神經節苷脂沉積病是因為患兒缺乏酸性β-半乳糖苷酶、阻斷了GM1降解過程所造成。該酶的作用是使GMI和其他含半乳糖的低聚糖分子所結合的半乳糖基水解脫離。神經節苷脂類廣泛存在於人體各種細胞內,而以腦和神經組織中含量最高。人腦內至少含有10種不同結構的節苷脂,GM1是最主要的一種。GML的降解必需在溶酶體中經一系列水解酶的作用逐步進行,其中任一酶的缺陷都將造成節苷脂在溶酶體中沉積,進而破壞細胞和臟器,即為神經節苷脂沉積病,其臨床表現以中樞神經系統症狀為主。
GMl節苷脂沉積病
【病因和發病機制】
GMI節苷脂沉積病是因為患兒缺乏酸性β-半乳糖苷酶、阻斷了GM1降解過程所造成。該酶的作用是使GMI和其他含半乳糖的低聚糖分子所結合的半乳糖基水解脫離,其編碼基因位於3p21。33。基因突變的變異型較多,故在臨床上亦呈現症狀迥異的各種亞型。為方便臨床診斷、預後判斷和遺傳諮詢,本病通常分為嬰兒型(Ⅰ型),幼年型(Ⅱ型)和慢性晚髮型(Ⅲ型)。患者除GMI外,各種組織中還有硫酸角質素等的累積。
【臨床表現】
Ⅰ型患兒常在出生後不久即發病,初起表現為全身肌張力低下,吸吮力差,餵養困難,對外界反應差,出生數月內即可見肝脾腫大,常伴醜陋面容,如前額凸出,大耳,鼻樑低平,齒齦增生和巨舌。患兒精神、動作發育遲緩,至7~8月時尚不能獨坐;對聲音敏感,稍加刺激即可使之驚跳;動作失定向並逐漸出現眼震顫、陣發性痙攣、驚厥,腱反射亢進,腰部脊柱後突,關節強直等症狀。如能存活至1歲以上,患兒常呈去大腦狀態,且易反覆罹患呼吸道感染,每在2歲左右死於支氣管肺炎。患兒的骨髓、肝脾、淋巴結中可找得特殊的泡沫細胞。骨骼X片常顯示多發性骨發育不良、骨質疏鬆,椎體前緣尖突和畸形等現象。約50%患兒眼底檢查可發現櫻紅色斑。
Ⅱ型(晚發嬰兒型,或稱幼年型)的發病年齡稍晚,多數在12~18個月。首發症狀常是步態異常、易摔跌等行走不穩,繼而上肢運動不穩、不能獨坐、獨站和失語,逐漸發展至痙攣性四癱;常見癲癇發作。患兒通常無外周神經受累和肝脾腫大,視網膜和角膜無病變,視力正常;面容正常。骨骼X片可見輕度髖臼和胸、腰椎椎體發育不良,近端掌骨畸形。患兒常因肺部感染在3~lO歲間死亡。
Ⅲ型患兒的發病在4歲以後,多數在兒童期和青春期,亦有遲至三四十歲者。患者常以構音障礙和肌張力改變為初始症狀,病情進展緩慢,可長達數10年,智慧型可能輕度受損,通常無共濟失調、肌陣攣、癲癇等症狀;無面容異常、肝脾腫大;無視網膜、角膜病變。骨骼X片可能見到脊椎椎體輕度扁平。
【診斷】
本病患兒尿中可見硫酸角質素排出、外周血淋巴細胞常有空泡形成、骨骼X片有特徵性改變等均有助於診斷。確診需依據外周血白細胞、培養成纖維細胞或肝活檢材料的酸性β-半乳糖苷酶活性測定。
2、GM2節苷脂沉積病
本組疾病是由於缺乏己糖胺酶所致,都是常染色體隱性遺傳病。該酶缺乏時,GM2分子所結合的N-乙醯半乳糖(NANA)即不能被水解脫離,造成GM2降解障礙而沉積在體內。己糖胺酶有兩種同功酶,即己糖胺酶A(HexA)和己糖胺酶B(HexB)。兩者均由兩條多肽鏈組成:HexA者為α和β兩條肽鏈(α,β);HexB則為兩條β肽鏈(β,β)。α和β肽鏈的編碼基因分別位於15q23~q24和5q13,α肽鏈基因突變即導致HexA活性喪失,臨床表現為Tay-Sachs病;β肽鏈基因突變時,HexA和HexB兩酶的活性均喪失,臨床表現為Sandhoff病。由於基因突變的種類繁多,這類疾病的臨床表現變異甚大。
(1)Tay-Sachs病本病又稱為B型GM2節苷脂沉積病,是由於己糖胺酶a鏈缺陷、GM2在神經元累積所導致,發病率約為1/11。2萬。根據起病年齡和臨床表現可分為嬰兒型、晚發嬰兒型和晚發(兒童、青春期、成人)型三種。
嬰兒型是最多見的GM2累積症。患兒在初生時均正常,至生後4個月左右即可出現異常的聽音動作性反應,即對聲音刺激(少數亦對光線或觸摸等刺激)特別敏感,表現為突發驚跳和四肢伸展性陣攣;正常嬰兒對聲音刺激的反應(Moro反射)常隨重複刺激而逐漸減退,但患兒的反應始終與刺激同步。至4~6個月時呈現精神運動發育方面的衰退征象,逐漸不能獨坐、翻滾或取物,開始對外界反應淡漠;肌張力減退,錐體束征陽性,此後肢體逐漸痙攣。至8~9個月時,患兒可發生眼震顫、失明,眼底可見櫻紅斑。生後第2年時常有癲癇發作和腦電圖異常表現,但無外周神經被侵犯徵象,亦無骨骼、面容等改變。隨病情進展,患兒漸至呈痴呆狀,常在3~5年時死於惡病質。
晚發嬰兒型患兒通常在生後第2年起病,臨床表現類似嬰兒型。慢性晚髮型患者可在兒童期、青春期或成人期的任一年齡發病,約1/3病例在10歲以前起病。初起以失語、構音障礙、行走困難、小腦共濟失調等症狀為主;亦有以乏力、淡漠、奇特行為等起病者;隨病程進展,逐漸出現智慧型衰退、肌陣攣、癲癇、失明等症狀;起病3~10年後,患者呈痴呆狀。
慢性型患者的臨床表現雖然變化多端,但多數有下運動神經元和脊髓小腦受侵犯的徵象,表現為眼肌麻痹,肢體肌肉張力減低、肌萎縮等。有些患者病情發展緩慢,病程可長達數10年;少數患者發病甚隱襲,症狀輕微且發展極慢。
酶學檢測是診斷Tay-Sachs病的唯一方法,可採用外周血白細胞和培養皮膚成纖維細胞進行,患兒的已糖胺酶A活力降低,己糖胺酶B活力正常或增高。
(2)Sandhoff病本病又稱為O型GM2節苷脂沉積病,是由於己糖胺酶β肽鏈的編碼基因突變所致。由於β肽鏈的缺陷,患兒己糖胺酶A和B的活力均缺如;HexA缺乏導致了GM2累積,部份累積的GM2也可通過代謝旁路;但由於GA2的進一步降解仍需在HexB的參與下進行。因此Sandhoff病患兒同時有GM2和GA2的累積。此外,還有紅細胞糖苷脂也貯積在各種內臟中,因為紅細胞糖苷脂的降解過程亦必須依靠HexB的水解作用。患兒腦組織中GM2含量超出正常100~200倍;GA2亦達正常的50~100倍。肝、腎脾內臟中則以紅細胞糖苷脂沉積為主。
本病臨床表現與Tay-Sachs病極相似,患兒在出生後數月內大多正常,僅驚跳現象較多,至6足月左右逐漸出現肌張力降低,不能坐、站,失明,驚厥,輕度肝脾腫大等症狀。病情進展迅速,尚無有效治療方法,常在兩歲內死亡。
可測定血清、白細胞或培養皮膚成纖維細胞的HexA和HexB的活性,根據酶檢測結果決定診斷和鑑別。羊水細胞酶活性測定可供作產前診斷的依據。