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韓連書主任醫(yī)師 上海新華醫(yī)院 兒童內(nèi)分泌遺傳科 楊楠 韓連書 葉軍 邱文娟 張惠文 龔珠文 張雅芬 王瑜 顧學(xué)范酪氨酸血癥I型(Tyrosinemia type 1， OMIM 276700)屬于常染色體隱性遺傳病，是由于肝、腎組織中酪氨酸代謝的終末酶延胡索酰乙酰乙酸水解酶（Fumarylacetoacetase，F(xiàn)AH)缺陷，導(dǎo)致酪氨酸代障礙所致的一種遺傳代謝病，又稱肝腎型酪氨酸血癥，本病患病率約為1/2 000至1/100 000[1]。多數(shù)患兒為急性型，起病于新生兒或嬰兒期，以肝臟受累顯著。少數(shù)為晚發(fā)型，患兒通常起病于1歲以后，以生長(zhǎng)發(fā)育遲緩、進(jìn)行性肝硬化、腎小管功能受損、低磷性佝僂病等為主要表現(xiàn)[1]。延胡索酰乙酰乙酸水解酶由FAH基因編碼，F(xiàn)AH基因突變可引起延胡索酰乙酰乙酸水解酶活性降低或喪失。迄今為止有關(guān)FAH基因突變的報(bào)道已有40余種，我國酪氨酸血癥I型的報(bào)道多為臨床病例 [2-3]，基因突變的研究尚未見報(bào)道。本研究對(duì)3例酪氨酸血癥I型患者進(jìn)行FAH基因突變分析，現(xiàn)報(bào)道如下。1 對(duì)象和方法1.1 對(duì)象 確診的酪氨酸血癥I型患者患兒3例，男2例，女1例，年齡分別為2個(gè)月、 6個(gè)月及1歲。所有檢查均獲得患兒家長(zhǎng)或監(jiān)護(hù)人的知情同意。1.2 方法1.2.1 診斷：臨床診斷主要依據(jù)（1）肝腫大，伴或不伴黃疸，甲胎蛋白顯著增高；（2）串聯(lián)質(zhì)譜檢測(cè)患兒血中酪氨酸(Tyrosine, Tyr)和酪氨酸與苯丙氨酸 (Phenylalanine, Phe)比值增高[2,4]；（3）串聯(lián)質(zhì)譜檢測(cè)血或氣相質(zhì)譜檢測(cè)尿琥珀酰丙酮升高[5]。1.2.2 PCR擴(kuò)增及DNA測(cè)序分析：取患兒及父母外周靜脈血，分離白細(xì)胞，提取DNA。根據(jù)參考文獻(xiàn)[6]設(shè)計(jì)引物，覆蓋FAH基因全部14個(gè)外顯子。測(cè)序結(jié)果結(jié)合Genomes(NM_000137) （http://www.ncbi.nlm.nih.gov/）人類FAH基因序列來識(shí)別患兒中的突變。1.2.3 對(duì)未報(bào)道突變進(jìn)行直接測(cè)序鑒定分析，并對(duì)比100例正常對(duì)照者測(cè)序結(jié)果以排除多態(tài)性。2 結(jié)果2.1 患兒臨床資料及輔助檢查結(jié)果例1于1月內(nèi)起病，主要表現(xiàn)為肝腫大、陰囊反復(fù)水腫、貧血，肝臟CT未發(fā)現(xiàn)結(jié)節(jié)。例2于5月內(nèi)起病，主要表現(xiàn)為肝腫大、脾臟增大、腹瀉、喂養(yǎng)困難、運(yùn)動(dòng)發(fā)育落后，實(shí)驗(yàn)室檢查：凝血時(shí)間：31.7s，部分凝血酶原時(shí)間：110.1s，腹部B超示肝腫大（肝硬化）。例3于1歲內(nèi)起病，主要表現(xiàn)為肝腫大、腹脹，肝臟B超提示肝硬化伴結(jié)節(jié)。3例患者肝功能、血串聯(lián)質(zhì)譜結(jié)果和尿氣相色譜-質(zhì)譜結(jié)果見表1。例2和例3使用尼替西農(nóng)聯(lián)用低酪氨酸飲食治療后，肝臟明顯縮小，AFP下降。表1 3例酪氨酸血癥-I型患者臨床表現(xiàn)、臨床檢測(cè)結(jié)果和基因檢測(cè)結(jié)果患者檢測(cè)指標(biāo)（參考值）P1P2P3肝腫大肋下3.5cm肋下3cm肋下4cm肝硬化無有有，伴結(jié)節(jié)水腫有無無貧血有無無酪氨酸(20～100mmol/L)324.57295.72297.44苯丙氨酸(20～120mmol/L)106.2056.4760.93Tyr/Phe(0.5～2.0)3.005.204.97琥珀酰丙酮(1～5.0mmol/L)10.709.5013.40甲胎蛋白(0~25ng/mL)>35350>121000408谷丙轉(zhuǎn)氨酶(10~42U/L)501537谷草轉(zhuǎn)氨酶(0~75U/L)723344堿性磷酸酶(34~114U/L)202012501875尿琥珀酰丙酮SUAC(0)a165.620.00110.10尿4-羥基苯乙酸(8～75)a354.42173.80192.70尿4-羥基苯乳酸(0～7.0)a1504.81881.002245.90尿4-羥基苯丙酮酸(0～1.0)a1275.02469.90176.40基因檢測(cè)結(jié)果突變1c.520C>T(R174X)c.455G>A(W152X)c.520C>T(R174X)突變2c.1100 G>A(W367X)c.1027G>A(G343R)c.974_976delCGAinsGC注：a結(jié)果為尿氣相質(zhì)譜檢測(cè)的離子強(qiáng)度分別與17烷酸離子強(qiáng)度的比值。2.2 FAH基因突變檢測(cè)結(jié)果 3例患兒各檢測(cè)到2個(gè)突變，共5種突變，其中P1患者檢測(cè)到c.520C>T(R174X)及c.1100 G>A(W367X)突變（見圖1），其母親檢測(cè)到c.520C>T(R174X)突變，其父檢測(cè)到c.1100 G>A(W367X)突變；P2患者檢測(cè)到c.455G>A(W152X)及c.1027 G>A(G343R) （見圖2），其父親檢測(cè)到c.455G>A(W152X)，其母親檢測(cè)到c.1027 G>A(G343R)；P3患者檢測(cè)到c.520C>T(R174X)及c.974-976delCGAinsGC突變（見圖3），其父親檢測(cè)到c.520C>T(R174X)，其母親檢測(cè)到c.974_976delCGAinsGC突變。這些突變經(jīng)反向測(cè)序得到同樣結(jié)果。c.520C>T(R174X)及c.1027 G>A(G343R)為已報(bào)道突變，c.455G>A(W152X)、c.974_976delCGAinsGC及c.1100 G>A(W367X)為新突變。1a 1b1c 1d圖1 P1患者FAH基因突變位點(diǎn)測(cè)序圖注：1a:P1患者FAH基因c.520C>T突變；1b：FAH基因cDNA序列520位點(diǎn)正常對(duì)照；1c：P1患者FAH基因c.1100 G>A；1d：FAH基因cDNA序列1100位點(diǎn)正常對(duì)照2a 2b2c 2d圖2 P2患者FAH基因突變位點(diǎn)測(cè)序圖注：2a：P2患者FAH基因c.455G>A突變；2b：FAH基因cDNA序列455位點(diǎn)正常對(duì)照；3c：P2患者FAH基因c.1027 G>A突變；3d：FAH基因cDNA序列1027位點(diǎn)正常對(duì)照3a 3b3c 3d圖3 P3患者FAH基因突變位點(diǎn)測(cè)序圖注： 3a: P3患者FAH基因c.520C>T突變；3b：FAH基因cDNA序列520位點(diǎn)正常對(duì)照；3c：P3患者FAH基因c.974-976delCGAinsGC；3d：FAH基因cDNA序列974-976位點(diǎn)正常對(duì)照2.3 基因型與臨床表型的關(guān)系 根據(jù)發(fā)病年齡，臨床將酪氨酸血癥I型分為急性型(發(fā)病年齡<6個(gè)月)、亞急性型(發(fā)病年齡6個(gè)月～2歲)及慢性型(發(fā)病年齡>2歲)[7]。急性型患者主要表現(xiàn)為：出生后數(shù)日內(nèi)出現(xiàn)嚴(yán)重的肝功能損害、黃疸等，少數(shù)重癥病例死亡；亞急性型患者在嬰幼兒期發(fā)病，出現(xiàn)、肝大、肝功能不全喂養(yǎng)困難等；慢性型患者發(fā)病較晚，多在幼兒期發(fā)病，多以腎病癥狀為主要表現(xiàn)。本研究中，患兒P1和P2屬于急性型，主要臨床表現(xiàn)為肝脾腫大、腹瀉、水腫、貧血等，患兒P3屬于亞急性型，表現(xiàn)為肝腫大?；蛐团c臨床表型如表1所示。3 討論酪氨酸血癥I型以嬰幼兒早期肝功能損害為主要臨床表現(xiàn)，后期可出現(xiàn)生長(zhǎng)發(fā)育遲緩和佝僂病的表現(xiàn)。未治療的嬰幼兒可表現(xiàn)為神經(jīng)危象，急性型患者可死于肝功能衰竭。故早期診斷及治療，對(duì)本病的預(yù)后起著至關(guān)重要的作用。由于此病缺乏特異性的臨床表現(xiàn)，常規(guī)實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)如AFP顯著增高、肝功能異常、血酪氨酸增高等，與其他引起肝臟損害和血酪氨酸增高的疾病如半乳糖血癥、Citrin蛋白缺乏癥等較難鑒別[8]。近10余年隨著串聯(lián)質(zhì)譜和氣相質(zhì)譜的應(yīng)用，血或尿琥珀酰丙酮水平增高作為診斷酪氨酸血癥I型的關(guān)鍵指標(biāo)已經(jīng)逐步得到認(rèn)可。本研究室利用串聯(lián)質(zhì)譜檢測(cè)11例酪氨酸血癥I型患兒血琥珀酰丙酮均升高，氣相質(zhì)譜檢測(cè)的7例患兒的尿琥珀酰丙酮，僅4例增高[9] 。Peters等[10]研究也證實(shí)酪氨酸血癥I型患者尿氣相質(zhì)譜檢測(cè)琥珀酰丙酮可陰性，說明串聯(lián)質(zhì)譜聯(lián)檢測(cè)血琥珀酰丙酮作為診斷酪氨酸血癥I型的指標(biāo)更可靠。酪氨酸血癥I型主要治療方法是控制天然蛋白質(zhì)攝入、給予不含苯丙氨酸、酪氨酸配方營養(yǎng)粉飲食治療及尼替西農(nóng)（nitisinone）藥物治療。天然蛋白質(zhì)攝入量需控制在1～1.5g/Kg.d，不含苯丙氨酸、酪氨酸配方營養(yǎng)粉用量為1.5～2.0/Kg.d。尼替西農(nóng)初始劑量為1mg/Kg.d，分2～3次口服。尼替西農(nóng)是一種4-羥基苯丙酮酸二氧化酶抑制劑，可抑制酪氨酸轉(zhuǎn)變?yōu)?-羥苯丙酮酸，對(duì)此病引起的肝臟、腎臟及心臟功能損害均有顯著的效果[11,12]。本研究中3例患者，1例未進(jìn)行治療，目前生長(zhǎng)發(fā)育遲滯；另外2例患者經(jīng)過半年的配方營養(yǎng)粉及尼替西龍聯(lián)合治療，肝臟分別由3.5cm和4cm縮小至2cm和3cm，膽汁酸、堿性磷酸酶、g－谷氨酰轉(zhuǎn)肽酶及甲胎蛋白均顯著下降，血和尿琥珀酰丙酮降至正常，血酪氨酸水平輕度下降[13]。酪氨酸血癥I型是由于編碼延胡索酰乙酰乙酸水解酶的FAH基因突變所致，至今有關(guān)FAH基因突變已經(jīng)報(bào)道40余種，不同的種族存在不同的熱點(diǎn)突變。Elpeleg等[14]報(bào)道以色列Ashkenazi Jewish族患者3例均為P261L突變，Moslem-Palestinian族患者10例中8例為IVS8 –1G>C/IVS8 –1G>C突變。Poudrier等[15]報(bào)道法裔加拿大人群中，87.9%患者攜帶c.1062+5G>A突變，魁北克新生兒篩查發(fā)現(xiàn)此突變攜帶率高達(dá)1：66。Faiqa等[16]報(bào)道中東地區(qū)43例患者攜帶17種突變，其中R237X為熱點(diǎn)突變。韓國有1例大片段缺失(外顯12-14)的報(bào)道[17]。中國尚無此病的基因突變報(bào)道。本研究中在3例患者中發(fā)現(xiàn)5種突變，分別為：W152X、R174X、G343R、W367X和c.974_976delCGAinsGC?；純篜1基因型為c.520C>T/c.1100 G>A， 即攜帶R174X和W367X兩個(gè)無義突變，R174X于1996年報(bào)道[18]，發(fā)現(xiàn)1例波蘭患者攜帶該突變，臨床表型不詳。R174X和W367X均為無義突變，其編碼產(chǎn)物為截短蛋白，產(chǎn)物在體內(nèi)降解而嚴(yán)重影響酶活性。本研究中，患兒P1于1月齡內(nèi)發(fā)病，為急性型，主要表現(xiàn)為肝腫大、水腫、貧血?；純篜2基因型為c.455G>A/c.1027 G>A，即攜帶W152X和G343R突變，其中G343R于2011年報(bào)道[16]，見于3例中東地區(qū)患者。G343位點(diǎn)位于高度保守區(qū)，在酶活化位點(diǎn)附近，該位點(diǎn)G343R突變可顯著影響酶活性[19]。W152X為無義突變，其編碼產(chǎn)物為截短蛋白，產(chǎn)物在體內(nèi)降解而嚴(yán)重影響酶活性。患兒P2于5月齡內(nèi)發(fā)病，為急性型，主要表現(xiàn)為肝腫大、肝硬化、腹瀉、出血?；純篜3基因型為c.520C>T/ c.974_976delCGAinsGC，即攜帶R174X 和c.974_976delCGAinsGC突變。c.974_976delCGAinsGC引起讀碼框移，在其下游49個(gè)密碼子出現(xiàn)終止密碼子，導(dǎo)致翻譯提前終止，突變產(chǎn)物比正常蛋白少47個(gè)氨基酸，可影響酶活性?；純篜3于1歲內(nèi)發(fā)病，為亞急性型，主要表現(xiàn)為肝腫大、肝硬化。由于本研究病例數(shù)較少，尚不能明確基因型與臨床表型的關(guān)系。在Rootwelt報(bào)道基因型為IVS6-1G>T/IVS6-1G>T的8例患者，5例表現(xiàn)為亞急性型，3例為慢性型[20]；而在北歐和地中海國家報(bào)道的病例中，相同的基因型IVS6-1G>T/IVS6-1G>T患者8例，6例表現(xiàn)為急性型，2例表現(xiàn)為慢性型[21]；在Bergman報(bào)道的西班牙病例中，13例患者基因型為IVS6-1G>T/IVS6-1G>T，11例表現(xiàn)為急性型，1例表現(xiàn)為亞急性型，1例表現(xiàn)為慢性型[19]。由此可見，盡管患者有著相同的基因型，但是臨床表現(xiàn)并不盡相同，還有其他因素可以影響臨床表現(xiàn)。類似的情況再其他遺傳性代謝病中也有發(fā)現(xiàn)，如苯丙酮尿癥[22]。對(duì)基因型IVS6-1G>T/IVS6-1G>T的患者長(zhǎng)期隨訪發(fā)現(xiàn)，患者出現(xiàn)腎鈣沉著癥的比例顯著低于其他基因型的患者，但是出現(xiàn)肝腫大的比例與其他基因型患者相同[23]。由于本研究病例數(shù)較少，尚不能明確基因型與臨床表型的關(guān)系，基因檢測(cè)可為患者家庭提供產(chǎn)前診斷，并為進(jìn)一步的相關(guān)研究提供依據(jù)。本科室已經(jīng)開展多種罕見病的基因產(chǎn)前診斷[24,25]。[1]基金項(xiàng)目：國家高新技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃(863計(jì)劃)（2007AA02Z447）；上海市衛(wèi)生局重大課題（2008ZD001）；上海市衛(wèi)生局科研課題(2009210); 上海市科委重大課題（11dz1950300）作者單位：200092 上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬新華醫(yī)院,上海市兒科醫(yī)學(xué)研究所,內(nèi)分泌、遺傳代謝病研究室通訊作者：韓連書，Email:xhhanlianshu@yahoo.com.cn2012年06月08日
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王小軍主任醫(yī)師 山西省兒童醫(yī)院 內(nèi)分泌科 遺傳性代謝病是由于遺傳性代謝途徑的缺陷，引起異常代謝物的蓄積或重要生理活性物質(zhì)的缺乏，而導(dǎo)致相應(yīng)臨床癥狀的疾病。它涉及氨基酸、有機(jī)酸、脂肪酸、尿素循環(huán)、碳水化合物、類固醇、金屬維生素等多種物質(zhì)的代謝異常，可導(dǎo)致多個(gè)系統(tǒng)受損。該類疾病種類繁多，目前已發(fā)現(xiàn)500余種，是人類疾病中病種最多的一類疾病。雖然每種遺傳性代謝疾病均屬少見、罕見病，很多人從來就沒有聽說過這些疾病，但這類疾病危害很大，綜合患病率高，可達(dá)到四千至五千分之一。遺傳性疾病“與生俱來”，發(fā)生在受精卵的階段，由于疾病類型、缺陷程度、生活環(huán)境的差異，患者臨床表現(xiàn)各異，發(fā)病年齡早至胎兒，晚至成年。嚴(yán)重患者可能在胚胎時(shí)期流產(chǎn)、死產(chǎn)、畸形，新生兒時(shí)期一些患者表現(xiàn)類似“敗血癥、缺血缺氧性腦病”。兒童時(shí)期主要表現(xiàn)為智力運(yùn)動(dòng)障礙、癲癇、孤獨(dú)癥、精神病、肝損害、骨骼破壞、畸形等多臟器損害，嚴(yán)重時(shí)致死。輕型患者晚至成人發(fā)病，智力運(yùn)動(dòng)倒退，導(dǎo)致癡呆、癲癇、癱瘓、抑郁癥、精神病、多臟器損害，喪失勞動(dòng)能力及生活自理能力，甚至死亡 。2012年01月31日8381
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韓連書主任醫(yī)師 上海新華醫(yī)院 兒童內(nèi)分泌遺傳科 黃倬（綜述）韓連書（審校）[關(guān)鍵詞] 原發(fā)性肉堿缺乏癥；發(fā)病機(jī)制；基因突變Keywords: Primary carnitine deficiency；Pathogenesis；Gene mutation原發(fā)性肉堿缺乏癥（primary carnitine deficiency，PCD，OMIM212140）是肉堿轉(zhuǎn)運(yùn)體OCTN2功能缺陷所致的脂肪酸氧化代謝病，屬于常染色體隱性遺傳病。肉堿缺乏導(dǎo)致長(zhǎng)鏈脂肪酸不能進(jìn)入線粒體參與β氧化，使乙酰CoA生成減少，當(dāng)機(jī)體需要脂肪動(dòng)員供能時(shí)，組織不能得到足夠能量，且細(xì)胞內(nèi)脂質(zhì)蓄積，繼而出現(xiàn)一系列生化異常及臟器損害，如低酮型低血糖、擴(kuò)張型心肌病、肝腫大、肌無力等。PCD于1975年被首次報(bào)道，13年后有研究提出PCD是由于細(xì)胞膜肉堿轉(zhuǎn)運(yùn)障礙所致，1998年P(guān)CD的基因被定位，此后，PCD的報(bào)道日益增多。隨著串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)的應(yīng)用，新生兒篩查和臨床高危的診斷率顯著提高[1，2]；左旋肉堿替代治療的介入，使越來越多PCD患者的預(yù)后得到了改善。同時(shí)，PCD發(fā)病機(jī)制和基因突變的研究也在不斷地深入。1 發(fā)病機(jī)制自然界中的肉堿（即3-羥-4-三甲胺基丁酸）具有左旋和右旋兩種形式，其中左旋肉堿具有生理活性。人體內(nèi)的肉堿約75%來自食物，25%由肝臟和腎臟合成，正常情況下，左旋肉堿通過細(xì)胞膜上的高親和力轉(zhuǎn)運(yùn)體OCTN2的作用進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)（肝細(xì)胞除外），在心肌和骨骼肌含量最高。體內(nèi)脂肪酸的b氧化代謝是在線粒體中進(jìn)行的，細(xì)胞內(nèi)的長(zhǎng)鏈脂肪酸不能直接進(jìn)入線粒體，其活化形式長(zhǎng)鏈脂酰CoA在線粒體外膜的肉堿棕櫚?；D(zhuǎn)移酶Ⅰ的催化下與肉堿結(jié)合生成脂酰肉堿，后者在線粒體內(nèi)膜的肉堿脂酰肉堿轉(zhuǎn)位酶的作用下進(jìn)入線粒體基質(zhì)，隨后在線粒體內(nèi)膜內(nèi)側(cè)的肉堿棕櫚?；D(zhuǎn)移酶Ⅱ的作用下分解為長(zhǎng)鏈脂酰CoA及游離肉堿，長(zhǎng)鏈脂酰CoA進(jìn)一步參與β氧化，釋出的肉堿則在肉堿脂酰肉堿轉(zhuǎn)位酶的作用下被轉(zhuǎn)運(yùn)出，循環(huán)再利用，如圖1所示。中、短鏈脂肪酸可直接進(jìn)入線粒體。另外，肉堿可降低乙酰CoA/CoA比例，提高丙酮酸脫氫酶復(fù)合體的活性，促進(jìn)葡萄糖的氧化利用；還能提高線粒體呼吸鏈酶復(fù)合體的活性，加速ATP的產(chǎn)生[3]。此外，肉堿還具有調(diào)節(jié)免疫應(yīng)答、抗氧化、抑制細(xì)胞凋亡、維持線粒體超微結(jié)構(gòu)及膜穩(wěn)定等生理作用。OCTN2是Na+依賴性有機(jī)陽離子/肉堿轉(zhuǎn)運(yùn)體，由557個(gè)氨基酸組成，包含12個(gè)跨膜區(qū)，存在于心肌、骨骼肌、小腸、腎小管、皮膚成纖維細(xì)胞及胎盤等組織細(xì)胞膜上。有學(xué)者對(duì)其功能域進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)[4，5]：跨膜區(qū)在肉堿的識(shí)別和轉(zhuǎn)運(yùn)中起關(guān)鍵性作用；N-末端（氨基酸序列1-193）可能存在Na+的結(jié)合位點(diǎn)；C-末端（氨基酸序列342-557）與Na+-肉堿復(fù)合物的轉(zhuǎn)運(yùn)有關(guān)，其中位于跨膜區(qū)10與跨膜區(qū)11之間細(xì)胞內(nèi)環(huán)路是偶聯(lián)Na+電化學(xué)梯度和Na+-肉堿復(fù)合物穿過細(xì)胞膜的重要場(chǎng)所，該環(huán)路中的酪氨酸殘基起重要作用。其相關(guān)基因突變導(dǎo)致OCTN2轉(zhuǎn)運(yùn)肉堿的功能缺陷，肉堿不能進(jìn)入到細(xì)胞內(nèi)，通過腸道吸收的肉堿減少，體液中游離肉堿相應(yīng)減少。同時(shí)腎小管肉堿重吸收障礙致尿液肉堿排泄增加、血漿肉堿水平降低，細(xì)胞內(nèi)肉堿更加缺乏，導(dǎo)致長(zhǎng)鏈脂肪酸不能進(jìn)入線粒體進(jìn)行β氧化，乙酰CoA生成減少，致使機(jī)體在需要脂肪動(dòng)員供能的情況下能量供應(yīng)不足，而脂質(zhì)等在細(xì)胞內(nèi)大量蓄積；另外，肉堿缺乏還間接影響葡萄糖等代謝途徑。最終引起機(jī)體損傷，尤其在禁食或應(yīng)激時(shí)，損害更甚。1.1 心臟損傷機(jī)制患兒常見的心肌損害有心室擴(kuò)大、心肌肥厚、心功能下降甚至衰竭、心律失常等。其發(fā)病機(jī)制主要與能量缺乏和脂肪酸等的毒性作用有關(guān)。正常心肌能量供應(yīng)的60%～90%來自脂肪代謝[6]，肉堿缺乏導(dǎo)致細(xì)胞能量不足，引起心肌收縮力降低，促進(jìn)心肌重構(gòu)，而脂肪酸的堆積加速了心肌不可逆的損傷過程。且游離脂肪酸可改變心肌細(xì)胞電活動(dòng)導(dǎo)致心律失常[7]。心肌脂肪酸代謝障礙導(dǎo)致主要能量來源由脂肪酸向葡萄糖轉(zhuǎn)變[6]，尤其在心肌細(xì)胞缺血缺氧時(shí)，能量代謝以無氧酵解為主，心肌細(xì)胞內(nèi)ATP和磷酸肌酸生成更少，H+增多，加重心肌細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能損害。Allard等明確指出，肉堿缺乏是擴(kuò)張型心肌病發(fā)病的根本原因之一[8]。1.2 骨骼肌損傷機(jī)制骨骼肌受累的患兒常表現(xiàn)為肌無力、肌張力減退、運(yùn)動(dòng)不耐受或肌痛等，血中肌肉型肌酸激酶升高，肌肉活檢顯示肌纖維內(nèi)大量脂滴沉積, 主要見于Ⅰ型纖維，而Ⅱ型纖維多出現(xiàn)萎縮[9]。其損害機(jī)制同樣涉及供能不足及脂質(zhì)沉積。對(duì)于持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)的低到中等強(qiáng)度的運(yùn)動(dòng)，長(zhǎng)鏈脂肪酸是能量的主要來源[10]。骨骼肌細(xì)胞內(nèi)肉堿缺乏導(dǎo)致線粒體脂肪酸氧化障礙，不能提供機(jī)體運(yùn)動(dòng)所需的能量，導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度和耐力下降，抗疲勞能力減退。而肌痛可能與脂肪酸及代謝中間產(chǎn)物蓄積有關(guān)。Ohkuma等通過病理學(xué)分析從形態(tài)學(xué)角度揭示了脂質(zhì)沉積對(duì)肌纖維及線粒體的損害作用[11]：肌纖維間大量脂肪顆粒充填，密集區(qū)相應(yīng)的肌纖維呈破碎樣改變；線粒體數(shù)目增加但結(jié)構(gòu)松散、嵴不清晰，脂滴緊靠線粒體排列，使其受壓變形。1.3 肝臟損傷機(jī)制肝臟不同于其他組織，肝細(xì)胞具有單獨(dú)的低親和力的肉堿轉(zhuǎn)運(yùn)體[7]，故損傷較心臟及骨骼肌少見?；純褐饕憩F(xiàn)為肝腫大、肝酶升高。其機(jī)制與肝臟脂肪變性有關(guān)。當(dāng)血漿肉堿極度缺乏，影響到被動(dòng)擴(kuò)散進(jìn)入肝細(xì)胞的肉堿量時(shí)，肝臟脂肪酸代謝障礙，蓄積的游離脂肪酸在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中合成的甘油三酯增多，血脂升高的同時(shí)，肝細(xì)胞發(fā)生脂肪變性，這在早期的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中已得到證實(shí)[12]。研究進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，肝內(nèi)過多的脂肪酸的毒性作用直接介導(dǎo)肝臟損害的進(jìn)展，誘導(dǎo)肝細(xì)胞凋亡，下調(diào)其增殖能力，并增加對(duì)內(nèi)毒素的易感性[13]。此外，肝臟受損使其合成肉堿的能力減退，進(jìn)一步造成機(jī)體肉堿缺乏，而肝細(xì)胞再生所需能量供應(yīng)不足，導(dǎo)致?lián)p傷更加惡化。另外，肝臟受損使酮體生成及糖異生減少，長(zhǎng)期饑餓或糖供應(yīng)不足時(shí)，葡萄糖耗盡后不能得到內(nèi)源性補(bǔ)充，導(dǎo)致嚴(yán)重的低血糖，大腦缺乏葡萄糖及酮體的能量供應(yīng)，使功能受損，出現(xiàn)意識(shí)障礙。1.4 其他損傷機(jī)制部分患兒有腹痛、腹瀉、胃食管反流等消化道癥狀，機(jī)制可能與胃腸道粘膜脂質(zhì)沉積有關(guān)，且胃腸道高度依賴脂肪酸β-氧化供能。幼年內(nèi)臟脂肪變性老鼠模型揭示肉堿對(duì)于維持腸道的正常結(jié)構(gòu)和形態(tài)必不可少，此外，OCTN2基因啟動(dòng)子區(qū)域的突變有導(dǎo)致克羅恩病的傾向，但肉堿轉(zhuǎn)運(yùn)缺陷與克羅恩病發(fā)病機(jī)制的相關(guān)性有待進(jìn)一步研究[14]。高氨血癥可能由于脂酰CoA蓄積造成尿素循環(huán)的酶表達(dá)受到抑制所致[15]。部分PCD患者貧血，可能因?yàn)槿鈮A參與紅細(xì)胞的代謝，有穩(wěn)定紅細(xì)胞膜、增加滲透阻力的作用[16]。2 基因突變2.1 基因突變的特點(diǎn)肉堿轉(zhuǎn)運(yùn)體OCTN2的編碼基因?yàn)镾LC22A5，定位于常染色體5q31，由10個(gè)外顯子組成。已報(bào)道的突變位點(diǎn)涉及外顯子1-9及內(nèi)含子3、7和8。有研究發(fā)現(xiàn)突變最頻繁的編碼區(qū)為外顯子1 [17]。大多數(shù)突變影響OCTN2的跨膜區(qū)及細(xì)胞內(nèi)環(huán)路[18，19]。目前已發(fā)現(xiàn)80余種突變類型，多為錯(cuò)義突變，無義突變及移碼突變次之，剪接位點(diǎn)突變最少見。大多數(shù)家族具有獨(dú)特的突變類型，但也有無血緣關(guān)系的患者或雜合子攜帶相同突變的報(bào)道，如N32S突變已分別在法羅群島、日本以及其他地區(qū)的患兒中發(fā)現(xiàn)[20]。突變譜在不同種族人群中存在差異，R282X常見于高加索人群，R169W在意大利患者中多見，Y211C在西非人群中多次被觀察到；S467C和W132X在日本秋田市人群中頻發(fā)，檢出率分別為4/9和3/9；我國臺(tái)灣地區(qū)人群中R254X最常見，約占臨床病例中總等位基因突變的50%[21]。通過共軛顯微鏡研究發(fā)現(xiàn)，SLC22A5錯(cuò)義突變導(dǎo)致OCTN2缺陷有如下三種情況[19]：（1）使轉(zhuǎn)運(yùn)體不能在細(xì)胞膜上成熟定植，幾乎全部滯留在高爾基體或內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)，如R83L；（2）導(dǎo)致大部分在細(xì)胞質(zhì)中滯留，分布較為擴(kuò)散，少數(shù)可到達(dá)細(xì)胞膜，如G242V；（3）不影響轉(zhuǎn)運(yùn)體在細(xì)胞膜上的定植，但使其功能區(qū)不同程度受損，如R169W。2.2 純合子的臨床表型PCD純合子患者通常具有以下特點(diǎn)：OCTN2轉(zhuǎn)運(yùn)肉堿的能力嚴(yán)重?fù)p壞或完全破壞，尿液肉堿排泄量增多，血漿及組織細(xì)胞內(nèi)肉堿水平極低?；颊呖杀憩F(xiàn)出不同程度的臨床癥狀和體征，但也有部分患者被診斷時(shí)未出現(xiàn)任何相關(guān)癥狀且心功能評(píng)估正常[22，23]。PCD患者無明顯性別差異，可于任何年齡發(fā)病，臨床表型及首發(fā)癥狀各異，病情輕重及進(jìn)展速度不一；也有患者終身不發(fā)病但存在急性發(fā)作及猝死的風(fēng)險(xiǎn)。部分患者于2歲以前發(fā)病，多表現(xiàn)為禁食誘發(fā)的低酮型低血糖急性發(fā)作，嚴(yán)重者出現(xiàn)昏迷或死亡?；颊咧谐Ｒ姷男募〔〖肮趋兰〔?，通常發(fā)病較為隱匿，出現(xiàn)顯著癥狀和體征較遲。目前PCD基因型與臨床表型的關(guān)系尚未明確。有研究發(fā)現(xiàn)，有些突變的OCTN2殘存少量轉(zhuǎn)運(yùn)活性，如S467C約保留11%的轉(zhuǎn)運(yùn)活性，其復(fù)合雜合突變的患者沒有臨床癥狀，僅個(gè)別患者經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)擴(kuò)張型心肌病；有些突變的OCTN2其轉(zhuǎn)運(yùn)活性幾乎不可測(cè)得，如R254X，攜帶該突變的患者臨床表現(xiàn)典型，多以心肌病為主[21]。Rose等指出，在無癥狀患者中，至今未發(fā)現(xiàn)同時(shí)攜帶兩個(gè)無效等位基因的患者，可能解釋無癥狀患者的肉堿轉(zhuǎn)運(yùn)活性均值高于有癥狀患者；同時(shí)指出，P46S主要見于無癥狀患者基因中。Filippo等有類似發(fā)現(xiàn)[18，24]。另一些學(xué)者認(rèn)為基因型與臨床表型相關(guān)性很難確立。許多研究顯示，相同的突變可致不同的臨床表型。Spiekerkoetter等報(bào)道的1個(gè)土耳其家系，父親和2個(gè)兒子均為R471H的純合子（該突變的OCTN2肉堿轉(zhuǎn)運(yùn)活性為正常對(duì)照組的1.5%），然而僅其中1個(gè)兒子在嬰兒期出現(xiàn)嚴(yán)重癥狀，表現(xiàn)為Reye綜合征樣發(fā)作，其28歲的父親和5歲的哥哥均無癥狀[25]。Lund等報(bào)道的病例中，無血緣關(guān)系的2例N32S純合突變患者（該突變的OCTN2肉堿轉(zhuǎn)運(yùn)活性無法測(cè)得），1例于4月時(shí)發(fā)病，表現(xiàn)為低血糖、肝腫大、肌張力減退；1例19歲時(shí)因陽性家族史被篩查出，僅訴易疲勞[20]。另外，文獻(xiàn)中許多不同的突變可呈現(xiàn)相似的臨床表型。如R254X、V295X、Y211C等純合突變的PCD患者大多以心肌病為主要臨床表型；F17L/R471C復(fù)合雜合突變與G234R/R254X復(fù)合雜合突變的患者首發(fā)癥狀相同，均表現(xiàn)為高血氨、低血糖、Reye綜合征樣發(fā)作；R254X/S467C復(fù)合雜合突變與N32S純合突變的患者僅有體力下降的表現(xiàn)[20-22，26]。因此認(rèn)為，不能通過基因型預(yù)測(cè)PCD患者的臨床表型，也不能通過表型推測(cè)其基因型。2.3 雜合子的臨床表型PCD雜合子血漿及組織細(xì)胞內(nèi)肉堿濃度低于正常對(duì)照組均值，其尿液肉堿排泄量約正常的2～3倍，成纖維細(xì)胞肉堿吸收率為正常對(duì)照組的一半或以下，但通常無臨床表現(xiàn)，可能與肉堿水平尚能滿足機(jī)體正常代謝所需有關(guān)[7]。有學(xué)者認(rèn)為，PCD雜合子在禁食、長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)動(dòng)、疾病等狀態(tài)下，可能出現(xiàn)癥狀[27]。目前關(guān)于PCD雜合子的研究甚少，持續(xù)低水平的肉堿濃度對(duì)其造成的影響（表型特點(diǎn)、生化參數(shù)、臨床過程等）還不十分明確。Sarafoglou等報(bào)道2例老年P(guān)CD雜合子存在心功能異常[27]。日本學(xué)者通過超聲心動(dòng)圖檢查，發(fā)現(xiàn)PCD雜合子隨年齡增加，易患遲發(fā)型心肌肥厚，但心功能正常。PCD動(dòng)物模型的相關(guān)研究顯示：與正常小鼠相比，雜合子老鼠的左室肌細(xì)胞直徑隨年齡增長(zhǎng)而增加；當(dāng)壓力負(fù)荷過重時(shí)，血漿及心肌內(nèi)肉堿濃度處于相對(duì)低水平的雜合子老鼠，其病理性心肌肥厚和心功能衰竭的易患性增加[28]。還有動(dòng)物實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，PCD雜合子小鼠血漿、肝臟、心肌及骨骼肌內(nèi)的甘油三脂含量多于正常對(duì)照組。另外，有PCD雜合子新生兒出現(xiàn)嘔吐、食欲下降等胃腸道癥狀的報(bào)道。因此， PCD雜合子可能出現(xiàn)某種程度的心功能不全、腸功能紊亂或血脂異常。2011年11月24日12734
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鐘樂主治醫(yī)師 醫(yī)生集團(tuán)-湖南 線上診療科 異戊酸血癥 (isovaleric acidemia)是由于亮氨酸分解代謝酶異戊酸輔酶A脫氫酶缺乏，導(dǎo)致血中異戊酸量增加和（或）從尿中經(jīng)常大量排出異戊酰甘氨酸的一種遺傳病。大量有毒的異戊酸堆積在體內(nèi)，會(huì)侵害患者的神經(jīng)與造血系統(tǒng)，若沒有及時(shí)就醫(yī)，病患將會(huì)面臨發(fā)育遲緩、運(yùn)動(dòng)失調(diào)（ataxia）、昏迷、甚至死亡的危險(xiǎn)。許多醫(yī)師對(duì)此種疾病沒有足夠的信息與經(jīng)驗(yàn)，往往會(huì)造成診療上的延遲甚至誤診，將異戊酸血癥誤認(rèn)為其它的疾病。例如：瑞氏綜合征 (Reye syndrome)、新生兒敗血癥或新生兒猝死癥(Sudden infant death syndrome；SIDS)。臨床特征異戊酸血癥根據(jù)病患癥狀的嚴(yán)重程度及發(fā)病時(shí)間的早晚，可分成典型及非典型異戊酸血癥兩種。I.典型（急性）：典型的異戊酸血癥患者在出生后通常與一般嬰兒無異，有幾天到幾周的無癥狀期，但漸漸會(huì)呈現(xiàn)倦怠、胃口不佳、惡心、嘔吐、脫水、嗜睡、活動(dòng)力變差、體溫偏低、甚至?xí)谐榻畹默F(xiàn)象。這樣的癥狀與感冒、腸胃炎及新生兒感染很類似，常會(huì)造成診斷的困難。但由于異戊酸在體內(nèi)大量堆積，病兒的身體及尿液會(huì)有類似臭腳丫（臭腳汗）的氣味，成為臨床診斷上的重要依據(jù)。若對(duì)病患進(jìn)行血液及尿液的檢驗(yàn)，會(huì)發(fā)現(xiàn)病患有代謝有機(jī)酸血癥(metabolic acidosis) 、酮尿癥(ketonuria) 、乳酸血癥 (lactic acidemia) 、高氨血癥 (hyperammonemia) 、血小板減少癥(thrombocytopenia) 、嗜中性白血球減少癥 (neutropenia) 和低鈣血癥 (hypocalcemia) 等癥狀。此時(shí)若沒有正確的診斷與治療，病患將會(huì)逐漸昏迷 (coma)，甚至死亡。II. 非典型（慢性）：異戊酸血癥非典型異戊酸血癥病患的發(fā)病時(shí)間通常較晚，約在出生后一年左右，國外有5歲才被診斷出罹患異戊酸血癥的例子。非典型的異戊酸血癥癥狀較輕微且不明顯，這一類的孩子甚至不一定有特殊的氣味，但會(huì)有胃口不佳、生長(zhǎng)發(fā)育不良、智能發(fā)展障礙、可能有難以控制的抽筋等情形，有時(shí)會(huì)被診斷為腦癱或其它癥狀類似的疾病。對(duì)于此類病患而言，若飲食上沒有對(duì)蛋白質(zhì)做限制，一旦吃下高量的蛋白質(zhì)（特別是亮氨酸），就可能轉(zhuǎn)變成典型的異戊酸血癥，臨床癥狀將會(huì)加劇，甚至昏迷死亡。發(fā)生率根據(jù)統(tǒng)計(jì)，異戊酸血癥的發(fā)生率相當(dāng)?shù)?，約為五萬分之一。遺傳模式為常染色體隱性遺傳，父母親雙方各帶有此一缺陷基因，不分性別，每一胎皆有1/4機(jī)率可遺傳此癥。治療方式一、飲食治療異戊酸血癥病患對(duì)亮氨酸的代謝能力有問題，必須控制氨基酸的攝取，目標(biāo)是給予患者足夠保證生長(zhǎng)發(fā)育需要，但不至于造成酸中毒的蛋白質(zhì)。這需要根據(jù)患兒病情的嚴(yán)重程度決定攝入的蛋白質(zhì)的量。如果無法達(dá)到這個(gè)目標(biāo)，就需要補(bǔ)充醫(yī)用的，去除了亮氨酸的奶粉。以典型異戊酸血癥病患為例：每天蛋白質(zhì)的攝取量?jī)H能達(dá)1-2克/公斤，并以高糖量的飲食來補(bǔ)充病童生長(zhǎng)所需的熱量。輕癥的患者可能只需要稍微限制天然蛋白質(zhì)就可以了。過度限制蛋白質(zhì)可能導(dǎo)致亮氨酸水平過低，出現(xiàn)胃口差、乏力、生長(zhǎng)差、皮疹、脫皮和脫發(fā)。餐后2-4小時(shí)檢測(cè)血氨基酸水平，了解亮氨酸水平。飲食控制可能造成多不飽和脂肪酸、微量元素、多種維生素和鈣的缺乏，要注意補(bǔ)充。表1異戊酸尿癥的營養(yǎng)治療年齡蛋白需要(每日)亮氨酸（每日）能量（每日）新生兒2.5-3.0g/kg80-150 mg/kg120（100-145）kcal/kg嬰兒期2.0-3.0 g/kg50-140 mg/kg115(95-145)kcal/kg幼兒1.5-2.0 g/kg500-900 mg900-1800 kcal年長(zhǎng)兒1.0-1.2 g/kg650-1500 mg/kg1200-3900 kcal以上推薦量需要根據(jù)患兒的具體情況調(diào)整。二、藥物治療為了降低體內(nèi)的異戊酸含量，一般補(bǔ)充甘氨酸及肉堿（carnitine）來與異戊酸結(jié)合形成Isovalerylglycine及Isovalerylcarnitine。這兩種有機(jī)物均可隨著尿液排出體外，藉以降低體內(nèi)的異戊酸含量。對(duì)異戊酸患者而言，每人每天每公斤必須分別攝取250毫克（150-300毫克）的甘氨酸及100毫克的肉堿，才能達(dá)到降低異戊酸含量的目的。以上劑量包含食物中含有的含量。肉堿每天分3-4次攝入。甘氨酸配成100mg/ml的溶液口服，或者加入每日的特殊奶粉中。保持血中甘氨酸水平正常（200-400 uM）三、其他治療如果病患的狀況危急，亦可利用血液交換（exchange transfusion）、血液透析法（hemodialysis）或腹膜透析法（peritoneal）來快速降低病患體內(nèi)的異戊酸。四、隨診和監(jiān)測(cè)1. 反復(fù)發(fā)作時(shí)1.1 飲食控制：減少蛋白質(zhì)攝入，補(bǔ)充碳水化合物，減少消耗（臥床休息），增加左旋肉堿的劑量。盡量不要補(bǔ)充不含有熱量或電解質(zhì)的水。1.2 監(jiān)測(cè)尿酮：在出現(xiàn)代謝紊亂或者熱量不足時(shí)可能出現(xiàn)尿酮。1.3 如果惡心、嘔吐可以使用昂丹司瓊（每次0.15mg/kg，每4-8小時(shí)一次）1.4 如果患者不能喝水、持續(xù)嘔吐或者癥狀惡化，送有條件的醫(yī)院救治。2. 急診處理（根據(jù)個(gè)體情況調(diào)整）監(jiān)測(cè)血糖、電解質(zhì)、血?dú)狻B透壓、血氨、尿比重、尿酮體、出入水量和體重2.1 脫水：補(bǔ)充水和電解質(zhì)，如果需要的話，除了補(bǔ)充葡萄糖外補(bǔ)充10ml/kg 生理鹽水，大于1小時(shí)輸注。2.2 低血糖：1-2ml/kg 10％葡萄糖緩慢靜脈推注。2.3 酸中毒：碳酸氫鈉，1-2 mEq/kg，稀釋后靜脈輸注，大于20-30分鐘。需要的話可以重復(fù)使用。嚴(yán)重酸中毒的患者可以用碳酸氫鈉部分或全部替代含鈉液。2.4 維持正常的血鈉和滲透壓：監(jiān)測(cè)出入水量，體重，尿比重。低血鈉時(shí)補(bǔ)充3％的NaCl。如果攝入水分過多，滲透壓下降，可以注射速尿每次0.25-0.5 mg/kg，6-8小時(shí)一次。需要的話輸注甘露醇0.5g/kg。2.5 靜脈輸注左旋肉堿：每日100mg/kg，分4-6次，大于20-30分鐘緩慢靜推。2.6 血糖超過200mg/dL：補(bǔ)充普通胰島素，每小時(shí)0.05-0.1U/Kg。2.7 補(bǔ)充能量抑制分解代謝：飲食調(diào)整；補(bǔ)充20％脂肪乳。2.8 補(bǔ)充甘氨酸2.9 粒細(xì)胞減少或血小板減少：血培養(yǎng)，抗生素2.10 持續(xù)的酸中毒或高氨血癥：除了2.7的處理外，予以血液透析預(yù)后異戊酸血癥病童家長(zhǎng)對(duì)于孩子成長(zhǎng)過程中的任何異?，F(xiàn)象，必須保持比一般家長(zhǎng)更高的敏感度，并嚴(yán)格控制孩子的飲食。異戊酸血癥孩子，要避免重感冒或者嚴(yán)重的感染性疾病，一旦生病絕對(duì)不能輕忽，并盡速補(bǔ)充水分、電解質(zhì)和充分的熱量；飲食方面，孩子長(zhǎng)大后，也不一定得完全依賴特殊奶粉來提供營養(yǎng)，只要在蛋白質(zhì)的攝取上“斤斤計(jì)較”即可；不過定期的追蹤檢查非常重要，經(jīng)由密切的觀察與生化學(xué)檢測(cè)，才能給罹病的孩子真正的保障。在父母細(xì)心的的照護(hù)之下，并常常和您的醫(yī)師與營養(yǎng)師聯(lián)絡(luò)，異戊酸血癥的孩子也能夠健康正常的成長(zhǎng)。2011年01月13日7277
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