-1g>c, A410V,<br /> 163_167del5ins2. Among of them, R208X mutation is common in Vietnam (75%) as well as<br /> worldwide. The prognosis were considerably good: 78% of cases had normal development<br /> (age ranged 1 month - 8 years). Conclusion: T2 deficiency is a treatable organic aciduria and<br /> good prognosis.<br /> * Key words: Bataketothiolase deficiency; T2 deficiency; Phenotypes; Genotypes; Pediatric<br /> patients.<br /> <br /> ĐẶT VẤN ĐỀ<br /> Bệnh thiếu hụt enzym betaketothiolase<br /> hay còn gọi là mitochondrial acetoacetylCoA thiolase (T2 hay acetyl CoA<br /> acetyltranferase 1) là bệnh di truyền lặn<br /> nhiễm sắc thể thường. Trên thế giới,<br /> bệnh được Daum RS phát hiện lần đầu<br /> vào năm 1971 [3]. Đặc trưng của bệnh là<br /> những đợt nhiễm toan ceton không có<br /> triệu chứng lâm sàng giữa các cơn. Bệnh<br /> thường xảy ra khi sức khỏe của cơ thể có<br /> vấn đề như nhiễm trùng, viêm ruột…<br /> hoặc ăn quá nhiều protein. Tuổi xuất hiện<br /> cơn lần đầu thường từ 6 - 24 tháng,<br /> nhưng có thể xảy ra muộn hơn. Nhiều nghiên<br /> cứu chưa tìm ra được mối liên quan nào<br /> giữa đột biến gen với mức độ nặng và<br /> tuổi xuất hiện cơn đầu tiên của bệnh [4].<br /> Bệnh có thể chữa khỏi hoàn toàn và<br /> phòng được các cơn cấp tính tái phát nếu<br /> được chẩn đoán và điều trị kịp thời.<br /> T2 đóng vai trò trong giáng hoá và tổng<br /> hợp ceton trong tế bào gan, cũng như xúc<br /> tác quá trình giáng hoá của 2-methylacetoacetyl-CoA thành propionylCoA và acetyl<br /> CoA trong quá trình chuyển hoá của<br /> isoleucin. BN thường bài tiết qua nước<br /> <br /> 91<br /> <br /> tiểu 2-methyl-3-hydroxybutyrate, 2-methylacetoacetate và tiglylglycine (các chất<br /> chuyển hoá trung gian của isoleucine) [4].<br /> T2 cADN người dài khoảng 1.5 kb và mã<br /> hoá tiền chất protein có 427 amino axít,<br /> bao gồm polypeptid đầu có 33-amino axít.<br /> Gen T2 (ký hiệu gen: ACAT1) dài khoảng<br /> 27 kb, gồm 12 exon, hơn 70 đột biến gen<br /> đã được tìm thấy. Nhìn chung, đột biến<br /> gen T2 là dị hợp tử, phần lớn BN có đột<br /> biến đơn độc [2, 5].<br /> Đây là bệnh rối loạn chuyển hóa bẩm<br /> sinh (RLCHBS) thường gặp ở Việt Nam:<br /> theo ước tính trong 7 năm có tới 20 BN,<br /> trong khi trên thế giới trong 40 năm chỉ có<br /> 90 BN [1], do nhóm bệnh mới nên nhiều<br /> bác sỹ nhi khoa còn chưa chưa tiếp cận với<br /> căn bệnh này. Do đó, chúng tôi tiến hành<br /> nghiên cứu này với mục tiêu sau: Mô tả kiểu<br /> hình, kiểu gen và đánh giá kết quả điều trị.<br /> Đối tƣợng và phƣơng pháp nghiên<br /> cứu<br /> 1. Đối tƣợng nghiên cứu.<br /> 20 BN được chẩn đoán bệnh thiếu enzym<br />  ketothiolase bằng kỹ thuật GC/MS tại<br /> Học viện Shimane (Nhật Bản) và Bệnh viện<br /> <br /> Tạp chí y - dược học quân sự số 2-2015<br /> Nhi Trung ương từ tháng 1 - 2005 đến<br /> 6 - 2012.<br /> 2. Phƣơng pháp nghiên cứu.<br /> Mô tả và can thiệp đánh giá trước và<br /> sau điều trị.<br /> * Lâm sàng: nghiên cứu phả hệ, tiền<br /> sử sản khoa và gia đình, phát triển bệnh<br /> tật của trẻ, triệu chứng lâm sàng các đợt<br /> tái phát cấp tính, tần suất tái phát, phát<br /> triển thể chất và tinh thần.<br /> * Xét nghiệm cơ bản: đường máu, khí<br /> máu, amoniac máu, lactate máu, ceton<br /> niệu. SGOT, SGPT, CK, LDH, ure, creatinin,<br /> điện giải đồ máu và công thức máu, chụp<br /> CT-scan sọ não…<br /> * Xét nghiệm đặc hiệu: phân tích axít<br /> hữu cơ niệu bằng phương pháp GC/MS<br /> tại Học viện Shimane (Nhật Bản) và Bệnh<br /> viện Nhi Trung ương.<br /> * Phân tích gen T2: thực hiện tại Trường<br /> Đại học Gifu (Nhật Bản).<br /> - Chiết tách ADN từ máu ngoại vi của<br /> BN và các thành viên gia đình BN với<br /> QIAamp ADN blood mini kits (Đức). Nguyên<br /> lý phát hiện đột biến là kỹ thuật giải trình<br /> tự toàn bộ gen T2 và enzym essay giới<br /> hạn tìm đột biến R208X.<br /> - 5 BN đầu tiên được giải trình tự toàn<br /> bộ gen T2 để tìm đột biến.<br /> - 9 BN tiếp sau trước tiên tìm đột biến<br /> R208X bằng kỹ thuật xét nghiệm enzym<br /> giới hạn, nếu không tìm thấy đột biến này,<br /> sẽ tiếp tục giải trình toàn bộ gen T2.<br /> - Kỹ thuật xét nghiệm enzym giới hạn<br /> tìm R208X: R208X (CACG to CATG) tạo<br /> ra 1 vị trí Nla II mới. Khuếch đại một đoạn<br /> (264 bp) gồm exon 7 và introns xung quanh<br /> nó với các đầu dò sau:<br /> <br /> 92<br /> <br /> In6s (in intron 6, -79~ -60)5’-CACTATAAGTTAGGCAAAGT-3’.<br /> In7as (in intron 7, +39~+20) 5’-TGAAAAGTCTATTCATCCTT-3’.<br /> Sau phản ứng khuếch đại, gắn Nla III<br /> vào một nhánh, sau đó đưa vào gel<br /> polyacrylamide 5%.<br /> * Tất cả BN được điều trị trong giai đoạn<br /> cấp: nhịn ăn, truyền glucose (10 mg/kg/phút),<br /> bổ sung các vitamin: biotin (5 - 10 mg/ngày),<br /> vitamin B12 (1 mg/ngày), B1 (50 - 100 mg/<br /> ngày), B6 (50 - 100 mg/ngày), B2 (10 - 20<br /> mg/ngày), L. carnitin (50 - 100 mg/kg/ngày),<br /> điều trị các triệu chứng nếu có: hỗ trợ<br /> hô hấp, cân bằng nước điện giải, chống<br /> toan, truyền máu… Chế độ ăn hạn chế<br /> protein mức độ nhẹ (1 - 1,5 g/kg/ngày).<br /> Đánh giá kết quả điều trị sau cơn cấp<br /> và theo dõi định kỳ 6 tháng/lần.<br /> Kết quả nghiên cứu và bàn luận<br /> Qua 7 năm tiến hành sàng lọc BN,<br /> chúng tôi gặp 20 BN thiếu enzym T2 là<br /> bệnh thường gặp đứng thứ 2 trong nhóm<br /> RLCHBS sau MSUD (22 BN). 20 BN từ<br /> 18 gia đình khác nhau. Tỷ lệ mắc bệnh<br /> này ở Việt Nam cao hơn nhiều so với các<br /> nước khác: trong 40 trên thế giới có 90<br /> BN [1], ở Trung Quốc với số dân cao gấp<br /> 16 lần so với ở Việt Nam, nhưng cũng chỉ<br /> có 5 BN trong 4 năm nghiên cứu. Trên<br /> thực tế, số BN nhóm này tại Việt Nam có<br /> thể nhiều hơn vì hiện ở khu vực miền<br /> Nam vẫn chưa phát hiện có ca mắc bệnh<br /> này.<br /> <br /> Tạp chí y - dược học quân sự số 2-2015<br /> 1. Đặc điểm chung của BN và tiền sử gia đình.<br /> Bảng 1: Đặc điểm chung.<br /> Cùng<br /> huyết thống<br /> <br /> 0/18<br /> <br /> Tuổi chẩn đoán<br /> (tháng)<br /> <br /> Thời gian<br /> khởi phát<br /> <br /> Anh/em ruột tử<br /> vong/ mắc bệnh<br /> <br /> Cơn cấp<br /> <br /> 13,2 ± 6,5 (6 - 34)<br /> <br /> 3,2 (ngày)<br /> <br /> 5/18<br /> <br /> 19/20<br /> <br /> Giới<br /> nam<br /> <br /> n÷<br /> <br /> 13<br /> <br /> 7<br /> <br /> 2. Đặc điểm kiểu hình.<br /> 19/20 BN đều có kiểu hình là những<br /> đợt nhiễm toan ceton cấp tính mất bù<br /> nặng (pH máu < 7) và không có triệu<br /> chứng giữa 2 cơn cấp. 1 BN 3 ngày tuổi<br /> được chẩn đoán sớm nhờ xét nghiệm<br /> phân tích axít hữu cơ niệu vì có tiền sử<br /> chị gái bị mắc bệnh.<br /> * Biểu hiện lâm sàng và xét nghiệm:<br /> - Lâm sàng: khó thở: 19 BN (100%);<br /> li bì: 19 BN (100%); mất nước: 19 BN<br /> (100%); nôn: 18 BN (95%); sốt: 18 BN<br /> (95%); ỉa chảy: 8 BN (42%); viêm phổi:<br /> 11 (58%); thở máy khi vào viện: 7 BN (35%).<br /> - Xét nghiệm: toan chuyển hóa: 19 BN<br /> (100%); ceton niệu 18 BN (95%); hạ/tăng<br /> đường máu: 5 BN (26%); tăng amoniac: 6<br /> BN (31%); tăng bạch cầu: 16 BN (82%).<br /> 19 BN (100%) có cơn cấp đều nhập<br /> viện trong tình trạng nặng: khó thở, li bì,<br /> <br /> mất nước, trong đó 7 BN (35%) phải thở<br /> máy khi nhập viện. Bệnh khởi phát sau<br /> nhiễm trùng: 8 BN (42%) ỉa chảy, 11 BN<br /> (58%) viêm phổi sốt. Biểu hiện xét<br /> nghiệm nổi bật: 19 BN (100%) nhiễm<br /> toan chuyển hoá nặng (pH: 6,5 - 7,1),<br /> 18 BN (95%) có ceton niệu, 16 BN (82%)<br /> tăng bạch cầu. Chính vì vậy, tất cả BN<br /> khi nhập viện đều bị chẩn đoán nhầm<br /> là viêm phổi nặng (58%) hoặc ỉa chảy<br /> cấp/mất nước nặng (42%).<br /> 3. Đặc điểm kiểu gen.<br /> 14/20 BN được phân tích tìm đột biến<br /> gen T2. Tất cả BN đều tìm thấy đột biến.<br /> Trong 14 BN này, BN số 1 được khẳng<br /> định lại chẩn đoán bằng đo hoạt độ men<br /> acetoacetyl-CoA thiolase trong nguyên<br /> bào sợi. Phân tích đột biến gen ở BN này<br /> trên nguyên bào sợi, 13 BN còn lại trên<br /> mẫu ADN tế bào máu ngoại biên.<br /> <br /> Bảng 2: Đặc điểm kiểu gen.<br /> đột biến gen<br /> STT<br /> <br /> 93<br /> <br /> Nguồn gốc từ bố<br /> <br /> Nguồn gốc từ mẹ<br /> <br /> 1<br /> <br /> R208X<br /> <br /> 163_167del5ins2<br /> <br /> 2<br /> <br /> R208X<br /> <br /> R208X<br /> <br /> 3<br /> <br /> R208X<br /> <br /> R208X<br /> <br /> 4<br /> <br /> IVS10-1g>c<br /> <br /> R208X<br /> <br /> 5<br /> <br /> R208X<br /> <br /> R208X<br /> <br /> Tạp chí y - dược học quân sự số 2-2015<br /> 6<br /> <br /> R208X<br /> <br /> R208X<br /> <br /> 7<br /> <br /> R208X<br /> <br /> R208X<br /> <br /> 8<br /> <br /> R208X<br /> <br /> R208X<br /> <br /> 9<br /> <br /> IVS10-1g>c<br /> <br /> IVS10-1g>c<br /> <br /> 10<br /> <br /> R208X<br /> <br /> R208X<br /> <br /> 11<br /> <br /> IVS10-1g>c<br /> <br /> IVS10-1g>c<br /> <br /> 12<br /> <br /> R208X<br /> <br /> A410V<br /> <br /> 13<br /> <br /> R208X<br /> <br /> R208X<br /> <br /> 14<br /> <br /> R208X<br /> <br /> R208X<br /> <br /> 4 đột biến được tìm thấy: R208X,<br /> IVS10-1g>c, A410V, 163_167del5ins2 và<br /> R208X là đột biến phổ biến ở Việt Nam<br /> (75%). 1 đột biến mới: 163-167del5ins2. 9<br /> BN đột biến đồng hợp tử, 3 BN đột biến dị<br /> hợp tử. Đột biến gen tiếp theo là IVS101g>c (exon 11-skipping): 2 BN đồng hợp<br /> tử, 1 BN dị hợp tử.<br /> Trên thế giới, đã tìm thấy 70 đột biến gen<br /> trên 70 BN. Trong các đột biến này, chỉ có<br /> vài đột biến được tìm thấy trên 2 gia đình<br /> không có quan hệ cùng huyết thống: ví dụ<br /> như c.149 delC ở BN Nhật Bản, c.455G><br /> T(G152A), c.890C>T(Q272X), IVS8+1g>t,<br /> c. 890C>T(T297M) and IVS11+2t>c ở người<br /> da trắng [6].<br /> Trong khi đó, trong nghiên cứu này<br /> đột biến R208X thường gặp trên người<br /> Việt Nam (75%). Do đó, có thể đột biến<br /> R208X là kiểu gen hay gặp ở quần thể<br /> người Việt Nam.<br /> 4. Kết quả điều trị.<br /> 19/19 BN (100%) đều được cứu sống<br /> trong đợt cấp đầu tiên; thời gian điều trị<br /> trung bình trong đợt cấp 15 ± 2,7 ngày; 2 BN<br /> <br /> 94<br /> <br /> mất thông tin; 14/20 BN còn sống và phát<br /> triển bình thường; 2 BN chậm phát triển<br /> tinh thần vận động trung bình; 1 BN tử<br /> vong lúc 2 tuổi trong đợt cấp tái phát thứ<br /> 2. 1 BN tử vong do di chứng não lúc 5<br /> tuổi. Tuổi còn sống trung bình 48 tháng<br /> (6 tháng - 8 tuổi). 12/16 BN có các đợt<br /> cấp tái phát. Tuổi xuất hiện cơn cấp tái<br /> phát: 18,8 ± 6,8 tháng.<br /> KẾT LUẬN<br /> Bệnh thiếu men T2 là bệnh RLCHBS<br /> thường gặp ở Việt Nam với bệnh cảnh<br /> điển hình của cơn nhiễm toan ceton cấp.<br /> Bệnh có tiên lượng tốt: 78% được cứu<br /> sống hoàn toàn không có di chứng. Đột<br /> biến R208X là đột biến thường gặp ở Việt<br /> Nam và tiếp tục nghiên cứu.<br /> TÀI LIỆU THAM KHẢO<br /> 1. GA Mitchell, T Fukao. Chapter 102 inborn<br /> errors of ketone body metabolism, in: C R.<br /> Scriver, AL Beaudet, WS Sly, D Valle(Eds.).<br /> Metabolic and molecular bases of inherited<br /> th<br /> disease. 8 ed., McGraw-Hill, Inc, New York.<br /> 2001, pp.2327-2356.<br /> <br />