PDHB基因错义突变：丙酮酸脱氢酶缺乏症患者的识别及体外致病性验证

背景：丙酮酸脱氢酶（PDH）缺乏症是一种不常见的疾病，是原发性难治性乳酸酸中毒的原因，而PDH E1β（PDHB）亚基基因突变很少导致PDH缺乏症。我们描述了一名PDH缺乏症新生儿中的PDHB基因错义突变，并在体外验证了该突变损害PDH活性。方法：采用全外显子测序（WES）发现错义突变。我们构建了含有全长野生型（NM_000925.4）或突变型（c.575G>T）PDHB基因的重组真核表达载体phage-PDHB-wt/mut，并将载体转染至293T细胞。采用Western blot评估PDH蛋白稳定性，并测定PDH活性。结果：一名37周胎龄男婴出现难治性乳酸酸中毒、生长迟缓和神经发育异常，伴有异常脑磁共振（MR）表现，自3个月大时开始出现惊厥发作。WES分析揭示PDHB基因纯合错义突变，即外显子6中的c.575G>T（p.Arg192Leu）。生物信息学软件包括SIFT、Polyphen2、LRT和Mutation Taster预测该PDHB错义突变有害。Western blot显示，与转染phage-PDHB-wt的细胞相比，转染phage-PDHB-mut的细胞中正常PDH蛋白表达显著降低（P<0.001）。PDH活性分析显示，与转染phage-PDHB-wt的细胞相比，转染phage-PDHB-mut的细胞中PDH活性显著降低（P<0.001）。结论：PDHB基因c.575G>T（p.Arg192Leu）是一种致病性错义突变，以常染色体隐性遗传方式导致PDH缺乏症。