
戊二酸血症Ⅰ型(出生即“大头“,不治疗十岁内可致死)
美国女演员兼模特蕾妮·拜奥(Renee Baio)曾创立贝利·拜奥天使基金会(Bailey Baio Angel Foundation),该基金会致力于扩大美国新生儿筛查范围,为患有有机酸血症氧化障碍的儿童提供帮助。这个组织是以他们女儿贝利的名字命名的,贝利在出生时通过筛查查出了戊二酸血症Ⅰ型阳性。这种疾病会导致患者呕吐、嗜睡、喂养困难和烦躁不安等症状,还有可能导致脑损伤、昏迷甚至死亡。

图片来源自贝利·拜奥天使基金会官网
戊二酸血症Ⅰ型(glutaric acidemia type Ⅰ,GA-Ⅰ)又称戊二酸尿症Ⅰ型(glutaric aciduria type Ⅰ),是有机酸代谢病中较少见的类型,属于常染色体隐性遗传病。由于细胞内戊二酰辅酶A脱氢酶(glutaryl-CoA dehydrogenase,GCDH)缺陷,从而造成羟赖氨酸及色氨酸代谢紊乱,使其体内大量戊二酸、3-羟基戊二酸堆积引发疾病。临床主要表现为大头畸形、进行性肌张力异常和运动障碍。
戊二酸血症Ⅰ型发病率具有种族地域差异性,发病率约为1/10万。在古老的阿米什人( Amish)人群、加拿大土著Oji-Cree人、吉普赛人、美国印第安拉姆毕族人群中发病率更高,国内报道台湾发病率1/10万,浙江发病率1/13万。
戊二酸血症Ⅰ型 病因
主要与GCDH活性酶有关。GCDH基因位于19p13.2,含12个外显子,编码438个氨基酸。GCDH基因突变导致该酶活性降低或缺失,赖氨酸、羟赖氨酸和色氨酸分解代谢受阻,造成戊二酸、3-羟基戊二酸等旁路代谢产物在体内异常蓄积,在中枢神经系统尤为明显,可引起急性脑病危象。GA-Ⅰ的病理学显示纹状体损伤最为明显。其他可能的致病机制包括因戊二酸及相关代谢物所致的神经毒性、线粒体功能障碍和氧化应激等。
2戊二酸血症Ⅰ型 病症
大多数戊二酸血症Ⅰ型患儿于婴幼儿期发病,表现多样。发病时间越早,症状就会越重,预后效果也会越差。
1、大部分患者生后1年内表现相对正常,约75%的患者最早出现的体征是头大,多数患儿出生时头围较同龄儿大或生后不久头围迅速增大,可伴有轻微的非特异性症状,如喂养困难、呕吐等。
2、患儿通常生后3~36月龄间,在发热、感染、手术或预防接种等诱因后出现酮症、呕吐、肝大和急性脑病危象表现,包括肌张力低下、意识丧失和惊厥发作等,对症治疗后症状即可缓解,但不能完全恢复。如果急性脑病危象反复发生,神经系统损伤将进行性加重,可有发育倒退现象,最终可出现认知功能障碍。
3、一些患儿在生后数年逐渐出现运动延缓、肌张力异常和随意运动障碍,但智力发育基本正常。
4、患者常在10岁内死于伴发疾病或Reye样发作,随年龄增长发作减少。
5、极少数患者在青春期甚至成年时期首次发病,首次发病之前可无症状。
3戊二酸血症Ⅰ型 检查诊断
1、常规实验室检测
大多无特异性,可出现贫血、肝功能异常、代谢性酸中毒、高乳酸血症、高氨血症、低血糖、酮血和酮尿等,脑脊液常规检查正常,尿有机酸分析可见大量戊二酸和少量3-羟基戊二酸。
2、血串联质谱检测
可检测血中戊二酰肉碱(C5DC)、辛酰基肉碱(C8)以及其他酰基肉碱的水平。营养不良或病情严重期间可导致游离肉碱消耗增多时,C5DC值可能仅轻度增高或正常,这种情况需结合C5DC/C8及尿有机酸水平综合判断。
3、尿有机酸分析
利用气相色谱质谱技术可检测到患者尿中戊二酸、3-羟基戊二酸的水平增高。根据尿戊二酸水平可将GA-Ⅰ分为低分泌型(<100umol/mol肌酐)和高分泌型(>100umol/mol肌酐)。
4、影像学
脑CT扫描结果多为异常,常表现为大脑外侧裂及前纵裂增宽、脑白质减少、额颞叶脑发育不全、颞极蛛网膜囊肿、双侧侧脑室扩张、颞极前方蛛网膜囊肿、颞顶部硬膜下慢性血肿。晚发型GA-Ⅰ患者MRI的典型表现为额颞部发育不全和室管膜下结节。
5、酶活性检测
GCDH酶学分析是诊断的金标准。成纤维细胞或淋巴细胞培养显示GCDH酶活性出现不同程度缺陷。高度怀疑该病而MS/MS分析或尿有机酸分析不能确诊时,需测定该酶活性。
6、基因检测
GCDH位于染色体19p13.2,长约7kb,包括12个外显子。目前已报道的致病突变约200多种,绝大部分为错义突变。突变类型有种族差异,我国南方地区以IVS10-2A>C多见。据研究显示,该病的基因型和生化表型间存在一定联系。严重的基因突变可导致GCDH酶活性完全缺失,表现为高分泌型;轻微突变则保留了大部分的酶活性,因此表现为低分泌型。一些基因突变类型如R402W和A293T表现为高分泌型,而R227P和V400M则表现为低分泌型。但低分泌型患者同样易发生急性纹状体损伤,因此不建议将低分泌型患者等同于轻症患者。
7、新生儿筛查
如果能在症状出现之前筛查出患者,并及时治疗,可以减轻甚至避免神经系统损害。串联质谱分析血酰基肉碱水平是初筛的首选方法,但部分患者C5DC值增高不明显,应结合C5DC/C8比值判断。筛查阳性者,应进一步检测尿有机酸水平及基因检测,以明确诊断。
根据典型的临床表现即可初步怀疑戊二酸血症Ⅰ型。血戊二酰肉碱增高,戊二酰肉碱与辛酰肉碱比值增高,游离肉碱降低;尿戊二酸及3-羟基戊二酸增高,是重要的生化诊断指标。GCDH基因检测发现2个等位基因致病突变即可确诊。如果患者仅检测到1个突变位点,那么还需要根据筛查血C5DC及C5DC/C8增高且尿中排泄戊二酸及3-羟基戊二酸增多,可辅助临床诊断。
鉴别诊断:婴幼儿期头围迅速增大与其他原因导致的脑积水相鉴别;急性脑病危象需与中枢神经系统感染和其他代谢病相鉴别;尿戊二酸水平升高的患者需与其他疾病鉴别(如戊二酸血症Ⅱ型、α-氨基脂肪酸血症、短肠综合征、戊二酰辅酶A氧化酶缺乏等,以及喂养含中链甘油三酯奶粉、服用赖氨酸制剂的患者尿液戊二酸常轻度增高)。
4戊二酸血症Ⅰ型 治疗
不能治愈,但可通过饮食治疗、对症治疗、综合治疗控制病情进展。
1、饮食治疗
限制天然蛋白质,减少赖氨酸、色氨酸的摄入,为保证营养,需要补充去除赖氨酸、色氨酸的特殊配方奶粉。
2、 对症治疗
对于肌张力不全患者,可给予巴氯芬。对于急性期伴发感染的患者,应补充液体、左卡尼汀、葡萄糖、碳酸氢盐和精氨酸,纠正酸中毒,保证热量,以防止或减轻脑纹状体损伤。
3、综合治疗
虽然核黄素(维生素B2)能改善患者的生化治疗,但目前尚无证据证明补充核黄素可以改善GA-Ⅰ神经系统的病变,所以不建议长期核黄素治疗。其他如谷氨酸受体拮抗剂等神经保护性药物,尽管理论上这些药物有效,但临床上发现疗效并未明确,且药物副作用的发生率较高。
4、其他治疗
有报道肝移植治疗甲基丙二酸血症等取得了较好的效果,故可以尝试肝移植治疗GA-Ⅰ。细胞治疗及基因治疗是近几年的研究热点,但目前尚无利用此方法治疗GA-Ⅰ的报道。
部分相关诊疗机构
北京大学第一附属医院
杨艳玲
主任医师、研究员、博士生导师、教授
擅长遗传代谢病、儿科神经系统疾病诊疗
中山大学附属第一医院
马华梅
主任医师
擅长儿科疾病的诊治有较丰富的临床经验,对一些罕见的遗传代谢性疾病也有一定的诊治经验。
结语:戊二酸血症是一种比较罕见的遗传疾病,症状虽然多样,但典型症状比较明显。如果出现典型症状需要及早察觉,及时就医,如果没有及时就诊治疗的话,可能会导致病症加重,严重甚至可能危及患者生命。此外,患者一定要注意日常饮食的控制,以及日常保暖和预防感染等,在适度的情况下坚持做好康复训练。
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