研究背景糖尿病是包含多种病因、病理及高度异质性,由遗传、环境、行为等多种因素复杂作用所致的临床综合征[1]。我国目前仍以1型糖尿病(type 1 diabetes mellitus,T1DM)和2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus,T2DM)患者为主。但随着分子遗传学技术的发展,越来越多的单基因糖尿病患者被发现,尤其是青少年起病的成人型糖尿病(maturity onset diabetes of the young,MODY)。MODY是以胰岛β细胞功能缺陷为共同特征的一类单基因糖尿病,主要表现为起病年龄小,有糖尿病家族史,无明显酮症倾向,无T1DM相关的自身抗体。但由于MODY目前尚无统一的诊断标准,且症状隐匿,临床表现与T1DM、T2DM有所重叠,极易被误诊为T1DM和T2DM。此外,MODY患者的临床表型呈现多样化并有较大的异质性,无明显的基因型-表型相关性,因此有必要对MODY患者的基因型和临床表型进行归纳总结并扩展。糖尿病相关抗体阳性的存在通常作为MODY的排除标准,而糖尿病酮症(diabetic ketosis,DK)/糖尿病酮症酸中毒(diabetic ketoacidosis,DKA)在MODY患者中也较为少见,既往只在青少年起病的成人型糖尿病Epigenetics抑制剂1型(maturity onset diabetes of the young type 1,MOD Y1)、青少年起病的成人型糖尿病 2 型(maturity onset diabetes of the young type 2,MODY2)、青少年起病的成人型糖尿病 3 型(maturity onset diabetes of the young type 3,MODY3)患者中有少量研究,尚未发现有针对青少年起病的成人型糖尿病5型(maturity onset diabetes of the young type 5,MODY5)和青少年起病的成人型糖尿病 8型(maturity onset diabetes of the young type 8,MODY8)患者在糖尿病相关抗体阳性、DK/DKA方面的研究。研究目的1.本研究通过收集我院1例患者及家属的临床资料,结合病例分析及文献复习,以探索HNF1B、CEL基因突变与糖尿病相关抗体阳性、DK/DKA的潜在联系和MODY患者出现糖尿病相关抗体阳性、DK/DKA的可能机制。2.通过文献复习,对既往报道的中国MODY5患者、MODY8患者基因型及临床表型进行归纳总结,以加强临床医师对该类罕见病的认识。研究方法1.本研究收集了我院1例DK起病且糖尿病相关抗体阳性患者的临床资料,提取患者的外周血进行全外显子组测序(whole exome sequencing,WES),对患者家属行突变位点验证。通过2015年美国医学遗传学与基因组学学会(American College of Medical Genetics,ACMG)序列变异解读指南评估突变基因的致病性。2.利用生物信息学预测软件评估突变基因有害程度,运用Clustal X 2.1进行同源物种突变位点保守性分析,AlphaFold2.1对HNF1B、CEL野生型和突变型蛋白结构进行模型构建。3.利用相关检索词在中英文数据库检索MODY5、MODY8患者合并糖尿病相关抗体阳性或DK/DKA的病例报道,并对其基因型和临床表型进行归纳总结。利用相关检索词在中英文数据库检索中国MODY5、MODY8患者,并根据有无糖尿病相关抗体阳性、有无DK/DKA,将患者分为抗体阳性组和抗体阴性Congenital infection组,DK/DKA组和非DK/DKA组。收集患者的一般临床资料、化验检查结果与基因检测结果,利用SPSS 27.0分析上述资料在各组间有无统计学差异。并对中国MODY5患者、MODY8患者的基因型和临床表型进行分析总结。4.通过文献复习,分析MODY患者出现糖尿病相关抗体阳性及DK/DKA的可能机制。研究结果1.患者男,9岁,WES发现其携带HNF1B p.D221V和CEL p.V123I双基因杂合突变。母亲携带相同的双基因杂合突变,妹妹为同一HNF1B杂合突变的携带者。参照ACMG指南,HNF1B和CEL基因突变定义为“临床意义未明”。2.生物信息学软件预测HNF1B和CEL突变均可能有害。同源物种突变位点多序列比对发现两个突变位点均具有高度保守性。对野生型和突变型的HNF1B、CEL蛋白进行模型构建后发现,HNF1B p.D221V突变后蛋白的极性和蛋白间相互作用发生改变,而CEL基因突变后蛋白极性及相互作用未发生改变。3.文献复习发现,合并糖尿病相关抗体阳性的MODY5患者均来自中国,合并DK/DKA的MODY5患者中80%来自中国。中国MODY5患者抗体阳性组和抗体阴性组在收集的一般临床资料、化验检查方面差异无统计学意义;与非DK/DKA组相比,DK/DKA组糖化血红蛋白(glycatedhemoglobin,HbA1c)水平明显升高,有糖尿病家族史的患者数量明显减少,差异有统计学意义(P<0.05);DK/DKA组和非DK/DKA组、抗体阳性组和抗体阴性组的中国MODY5患者可出现相同外显子区域的变异,在基因突变类型方面,两组组间差异无统计学意义。未发现携带糖尿病相关抗体阳性和DK/DKA 的 MODY8 患者。4.MODY患者糖尿病相关抗体阳性的出现机制目前尚不清楚,可能与血糖控制恶化有关,可能存在地理差异。MODY患者可在血糖控制欠佳的基础上,因感染、应激等诱因出现DK/DKA,其机制有待进一步明确,不能排除受基因作用的影响。5.中国MODY5患者以HNF1B缺失型突变为主,且以1-9号外显子全基因缺失最为多见,其次为发生在HNF1B基因DNA结合结构域处的变异。中国MODY5患者多于25岁前起病,多呈正常体型,可无糖尿病家族史,大多数患者胰岛β细胞分泌功能仍然存在。其主要表现为肾囊肿、低镁血症、高尿酸血症、肝肾功能3-Methyladenine浓度异常和胰腺、泌尿生殖系统结构异常,部分HNF1B缺失型患者还会出现神经精神系统症状。6.MODY8患者主要为CEL基因近端可变数量串联重复序列(variable number of tandemrepeats,VNTR)区域的缺失型突变。多在30-40岁间确诊糖尿病,主要表现为粪便弹性蛋白酶减低和胰腺结构改变。此外,部分患者还可出现高脂血症和维生素D缺乏症。研究结论1.本研究报道了 1例DK起病,糖尿病相关抗体阳性并HNF1B、CEL双基因杂合突变的患者,该患者按照最新糖尿病分型指南诊断为未定型糖尿病,但结合患者的临床特点及基因型分析,MODY诊断不能排除。未来还需行蛋白功能试验以进一步明确诊断。2.无糖尿病家族史、HbA1c水平高的中国MODY5患者可能更易出现DK/DKA,临床医师需要对该类患者提高警惕,注意早期识别DK/DKA。3.MODY患者可出现糖尿病相关抗体阳性,可在血糖控制欠佳的基础上,因感染、应激等诱因出现DK/DKA。其机制目前尚未明确,是否存在地理差异,是否与基因突变有关还需进一步研究。4.本研究总结并分析了中国MODY5患者、MODY8患者的基因型和临床表型,提高了临床医师对该疾病的认识。对临床表型高度符合MODY的患者,无论有无糖尿病相关抗体阳性,无论有无DK/DKA、有无糖尿病家族史,应建议行基因检测明确诊断。