小兒苯丙酮尿癥疾病
- 疾病別名:
- 小兒苯丙氨酸羥化酶缺乏,小兒苯丙氨酸羥化酶缺乏癥,小兒苯丙酮酸尿
- 相關疾?。?/dt>
- 相關癥狀:
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疾病介紹
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小兒苯丙酮尿癥是由于苯丙氨酸代謝途徑中,酶缺陷所導致的較為常見的一種常染色體隱性遺傳性疾病。出生時患兒正常,隨著進奶以后,一般在3―6個月時,即可出現(xiàn)癥狀,1歲時癥狀明顯。
病因
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小兒苯丙酮尿癥是由什么原因引起的?
(一)發(fā)病原因
本病屬常染色體隱性遺傳性疾病,系苯丙氨酸代謝途徑中酶的缺陷所致。
(二)發(fā)病機制
苯丙氨酸(phenylalanine,Phe)是人體必需氨基酸,食入體內的Phe一部分用于蛋白質的合成,一部分通過苯丙氨酸羥化酶作用轉變?yōu)槔野彼?,僅有少量的Phe經(jīng)過次要的代謝途徑在轉氨酶的作用下轉變成苯丙酮酸。
PKU是因苯丙氨酸羥化酶(phenylalanine hydroxylase,PAH)基因突變導致PAH活性降低或喪失,Phe在肝臟中代謝紊亂所致。PKU患者苯丙氨酸羥化酶缺乏,酪氨酸及正常代謝產(chǎn)物減少,血Phe含量增加,刺激轉氨酶發(fā)育,次要代謝途徑增強,生成苯丙酮酸、苯乙酸和苯乳酸,并從尿中大量排出,故稱苯丙酮尿癥。苯乳酸使患兒尿液具有特殊的鼠尿臭味。高濃度的Phe及其異常代謝產(chǎn)物抑制酪氨酸酶,使黑色素合成障礙。Phe增高影響腦發(fā)育,導致智能發(fā)育落后及出現(xiàn)小頭畸形、抽搐痙攣等神經(jīng)系統(tǒng)癥狀。
PKU的遺傳特點是:①患兒父母都是致病基因攜帶者(雜合子);②患兒從父母各得到一個致病基因;③患兒母親每次生育有1/4可能為PKU患兒;④近親結婚的子女發(fā)病率較一般人群為高。
人類PAH基因位于第12號染色體上(12q22~12q24.1),PAH基因全長約90kb,有13個外顯子和12個內含子,外顯子長度在57~892bp之間,成熟mRNA約2.4kb,編碼451個氨基酸。內含子長度為1~23kb不等。隨著分子生物學技術的發(fā)展,北京、上海等地已經(jīng)開展用單鏈構型多態(tài)性分析(SSCP)、變性梯度凝膠電泳(DGGE)、溫度梯度凝膠電泳(TGGE)、點雜交及DNA序列分析等技術對PKU病人進行基因分析,在中國人群中發(fā)現(xiàn)了30種以上基因突變(表1),發(fā)現(xiàn)外顯子7和12的突變占的比例相對較高。其中有一些是中國人特有的突變體,這些基因突變分別導致氨基酸置換、翻譯提早終止、mPNA剪切異常、閱讀框架移位等。
癥狀
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小兒苯丙酮尿癥有哪些表現(xiàn)及如何診斷?
患兒出生時大多表現(xiàn)正常,新生兒期無明顯特殊的臨床癥狀,部分患兒可能出現(xiàn)喂養(yǎng)困難、嘔吐、易激惹等非特異性癥狀。未經(jīng)治療的患兒3~4個月后逐漸表現(xiàn)出智力、運動發(fā)育落后,頭發(fā)由黑變黃,皮膚白,全身和尿液有特殊鼠臭味,常有濕疹。
隨著年齡增長,患兒智力落后越來越明顯,年長兒約60%有嚴重的智能障礙。2/3患兒有輕微的神經(jīng)系統(tǒng)體征,如肌張力增高、腱反射亢進、小頭畸形等,嚴重者可有腦性癱瘓。約1/4患兒有癲癇發(fā)作,常在18個月以前出現(xiàn),可表現(xiàn)為嬰兒痙攣性發(fā)作、點頭樣發(fā)作或其他形式。約80%患兒有腦電圖異常,異常表現(xiàn)以癲癇樣放電為主,經(jīng)治療后血Phe濃度下降,腦電圖亦明顯改善。PKU患者除了影響智能發(fā)育外,可出現(xiàn)一些行為、性格的異常,如憂郁、多動、自卑、孤僻等。
根據(jù)不同的臨床類型,PKU可分為:
1.經(jīng)典型PKU(classical PKU) 病兒有典型的臨床表現(xiàn),有程度不等的智能低下,60%屬重度低下(IQ低于50)。約1/4病兒有癲癇發(fā)作?;颊哳^發(fā)、皮膚顏色淺淡,尿液、汗液中散發(fā)出鼠臭味,伴有精神行為異常。血Phe濃度>1200μmol/L(20mg/dl),尿FeCl3-和DNPH試驗強陽性。
2.中度型PKU(moderate PKU) 臨床表現(xiàn)相對較輕,實驗室檢查結果同經(jīng)典型PKU,但是血苯丙氨酸在360~1200μmol/L,患兒對治療反應較好,血苯丙氨酸濃度較經(jīng)典型患者易控制。
3.輕型PKU(mild PKU) 臨床表現(xiàn)較輕或者無癥狀,血苯丙氨酸小于120~360μmol/L,見于極少數(shù)新生兒或早產(chǎn)兒,或者苯丙氨酸羥化酶殘余酶活性較高者。
4.四氫生物蝶呤(BH4)缺乏癥 臨床上將所有血苯丙氨酸>120μmol/L稱為高苯丙氨酸血癥,從病因上將高苯丙氨酸血癥分二大類:苯丙氨酸羥化酶缺乏和PAH的輔酶——四氫生物蝶呤(tetrahydrobiopterin,BH4)缺乏。兩類高苯丙氨酸血癥治療方法不同,早期鑒別診斷十分重要。
BH4缺乏癥又稱非經(jīng)典型PKU或惡性PKU,由于PAH輔助因子BH4缺乏所致?;純撼擞械湫蚉KU表現(xiàn)外,神經(jīng)系統(tǒng)表現(xiàn)較為突出,如軀干肌張力下降,四肢肌張力增高,不自主運動,震顫,陣發(fā)性角弓反張,頑固性驚厥發(fā)作等。BH4缺乏癥者單獨用低苯丙氨酸飲食治療可使血苯丙氨酸濃度下降,但神經(jīng)系統(tǒng)的癥狀仍呈持續(xù)性進展。該病的發(fā)生率占PKU的10%左右,因此對所有高苯丙氨酸血癥都應進行常規(guī)鑒別診斷。CT和MRI檢查可見進行性腦萎縮。診斷主要依靠HPLC測定尿中新蝶呤(N)和生物蝶呤(B)。如因6-丙酮酰四氫蝶呤合成酶(PTPS)缺乏時所致的BH4缺乏癥,尿中新蝶呤明顯增加,N/B增高,B%
檢查
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小兒苯丙酮尿癥應該做哪些檢查?
1.新生兒篩查 新生兒期的PKU患兒無任何臨床表現(xiàn),生后3個月后才漸漸出現(xiàn)PKU的表現(xiàn)。隨著預防醫(yī)學科學的發(fā)展,苯丙酮尿癥的新生兒篩查已逐步成為常規(guī)。新生兒篩查即是通過測定血苯丙氨酸,在群體中對每個新生兒進行篩檢,使PKU患兒在臨床癥狀尚未出現(xiàn)之前,而其生化等方面的改變已比較明顯時得以早期診斷、早期治療,避免智能落后的發(fā)生。 2.尿三氯化鐵(FeCl3)及2,4-二硝基苯肼試驗(DNPH)
(1)三氯化鐵(FeCl3)試驗:在新鮮尿液5ml加入0.5ml的FeCl3,尿呈綠色為陽性。
(2)2,4-二硝基苯肼試驗:在1ml尿液中加入1ml的DNPH試劑,尿液呈黃色熒光反應為陽性。
這兩種試驗陽性反應也可見于楓糖尿癥,胱氨酸血癥,故并非為PKU特異性試驗,需進一步做血苯丙氨酸測定才能確診。新生兒PKU因苯丙氨酸代謝旁路尚未健全,患者尿液測定為陰性,該方法不能用于新生兒篩查。
3.血苯丙氨酸測定 有兩種方法:
(1)Guthrie細菌抑制法:正常濃度1200μmol/L。
(2)苯丙氨酸熒光定量法:正常值同細菌抑制法。
4.苯丙氨酸負荷試驗 對血苯丙氨酸濃度大于正常濃度,1200μmol/L診斷為PKU,600μmol/L情況下,直接給予口服BH4片20mg/kg,BH4服前,服后2,4,6,8,24h分別取血作Phe測定。對于血Phe濃度
鑒別
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小兒苯丙酮尿癥容易與哪些疾病混淆?
經(jīng)典PKU應與各型高苯丙氨酸血癥進行鑒別。不同的基因突變引起不同的高苯丙氨酸血癥。
經(jīng)典PKU與各型高苯丙氨酸血癥的主要特征分述如下:
1.經(jīng)典PKU(classical PKU) 如上所述。
2.持續(xù)性輕型高苯丙氨酸血癥(persistent mild hyperphenylalaninemia) 癥狀較輕,多數(shù)病兒無明顯智力低下。血PA為0.244~1.22mmol/L。
3.一過性高苯丙氨酸血癥(Transient hyperphenylalaninemia) 見于新生兒或早產(chǎn)兒。血酪氨酸的增高比PA增高更為明顯,尿中有苯丙酮酸和苯乙酸。生后數(shù)月對PA的耐受有改進,但仍不正常。
4.苯丙氨酸轉氨酶缺陷(PA transaminase deficiency) PA負荷后,血PA增高,尿中苯丙酮酸只有輕度增高。
5.二氫蝶啶還原酶(DHPR)缺陷 DHPR的缺陷導致四氫生物蝶呤(BH4)的不足,而BH4是PAH的輔助因子,所以DHPR缺陷可引起嚴重高苯丙氨酸血癥。同時,BH4又是酪氨酸和色氨酸代謝酶的輔助因子,其缺乏可引起多巴胺、去甲腎上腺素、5-羥色胺等神經(jīng)遞質的合成減少。臨床表現(xiàn)為嚴重腦功能障礙,如發(fā)育遲緩、進行性智力減退、肌張力異常、不自主運動、震顫、動眼危象、陣發(fā)性角弓反張、驚厥發(fā)作等。CT和MRI可見進行性腦萎縮。診斷根據(jù)血PA增高,神經(jīng)遞質減少,皮膚成纖維細胞中DHPR的活性減低或消失。治療應補充左旋多巴和5-羥色氨酸及葉酸。本病單獨限制PA攝入雖能降低PA水平,但神經(jīng)系統(tǒng)仍有進行性癥狀。DHPR酶基因位于4p15.3。
6.二氫生物蝶呤合成酶缺陷 臨床表現(xiàn)與DHPR缺陷相同。診斷根據(jù)血PA增高,尿中新蝶呤(Neopterin)增高,生物蝶呤(Biopterin)低下。治療同DHPR缺陷。
并發(fā)癥
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小兒苯丙酮尿癥可以并發(fā)哪些疾?。?
喂養(yǎng)困難,智力、運動發(fā)育落后,常有濕疹,肌張力增高、腱反射亢進,嚴重者可有腦性癱瘓,癲癇發(fā)作,出現(xiàn)憂郁、多動、自卑、孤僻等。
預防
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避免親緣結婚。雜合子之間不應婚配。開展新生兒篩查以早期發(fā)現(xiàn)PKU病兒,早期開始治療,以防止發(fā)生智力低下。每個新生兒都應該作尿布試驗,以便早確診,早治療。
對有本病家族史的夫婦必須采用DNA分析或檢測羊水中蝶呤等方法對其胎兒進行產(chǎn)前診斷。以決定是否作選擇性人工流產(chǎn)。
目前,我國PKU患兒中約80%基因突變已明確,還有約20%的基因突變機制未明。每個PKU家庭存在兩個突變基因,因此基因診斷可有三種結果:
1、兩個突變基因均能診斷清楚;2、一個突變基因診斷清楚、另一個突變基因診斷不清;3、兩個突變基因均不能診斷清楚。前兩種結果可提供產(chǎn)前診斷,第三種結果在鑒別非經(jīng)典型PKU的前提下,通過連鎖分析可以做間接基因診斷時也可進行產(chǎn)前診斷。
由于PKU是遺傳性疾病,進行基因診斷時需要患兒和父母同時留取血樣,同時因突變基因的種類繁多,分析復雜,因此基因診斷應提前在再次懷孕前半年到一年的時間進行,這樣才能在妊娠時依據(jù)基因診斷結果進行有針對性的產(chǎn)前診斷。
苯丙酮尿癥在出生后數(shù)天就能從血、尿中化驗出來。所以目前很多國家已將這種病列為新生兒期普查的疾病。
治療
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1. 治療原則
治療并發(fā)癥,緩解并發(fā)癥的癥狀。對于苯丙酮尿癥本身來說,是沒有藥物可以治療的。診斷一旦明確,應盡早給予積極治療,主要是飲食療法。開始治療的年齡愈小,效果愈好。
PKU是第一種可通過飲食控制治療的遺傳性代謝病。天然食物中均含一定量苯丙氨酸,低蛋白飲食將導致營養(yǎng)不良,因此要用低苯丙氨酸飲食治療:
(1)早期治療:一旦確診,應立即治療。開始治療的年齡越小,預后越好,智能發(fā)育可接近正常人。晚治療者都有程度不等的智能低下。3~5歲后治療者,可能減輕癲癇和行為異常,但對已存在的嚴重智能障礙改善不明顯。由于新生兒篩查在我國已逐步推廣和普及,篩查出的病人往往能在出生1個月內,甚至2周之內得到確診和治療,為病兒的健康成長提供了保證。
(2)控制苯丙氨酸攝入:苯丙氨酸是一種必需氨基酸,為生長和體內代謝所必需。PKU患者的智能障礙是由于體內過量的Phe及旁路代謝產(chǎn)物的神經(jīng)毒性作用而引起,要防止腦損傷,只有減少從食物中攝取苯丙氨酸。血苯丙氨酸應控制在一定范圍,以滿足其生長發(fā)育的需要。一般應保持血苯丙氨酸濃度在120~360μmol/L較為理想。過度治療將導致苯丙氨酸缺乏,出現(xiàn)嗜睡、厭食、貧血、腹瀉,甚至死亡。
(3)調查個體食譜:由于每個患兒對苯丙氨酸的耐受量不同,故在飲食治療中,仍應根據(jù)患兒具體情況調整食譜。低苯丙氨酸奶方治療至少持續(xù)到12歲以上。
(4)家長的合作:是成功的關鍵因素之一。如果家長充分了解治療原則,飲食控制得比較合理,病兒的智力發(fā)育往往正常。
(5)懷孕前女性患者:成年女性患者在懷孕前應重新開始飲食控制,直到分娩,以免高苯丙氨酸血癥影響胎兒。
(6)高危家庭產(chǎn)前診斷:近年來,北京、上海等地都開展了PKU高危家庭產(chǎn)前診斷,通過直接查找基因突變點結合微衛(wèi)星遺傳多態(tài)性分析方法(STR,VNTR),成功地對高危家系實施了產(chǎn)前診斷,取得了良好的社會效益。產(chǎn)前診斷之前必須采集PKU患兒及其父母靜脈血作家系連鎖分析,產(chǎn)前診斷于孕9~12周取絨毛或16~18周取羊水細胞。由于STR多態(tài)連鎖分析不是直接檢測基因突變,因此在應用中必須注意臨床診斷的準確性,千萬不能將非PAH基因突變的PKU當成PAH突變的病例來進行連鎖分析。在產(chǎn)前診斷中還必須嚴防樣品污染,尤其是母體細胞污染。
2.治療方法
飲食治療:
低苯丙氨酸飲食主要適用于典型PKU以及血苯丙氨酸持續(xù)高于1.22mmol/L(20mg/dl)的患者。因此對嬰兒可喂給特制的低苯丙氨酸奶粉,到幼兒期添加輔食時應以淀粉類、蔬菜、水果等低蛋白食物為主。苯丙氨酸需要量,2個月以內約需50―70mg/(kg.d)3―6個月約40mg/(kg.d),2歲均約為25―30mg/(kg.d),4歲以上約10―30mg/(kg..d),以能維持血中苯丙氨酸濃度在0.12―0.6mmol/L(2―10mg/dl)為宜。飲食控制至少需持續(xù)到青春期以后。飲食中補充酪氨酸可以使毛發(fā)色素脫失恢復正常但對智力進步無作用。在限制苯丙氨酸攝入的飲食治療過程中應密切觀察患兒的生長發(fā)育營養(yǎng)狀況及血中苯丙氨酸水平及副作用。
飲食治療還必須考慮到個體的差異,由于患兒苯丙氨酸羥化酶的活性缺陷程度差別很大,因此飲食治療要堅持個體化的原則,而且由于各年齡段患兒蛋白質、熱量、苯丙氨酸需要量和耐受量的不同,應根據(jù)每個患兒的年齡、體重、血Phe濃度制定和調整食譜,使血苯丙氨酸濃度控制在適當?shù)乃健?
藥物治療:
對于非典型苯丙酮尿癥的治療除了飲食治療以外,還應補充多種神經(jīng)介質,如BH4、多巴、5-羥色胺、葉酸等。 對于有其他合并癥的患兒應予以對癥治療。例如合并有癲癇發(fā)作的患兒,應及早開始進行正規(guī)的抗癲癇藥物治療?;加袧裾畹幕純涸谘狿he濃度控制滿意后,可自愈,如濕疹嚴重,可給予外用藥對癥治療。 腦損傷引起的智力落后是不可逆的,但如果經(jīng)過智力康復,也會有不同程度的提高,有的甚至可能有顯著進步。對于條件許可的家庭,可以考慮對患兒進行智力康復的訓練,對于智力重度落后的患兒,訓練目的是培養(yǎng)基本生活自理能力,而對于輕中度落后的患兒在培養(yǎng)其生活能力的基礎上,還應進行相應的生存技能的訓練。
生物蝶呤(biopterin,BH4)用于治療對低苯丙氨酸飲食無反應的變異型,起初所用生物蝶呤(BH4)劑量為每天2.5mg/kg,由于生物蝶呤(BH4)透過血腦屏障甚少,故多數(shù)病兒仍不得不合并應用低苯丙氨酸飲食并輔以左旋多巴每天10~15mg/kg,5-羥色胺每天4mg/kg及卡比多巴(Carbidopa)(一種脫羧抑制劑)每天1~2mg/kg。Kapatos等證實用大劑量生物蝶呤(BH4)時,腦組織中可達到有效的治療濃度,而且鑒于左旋多巴長期使用可導致幻覺、運動障礙和精神癥狀等不良作用,5-羥色胺也可引起硬皮病樣病變。因此嘗試單用大劑量BH4治療此型PKU,最大劑量曾高達每天40mg/kg。由于每一病兒對BH4的敏感程度不同,故對每個病例的治療劑量應根據(jù)以下臨床指標予以調整:
①神經(jīng)系統(tǒng)癥狀消失與否。
②血清苯丙氨酸濃度應維持在0.61mmol/L以下。
③尿中5-羥色胺排出量正常。
單獨使用BH4的優(yōu)點是不需要價格昂貴的特殊飲食治療,每天僅需服藥1次,且不需使用上述可能引起副作用的各種藥物。不足之處是并非對每一例本型PKU病兒都具有特殊的治療效果。如Endres曾報告一例自生后54天開始用生物蝶呤(BH4)治療的病兒,經(jīng)治療隨訪2年余,效果不理想。為何部分BH4生成不足的病例對此治療不敏感,機制尚不明確。
3.預后
若能在嬰兒出生不久就確診治療,絕大多數(shù)患兒的身心將得到正常的發(fā)育,其智力亦可達到正常人的水平。任何年齡的患兒經(jīng)過治療后,智力都有不同程度進步。
BH4缺乏型PKU患兒的神經(jīng)系統(tǒng)癥狀出現(xiàn)較早且較嚴重,如不經(jīng)治療,常在幼兒期死亡。