高苯丙氨酸血癥是一類常見的氨基酸代謝異常類疾病，一般是與苯丙氨酸羥化酶缺乏或其輔酶四氫生物蝶呤缺乏有關(guān)，是一種治療、可預(yù)防的疾病，為遺傳代謝病防治史的典范。

基因檢測在該疾病的輔助診斷及治療干預(yù)過程中起到重要作用，一般對于臨床懷疑高苯丙氨酸血癥病例，常規(guī)會進行相關(guān)5個基因的檢測（注意PAH基因的外顯子缺失問題），但有時會發(fā)現(xiàn)檢測陰性或檢出單雜合變異不能完全解釋臨床表型的現(xiàn)象。日常接觸一些新生兒遺傳病基因檢測工作，在去年工作時發(fā)現(xiàn)DNAJC12基因同樣會引起苯丙氨酸的升高，一直未碰到相關(guān)病例，故未做深入研究，今又看到類似病例，故簡單查閱下相關(guān)進展，分享一下，主要集中在DNAJC12基因的分子致病機制與目前已報到變異類型情況，更多關(guān)于相關(guān)病例臨床信息、治療干預(yù)及預(yù)后信息詳見原始文獻。

• DNAJC12基因與高苯丙氨酸血癥

DNAJC12基因與高苯丙氨酸血癥的最初報道見于2017年1月份（Epub），研究人員在6名高苯丙氨酸血癥患者的常見相關(guān)基因（PAH、GCH1、PTS、QDPR、PCBD1）中未發(fā)現(xiàn)可以解釋臨床表型的已知致病/疑似致病突變，進一步通過全外顯子測序?qū)⒅虏』蚨ㄎ坏搅薉NAJC12。利用谷歌學(xué)術(shù)檢索，以“DNAJC12 Mutation”作為關(guān)鍵詞檢索，截止到2018年2月份，大約已有6篇相關(guān)類似文獻報道，其中4篇為病例報道[1-4]（其中1篇為帕金森），1篇為綜述類[5]，1篇為針對中國HPA群體的PAH變異研究，提及了高苯丙氨酸血癥患兒應(yīng)關(guān)注DNAJC12，但未做詳細研究[6]。在2017年11月份的綜述（Molecular Genetics and Metabolism，IF=9.89）中，作者建議將DNAJC12基因補充到高苯丙氨酸血癥的基因檢測指南中。

查看omim數(shù)據(jù)庫，發(fā)現(xiàn)已經(jīng)收錄“DNAJC12”與“Hyperphenylalaninemia, mild,non-BH4-deficient”對應(yīng)關(guān)系（收錄日期為2017年3月2號，第一篇報道為2017年1月26日，意味著在發(fā)表后的大約30幾天就已經(jīng)更新收錄了，不得不佩服OMIM的強大）。反過來看，以“Hyperphenylalaninemia”為關(guān)鍵詞檢索OMIM數(shù)據(jù)庫，其實是可以檢索到DNAJC12基因的（rank 12），另通過genecard查詢，也可以在DNAJC12頁面“GeneCards Summary for DNAJC12 Gene”部分看到DNAJC12基因與高苯丙氨酸血癥的對應(yīng)關(guān)系。這也提示我們應(yīng)該建立一種機制，定期的對“疾病-表型-基因”相關(guān)知識進行更新，哪怕是簡單檢索下OMIM數(shù)據(jù)庫也好。（文獻鳥，Stork，可以訂制關(guān)鍵詞，定期發(fā)送相關(guān)最新文獻到個人郵箱，或許可以嘗試下）

• DNAJC12基因引起苯丙氨酸升高的分子機制

先簡單回看幾個概念，有助于對DNAJC12基因?qū)е卤奖彼嵘叻肿訖C制的理解，主要針對分子伴侶、HSP70s、HSP40s。

• 分子伴侶：一類協(xié)助細胞內(nèi)分子組裝和協(xié)助蛋白質(zhì)折疊的蛋白質(zhì)，其中很大一部分為熱休克蛋白。蛋白質(zhì)的三維結(jié)構(gòu)是由其自身的氨基酸序列決定的，但是并非所有蛋白質(zhì)都能自然折疊到其自然狀態(tài)（native status，即蛋白質(zhì)發(fā)揮其功能的最終狀態(tài)），很多都通常需要分子伴侶的協(xié)助達到或恢復(fù)其自然狀態(tài)（參考wiki）。

• HSP70s：屬于熱休克蛋白家族，一類重要的分子伴侶蛋白，在維持細胞蛋白穩(wěn)態(tài)方面起到重要作用，可以調(diào)節(jié)多種蛋白的正確折疊、降解、分布。

• HSP40s：一類重要的熱休克蛋白，包含50多種類型，可調(diào)節(jié)HSP70蛋白的活性，其中一些類型也可與非自然態(tài)蛋白質(zhì)結(jié)合。

• DNAJC12與HSP40s：DNAJC12編碼蛋白屬于HSP40蛋白家族成員之一，可與芳香族氨基酸羥化酶相互作用，如苯丙氨酸羥化酶、酪氨酸羥化酶、色氨酸羥化酶（后文附圖）。

• 苯丙氨酸羥化酶：包括三個主要的結(jié)構(gòu)域，即調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)域（AA:1-100）、催化結(jié)構(gòu)域(AA:111-410)、聚合結(jié)構(gòu)域（AA:411-452），PAH基因翻譯形成452個氨基酸的酶單體，4個單體聚合形成具有功能的苯丙氨酸羥化酶。

分子機制：簡單來講DNAJC12(代指相關(guān)蛋白，不與基因作區(qū)分，下同)可通過與HSP70的協(xié)同作用共同調(diào)節(jié)苯丙氨酸羥化酶的聚合，保證苯丙氨酸羥化酶可以達到自然態(tài)，發(fā)揮相關(guān)功能，所以若DNAJC12基因發(fā)生異常，則導(dǎo)致PAH不能正確折疊，進而影響苯丙氨酸的代謝。具體作用機制見下圖[5]。（直接引用文獻5相關(guān)總結(jié)，更為詳細信息可查詢最原始文獻）。

a)         DNAJC12通過特定結(jié)構(gòu)域與PAH結(jié)合；

b)        DNAJC12與HSP70-ATP復(fù)合物（HPD模體）相互作用；

c)         未折疊的PAH快速短暫的與HSP70相互作用，在J結(jié)構(gòu)域和PAH協(xié)同作用下ATP發(fā)生水解導(dǎo)致HSP70構(gòu)象發(fā)生改變，會進一步穩(wěn)定PAH與HSP70的相互作用；

d)        一種NEF（核苷酸交換因子，與HSP70-ADP親和力強于HSP70-ATP）與HSP70結(jié)合；

e)         ADP游離；

f)         ATP結(jié)合；

g)        PAH釋放（因為PAH與HSP70-ATP親和力低），達到自然態(tài)（native）

h)        未達到自然態(tài)的PAH，DNAJC12重新結(jié)合，重復(fù)以上循環(huán)。

• DNAJC12/高苯丙氨酸血癥相關(guān)病例研究

下表為目前相關(guān)病例報道情況，參考自文獻[5]的總結(jié)。關(guān)于各個研究中各病例的詳細情況可具體查看相關(guān)對應(yīng)文獻。注意病例報道中的文獻1和文獻4病例推測重疊，因檢出突變完全相同，病例性別相同、同為摩洛哥近親家庭該患兒，故不做描述。

*來自參考文獻[5]相關(guān)正文，最初未檢索到該文獻，針對該文獻目的性檢索，同樣未檢索到（不知為什么，若找到請告知，謝謝~），即使去雜志主頁，也未檢索到（http://journals./toc/iema/5），故后續(xù)該研究的相關(guān)變異未列出。文獻信息為：F. Leal, R. Navarrete, M. Castro, I. Vitoria, M.Bueno-Delgado, A. Belanger-Quintana, A. Morais, C. Pedron, C. Garcia-Jimenez,V. Hamilton, L.R. Desviat,M. Ugarte, B. Perez, Spanishhyperphenylalaninemia cases bearing a high frequentmutation in the DNAJC12 gene,J. Inborn. Error Metab. Screen 5 (2017) 131。

• DNAJC12基因突變報道情況

綜合目前相關(guān)研究，主要檢出突變情況如下。多為烈性突變，如外顯子缺失、無義突變、剪切突變等，由于報道突變數(shù)量較少，無法判定有無熱點突變。

• 后記

  1. 之前周在威老師分享過一個遺傳代謝疾病信息中心MetaGene，借此試驗一下。

在http://www./網(wǎng)站diseasetools中輸入phenylalanine，發(fā)現(xiàn)如下結(jié)果，仔細看下還是可以找到DNAJC12基因的身影的，不錯。

2.     高苯丙氨酸基因突變數(shù)據(jù)庫http://www./home/home.asp

復(fù)查下pku位點突變數(shù)據(jù)庫，發(fā)現(xiàn)在“NEWPUBLICATIONS”章節(jié)，提到了DNAJC12基因，看來這個數(shù)據(jù)庫更新也算及時，不錯。

3.         全外顯子檢測中表型分析較為關(guān)鍵，嘗試以“hyperphenylalaninemia”作為初始表型，看看會出現(xiàn)什么結(jié)果，不同分析工具展示結(jié)果必然有所差別，這與不同工具的分析原理有關(guān)，這里僅列舉幾個例子，當(dāng)然也可以以文獻報道病例的表型作為初始表型進行分析，或許結(jié)果會有很大不同。

a)         Phenolyzer：DNAJC12出現(xiàn)在了seedgene位置，不錯。

b)        Phenomizer/findzebra:未明確發(fā)現(xiàn)DNAJC12基因。

4.         關(guān)于參考文獻

所有參考文獻在最后列出，通過多種途徑都可以下載到的。比如：

a)         http:///s/?q=DNAJC12&t=0

b)        http://gen.lib./scimag/index.php

c)         http:///  （以上不定期抽風(fēng)）

d)        百度學(xué)術(shù)：http://xueshu.baidu.com/部分提供了免費全文下載鏈接，實在不行百度文獻求助也可以，微信每天免費求助2篇

e)         學(xué)校圖書館： VPN? 學(xué)號？

參考文獻：

1.      de Sain-van der Velden, M.G.M., et al., Beneficial Effect of BH4 Treatment in a15-Year-Old Boy with Biallelic Mutations in DNAJC12. JIMD Rep, 2018.

2.      vanSpronsen, F.J., et al., Heterogeneousclinical spectrum of DNAJC12-deficient hyperphenylalaninemia: from attentiondeficit to severe dystonia and intellectual disability. Journal of MedicalGenetics, 2017: p. jmedgenet-2017-104875.

3.      Straniero,L., et al., DNAJC12 and dopa‐responsive non‐progressive Parkinsonism. Annals of Neurology, 2017. 82(4):p. 640.

4.      Anikster,Y., et al., Biallelic Mutations inDNAJC12 Cause Hyperphenylalaninemia, Dystonia, and Intellectual Disability.American Journal of Human Genetics, 2017. 100(2):p. 257.

5.      Blau,N., et al., DNAJC12 deficiency: A newstrategy in the diagnosis of hyperphenylalaninemias. Molecular Genetics& Metabolism, 2017.

6.      Liu,N., et al., Spectrum of PAH gene variantsamong a population of Han Chinese patients with phenylketonuria from northernChina. Bmc Medical Genetics, 2017. 18(1):p. 108.

作者介紹：

劉超，南開大學(xué)遺傳學(xué)碩士畢業(yè)，畢業(yè)后（13年6月份）即從事遺傳病的基因輔助診斷工作，目前在深圳基因啟示錄科技有限公司（精準基因分公司），主要負責(zé)新生兒及兒童遺傳病的基因輔助診斷、藥物基因組檢測研發(fā)工作。