疾病概述
細胞、組織、器官和機體的生存與功能維持都必須依賴不斷進行的物質代謝過程,這種過程的每一步驟都有由多肽和(或)蛋白組成的相應的酶、受體、載體、膜泵等參與,當編碼這類多肽(蛋白)的基因發生突變、不能合成或合成了無活性的產物時,就會導致有關代謝途徑不能正常運轉,造成具有不同臨床表型的各種代謝缺陷病。其病理生理改變大致可以分為3類:
①通過該代謝途徑的某些終末產物缺乏,如過氧化酶體病、溶酶體病等,產生的症狀多為持續性、進行性的,且與進食等因素無關;
②受累代謝途徑的中間和(或)旁路代謝產物大量蓄積,如苯丙酮尿症、甲基丙二酸尿症、同型胱氨酸尿症、楓糖尿症、半乳糖血症等,通常都呈現累積物導致的中毒症狀,常見者如嘔吐、嗜睡、昏迷、生長發育遲滯、低血糖、高氨血症和酮、酸中毒等,其發病或早或遲,發病前常有無症狀期,或症狀呈間隙發作;
③由於代謝途徑受阻而導致對肝、腦、肌等組織的供能不足,如糖代謝障礙。先天性高乳酸血症、脂肪酸氧化缺陷、線粒體呼吸鏈功能障礙等,臨床常見低血糖、高乳酸血症、肌張力低下、體重不增等表現。
症狀體徵
在新生兒期發病的遺傳性代謝缺陷病的病情都甚嚴重,由於新生兒對疾病的反應能力不成熟,臨床上呈現非特異性症狀為主,如拒食、嘔吐、腹瀉、脫水、嗜眠、肌張力增高(或減低)、驚厥、呼吸窘迫等,易被誤診為顱內出血、新生兒窒息、呼吸窘迫綜合徵或肺炎、腦炎、腦膜炎和敗血症等感染性疾病。如患兒在宮內的生長發育和分娩過程中均屬正常,娩出後未餵奶之前或出生後數小時至數日內亦無異常(無症狀期),但隨著餵給奶類食物後立即或逐漸出現神經系統、消化系統和代謝紊亂的症狀,並迅速惡化者,應當高度警惕遺傳性代謝缺陷疾病的可能性。患兒的臨床表現可以歸納為以下幾方面。【神經系統症狀】
神經系統症狀是先天性代謝缺陷在新生兒期最先呈現的常見症狀。不論是何種原發疾病,由中間或(和)旁路代謝產物累積的毒性作用所致者,患兒最先常表現為吸吮和餵養困難,繼而出現呼吸異常或暫停、呃逆、心律緩慢、體溫不升等,甚至進入昏迷;患兒肌張力常陣發增高,重症且可見角弓反張,或伴有拳擊狀或蹬踏狀的肢體慢動作,亦有呈現軀幹肌張力降低而肢體肌張力增高且伴有震顫或肌陣攣者,易被誤認為驚厥。由於代謝障礙而致供能缺陷者則發病較早,神經系統症狀輕重不一,以肌張力低下為主,但甚少嗜睡和昏迷,且大多呈現高乳酸血症和代謝性酸中毒。
新生兒驚厥主要見於產傷、缺氧和感染等情況,但它也是各種代謝缺陷的重要症狀之一。維生素B6依賴症、非酮症性高甘氨酸血症(NKH)、亞硫酸鹽氧化酶缺乏症(SO)和過氧化酶體病等常在起病初即出現驚厥,其他代謝缺陷病則多在病程晚期始出現;在新生兒期發病的各種有機酸尿症和尿素循環酶缺陷病則大都在伴有低血糖或已有昏迷時始出現驚厥。腦電圖常可呈現棘波或棘慢綜合波。
肌張力低下是新生兒期最常見的症狀之一,多數是由於缺氧缺血性腦病和重症感染等非遺傳性疾病所造成;或是由於非代謝性的遺傳病,如遺傳性神經肌肉病變和染色體畸變等所導致。少數先天性代謝缺陷病如先天性高乳酸血症、尿素循環酶缺陷、呼吸鏈功能障礙、NKH和過氧化酶體病等,亦常在嗜唾、昏迷、驚厥發作等情況時伴有肌張力降低。
【消化系統症狀】
拒食、嘔吐、腹瀉等頗為常見,這些症狀常在進食後不久發生;持續黃疸伴生長遲緩者常見於crigler-Najjar綜合徵、α1-抗胰蛋白酶缺陷、過氧化酶體病、膽汁酸代謝障礙、C型Niemann-Pick病(慢性神經型)、Byler病等;脂肪酸氧化障礙和尿素循環酶缺陷者可呈現Reye綜合症樣症狀;肝腫大伴有低血糖和驚厥發作者常提示(Ⅰ或Ⅲ型)糖原累積病和高胰島素血症等;肝功能衰竭症狀(黃疸、出血症狀、轉氨酶增高、腹水等)出現時應考慮半乳糖血症、Ⅰ型酪氨酸血症、果糖不耐症和呼吸鏈功能障礙等疾病;各種原因所造成的肝細胞功能衰竭時都可在臨床上發生糖尿、低血糖、高氨血症、高乳酸血症、高酪氨酸血症、高甲硫氨酸血症等情況,必須注意鑑別。
【循環系統症狀】
呼吸鏈功能障礙、脂肪酸氧化障礙、Ⅱ型糖原累積病(Pompe病)可發生心功能衰竭症狀;心肌病變和心律異常尤多見於長鏈脂肪酸氧化障礙患兒。
病理生理
①通過該代謝途徑的某些終末產物缺乏,如過氧化酶體病、溶酶體病等,產生的症狀多為持續性、進行性的,且與進食等因素無關;②受累代謝途徑的中間和(或)旁路代謝產物大量蓄積,如苯丙酮尿症、甲基丙二酸尿症、同型胱氨酸尿症、楓糖尿症、半乳糖血症等,通常都呈現累積物導致的中毒症狀,常見者如嘔吐、嗜睡、昏迷、生長發育遲滯、低血糖、高氨血症和酮、酸中毒等,其發病或早或遲,發病前常有無症狀期,或症狀呈間隙發作;
③由於代謝途徑受阻而導致對肝、腦、肌等組織的供能不足,如糖代謝障礙。先天性高乳酸血症、脂肪酸氧化缺陷、線粒體呼吸鏈功能障礙等,臨床常見低血糖、高乳酸血症、肌張力低下、體重不增等表現。
上述病理生理變化多數會直接或間接地影響器官,特別是腦的發育和功能,導致殘疾,甚或危及生命。這類遺傳性疾病在1908年即被Garrod稱之為先天性代謝缺陷,都是單基因疾病,絕大多數屬常染色體隱性遺傳。這類疾病雖然罕見,但通常對機體造成的損害很大,尤其是在早期即累及神經系統,預後甚差。因此,臨床醫師對此必須提高警惕,致力於早期診斷,減少漏診、誤診,及早干預以避免傷殘發生。確切的診斷不僅對先證患兒的治療有利,亦有益於遺傳諮詢、改善人口素質。
診斷檢查
1.病史詳詢有無近親結婚史,母親生育史中有無死胎、自然流產,家族中有無類似病例。智力和體格發育情況。作出家系分析圖以確定遺傳方式(常染色體或性染色體的顯性或隱性遺傳)。注意詢問過去在其他單位診斷及治療情況,尤應重視實驗室生化檢查結果、心電圖及腦電圖的異常等。2.體檢除注意一般體格發育外,重點需作皮膚、肌肉、骨骼、肝脾、心臟、神經系統的詳細檢查。特別注意眼科情況,有無白內障、角膜色素沉著、虹膜缺損,眼底檢查注意有無黃斑色素沉著、視神經萎縮等。
3.檢驗①初步過篩試驗:根據臨床表現查血中電解質、pH、血氨、尿酸、乳酸、血脂、膽紅素、蛋白質、血糖,尿中還原物質、胺基酸、酮體、乳酸等。X線、B超、腦電圖、心電圖、CT、磁共振等檢查視情況進行,作出初步診斷。②進一步診斷:根據初篩結果,選擇測定血中蓄積物質含量及尿中排泄物質情況,如血中半乳糖、果糖、胺基酸、有機酸、銅、銅藍蛋白、TSH、rT3、皮質激素,尿中乳糖、胺基酸、尿酸及其他有機酸含量,測定代謝異常情況,如葡萄糖耐量試驗、半乳糖耐量試驗、白細胞內包涵體等。在一般情況下,對常見代謝缺陷病可以作出診斷。③明確診斷:測定特殊酶的活性,根據酶含量減少的情況,明確診斷為何種代謝缺陷病。
治療方案
1.內科治療(1)禁其所忌:早期控制飲食,對一些代謝缺陷病有明顯療效,可阻止病情發展。①苯丙酮尿症:從生後2個月開始給低苯丙氨酸飲食,代以水解蛋白,直至6歲左右。②半乳糖血症:從新生兒開始不餵乳類及含半乳糖食物,代以穀類、水果、代乳粉、肉、蛋類飲食。
(2)去其所余:用藥物將體內過多蓄積物排出體外。①肝豆狀核變性,可用絡合劑D-青黴胺20mg/(kg?d)絡合體內過多的銅。②原發性痛風:可用丙磺舒等藥,既減少腎小管對尿酸的重吸收,又使尿酸排出增多。
(3)補其所缺:補充體內缺乏物質。①血友病:給患者補充抗血友病球蛋白、新鮮全血、新鮮血漿。②抗維生素D性佝僂病:口服中性磷酸鹽(磷酸二氫鈉18g及磷酸氫二鈉145g,加水至1000ml,10~20ml,5/d)。同時口服維生素D,1萬~5萬IU/d,最大10萬IU/d,或雙氫速變固醇(DHT),可達2mg/d,2~4周后改為0.5~1mg/d,分次服。也可口服1,25(OH)2D3或25(OH)D31~2μg/d。③酶療法:採取誘導或補充所缺酶的方法治療。酶誘導:Crigler-Najjar綜合徵和Gilbert綜合徵都是由於葡萄糖醛醯轉移酶缺乏,使間接膽紅素不能轉化為直接膽紅素而發生黃疸。可用苯巴比妥、可拉明等酶誘導劑。酶補充:如糖原積累症I型可補充。α-葡萄糖苷酶(黑麴黴菌中提取),高雪病補充葡萄糖苷酶(牛脾中提取)。從人尿中提取芳基硫酸脂酶A治療異染性腦白質營養不良等。
2.器官移植可用胎肝、胎腦、腎臟、骨髓、肝臟等移植治療遺傳代謝性疾病。
3.對症治療有癲癎者抗癲癎治療,骨骼畸形者手術矯正,白內障作手術摘除,脾大者切脾。
4.基因治療將外源正常基因轉入體內,以替代突變或缺陷基因,並在體內長期表達治療疾病。如半乳糖血症植入。α-1-磷酸半乳糖尿甙轉移酶基因,精氨酸血症植入精氨酸分解酶基因等。但目前尚不能作為常規套用。
保健貼士
飲食療法:早期控制飲食對一些代謝缺陷疾病有明顯療效,可防止疾病發展,到年齡較大、酶活性增強,患兒可完全成為正常人。1、半乳糖血症:從新生兒開始不餵乳類及含半乳糖的食物,如豆漿、食糖等,代以穀類、水果、肉、蛋類食物。
2、苯丙酮酸尿症:從出生後2個月開始,給予低苯丙酮酸飲食,代以水解蛋白,直至6歲左右。
3、肝豆狀核變性:必須限制含銅飲食。藥物治療:補充缺乏的酶、輔酶或代謝物質,排除多餘物質。
4、抗維生素D性佝僂病,給予維生素D治療,並定期檢查,觀察療效。
5、肝豆狀核變性,給予二巰基丙醇、D—青黴胺治療。
流行病學
遺傳代謝病近年逐漸成為導致新生兒死亡和殘疾的主要原因,尤其是在實行計畫生育的今天,更應努力降低此類疾病的危害。代表著世界臨床檢驗技術發展最高水平的液相串聯質譜判讀(LC-MS/MS)技術可以做到用一滴血樣,在幾分鐘內一次分析近百種代謝物,檢測35種遺傳代謝病,可以說是目前世界上最先進、最省錢、最高效的篩查方法。世界已開發國家都普遍採用這一技術進行新生兒的篩查。中國已引入這一專利技術,並有經美國疾病控制中心(CDC)認證的協和檢驗醫學研發中心在全國範圍內提供服務。因此,中國已經從技術上具備從目前的第一代新生兒篩查發展到第二代的35種遺傳代謝病檢測,達到已開發國家水平。在中國每年2000多萬的出生人口中,約有40萬到50萬的兒童患有遺傳代謝病。它給患兒家庭和社會帶來了巨大的危害。
對遺傳代謝病的患者而言,愈早發現,愈早治療,對患兒愈好。新生兒疾病篩查是提高出生人口素質、減少出生缺陷的第三級預防措施,是嬰兒邁入健康人生的第一道“安檢”。國家《母嬰保健法》及其實施辦法已明確規定醫療保健機構應逐步開展新生兒疾病篩查,並將其列入母嬰保健技術服務項目。李教授強調:“遺傳代謝病是新生兒疾病篩查中重點篩查的一大類疾病,進行更多病種、更高覆蓋率的篩查對降低出生缺陷、提高人口素質意義重大。”