黃玲玲,梁 霞,牛曼曼
(安徽醫(yī)科大學(xué)第二附屬醫(yī)院兒科,安徽合肥 230601)
遺傳代謝性疾病(inherited metabolic disorders,IMD)或稱先天性代謝缺陷病(inborn errors of metabolism,IEM),是由于遺傳性代謝途徑缺陷,導(dǎo)致異常代謝產(chǎn)物蓄積或必需物質(zhì)缺乏,而出現(xiàn)相應(yīng)臨床癥狀和實(shí)驗(yàn)室檢查異常的一類疾病,包括氨基酸、有機(jī)酸、脂肪酸、尿素循環(huán)、碳水化合物、類固醇、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。根據(jù)美國(guó)醫(yī)學(xué)遺傳科學(xué)院(The American College of Medical Genetics,ACMG)頒布的新生兒篩查指南[1],需要篩查的54種IMD疾病中,有38種可以采用串聯(lián)質(zhì)譜(tandem mass spectrometry MS/MS)方法分析,其中甲基丙二酸血癥、楓糖尿病均屬于首要篩查項(xiàng)目,故結(jié)合我科病例資料及相關(guān)文獻(xiàn)復(fù)習(xí),探討新生兒期起病的常見遺傳代謝性疾病臨床特點(diǎn),做到早診治,從而改善預(yù)后。
例1,女,11 d,因發(fā)熱2、3 d伴少吃少動(dòng)入院,系第1胎第1產(chǎn),母孕40+2周剖宮產(chǎn)娩出,出生體重3 800 g,入院查體:體溫 36.7°,脈搏每分鐘 165次,呼吸每分鐘48次,體重2 870 g,反應(yīng)差,無(wú)哭聲,面色蒼白發(fā)灰,口周及甲床紫紺,前囟平軟,呼吸急促,呼吸音粗糙,無(wú)啰音,心音稍低鈍,腹平軟,臍帶未落,臍輪稍紅腫,見血痂及少量血性滲出,有臭味,肝肋下4 cm,質(zhì)軟,脾肋下未及,四肢涼,皮膚干燥,彈性欠佳,肌張力低,原始反射未引出。母25歲,孕期無(wú)特殊,父28歲,家族史無(wú)特殊。診斷考慮新生兒臍炎、敗血癥、化膿性腦膜炎可能,予美羅培南抗感染、鹽水?dāng)U容、呼吸機(jī)輔助呼吸、丙球支持等處理,入院后相關(guān)檢查如下:血常規(guī)示白細(xì)胞5.53 ×109·L-1,中性粒細(xì)胞46.4%,血紅蛋白 146 g·L-1,血小板 228 ×109·L-1,總膽 47.9 mmol·L-1,CO2-CP 8.5 mmol·L-1,超敏 C 反應(yīng)蛋白 0.5 mg·L-1,血?dú)夥治?接呼吸機(jī)后半小時(shí))Na 152 mmol·L-1,K 3.1 mmol·L-1,iCa 1.39 mmol·L-1,pH 7.15,PCO211.9 mmHg,PO2136 mmHg,HCO34.2 mmol·L-1,BE-25 mmol·L-1,SO298% ,F(xiàn)T3 2.340 pmol·L-1,F(xiàn)T4 10.550 pmol·L-1,TSH 0.098 mIU·L-1,急診腰穿檢查腦脊液常規(guī)生化示白細(xì)胞5×106·L-1,血糖檢測(cè)正常,經(jīng)處理后患兒自主呼吸恢復(fù),予入院后24 h撤機(jī),因感染相關(guān)指標(biāo)檢查如血培養(yǎng)、腦脊液培養(yǎng)、超敏CRP均未見異常,臨床體溫穩(wěn)定,無(wú)抽搐等相關(guān)表現(xiàn),但患兒一直反應(yīng)差,少動(dòng),吸吮無(wú)力,管飼喂養(yǎng),故高度懷疑遺傳性代謝病,隨即送檢血串聯(lián)質(zhì)譜及尿氣相色譜—質(zhì)譜檢測(cè)(合肥金域醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)所),入院后第7天監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn),原先恢復(fù)正常的血CO2-CP再度降至10.7 mmol·L-1,血常規(guī)示白細(xì)胞 2.02 ×109·L-1,中性粒細(xì)胞31.9%,血紅蛋白112 g·L-1,血小板13×109·L-1,超敏 C 反應(yīng)蛋白 0.67 mg·L-1,血氨 120 μmol·L-1,當(dāng)天患兒再度出現(xiàn)呼吸困難,再次予呼吸機(jī)輔助通氣,上機(jī)過(guò)程中即發(fā)現(xiàn)患兒開始出現(xiàn)抽搐現(xiàn)象,同時(shí)體溫再度升高,血串聯(lián)質(zhì)譜示丙酰肉堿、丙酰肉堿與乙酰肉堿比值增高,伴游離肉堿降低,提示甲基丙二酸血癥或丙酸血癥,尿氣相色譜—質(zhì)譜示丙酰甘氨酸及甲基枸櫞酸增高,提示丙酸血癥。予大劑量維生素B12、亞葉酸鈣、左卡尼汀治療,入院第8天因治療效果不明顯,家屬放棄治療出院后失訪。
例2,女,10 d,因少吃少哭少動(dòng)5 d入院,系第1胎第1產(chǎn),母孕39+1周因“臍帶繞頸兩周”剖宮產(chǎn)娩出,否認(rèn)出生窒息史,出生體重3 400 g。入院查體:體溫36.8°,脈搏每分鐘158次,呼吸每分鐘47次,體重2 770 g,反應(yīng)差,前囟平軟,皮膚無(wú)黃染,心肺聽診無(wú)特殊,腹軟,肝脾肋下未及,四肢肌張力高,原始反射弱,尿液無(wú)明顯異味。入院后急查末梢血糖1.4 mmol·L-1,血?dú)夥治?Na 138 mmol·L-1,K 4.3 mmol·L-1,iCa 1.71 mmol·L-1,Hct 13.9 g·dL-1,pH 7.205,PCO222.2 mmHg,PO245 mmHg,HCO38.9 mmol·L-1,BE-19 mmol·L-1,SO274% ,血常規(guī)白細(xì)胞 11.27×109·L-1,中性粒細(xì)胞40.7%,血紅蛋白 125 g·L-1,血小板 789 ×109·L-1,肝腎功能、電解質(zhì)、超敏C反應(yīng)蛋白均未見明顯異常,頭顱MRI提示雙側(cè)基底節(jié)區(qū)、半卵圓中心、腦干、腦橋、延髓及雙側(cè)小腦半球?qū)ΨQ性異常信號(hào)。診斷考慮新生兒低血糖、代謝性酸中毒,同時(shí)因頭顱MRI異常改變非低血糖腦損傷好發(fā)部位,故懷疑遺傳性代謝病,隨即送檢血串聯(lián)質(zhì)譜及尿氣相色譜—質(zhì)譜檢測(cè)(南京圣元惠仁醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)所)。入院后低血糖很快糾正,但患兒一直喂養(yǎng)差,配方乳每次30 mL,q3h喂養(yǎng),并予靜脈營(yíng)養(yǎng)支持,入院第1天患兒即出現(xiàn)陣發(fā)性四肢肌張力增高,并且出現(xiàn)次數(shù)逐漸頻繁,入院第4天出現(xiàn)頻繁呼吸暫停,予呼吸機(jī)輔助通氣,此時(shí)患兒尿液呈明顯燒焦糖氣味,血串聯(lián)質(zhì)譜示亮氨酸LEU、纈氨酸VAL顯著升高(LEU3732.42,VAL657.29)提示楓糖尿病,尿氣相色譜—質(zhì)譜示2-羥基異戊酸、2-酮-異戊酸、乙酰乙酸、2-酮-3-甲基戊酸、2-酮-3-甲基戊酸、2-酮-異己酸及乙酰甘氨酸增高提示楓糖尿病,入院第10天因治療效果欠佳,患兒一直無(wú)法建立自主呼吸,家屬放棄治療后死亡。
在萬(wàn)方數(shù)據(jù)庫(kù)及維普數(shù)據(jù)庫(kù)檢索,2005年至今國(guó)內(nèi)共報(bào)道新生兒甲基丙二酸血癥70例[2-10],包括本組1例,共71例。1996年至今國(guó)內(nèi)共報(bào)道新生兒楓糖尿病20例[11-14],包括本組1例,共21例。甲基丙二酸血癥71例中女27例,男44例,發(fā)病年齡1~27 d,55例出生1周內(nèi)起病,28例有家族史如母親不明原因死胎、流產(chǎn)或同胞不明原因夭折、智力低下,71例均有喂養(yǎng)困難表現(xiàn),71例均行血串聯(lián)質(zhì)譜或(和)尿氣相色譜—質(zhì)譜檢測(cè),38例MRI/CT有異常信號(hào),52例死亡或放棄治療,19例經(jīng)維生素B12、低蛋白飲食等治療者病情不同程度好轉(zhuǎn)。楓糖尿病21例中女8例,男13例,發(fā)病年齡在3 h~8 d,9例有家族史如母親不明原因死胎、流產(chǎn)或同胞不明原因夭折、智力低下,21例均有拒乳、吃奶差等喂養(yǎng)困難表現(xiàn),11例有特殊氣味,21例均行血串聯(lián)質(zhì)譜或(和)尿氣相色譜—質(zhì)譜檢測(cè),11例MRI/CT有異常信號(hào),15例死亡或放棄治療,1例并發(fā)腦癱,5例經(jīng)特殊配方奶粉治療者病情不同程度好轉(zhuǎn)。
迄今為止發(fā)現(xiàn)的遺傳代謝性疾病已超過(guò)1 000種,雖然IMD單一病種發(fā)病率較低,每種疾病均屬少見病或罕見病,但因病因繁多,總體患病率可達(dá)活產(chǎn)嬰兒的1/500,其中已被認(rèn)識(shí)的新生兒期起病者約有100多種[15],并多為氨基酸、有機(jī)酸和脂肪酸等小分子物質(zhì)的代謝缺陷,起病急,病情重,進(jìn)展迅速,病死率高,由于臨床表現(xiàn)缺乏特異性,常常被誤診為一般圍產(chǎn)期腦損害、膿毒癥、急慢性腦病或腦變性病,治療效果欠佳。國(guó)外大樣本篩查研究結(jié)果表明[16],甲基丙二酸血癥發(fā)病率在1/169 000~1/48 000,系有機(jī)酸代謝病中最常見疾病。楓糖尿病則是一種少見的常染色體隱形遺傳病,系氨基酸代謝病,總體發(fā)病率1/185 000,特定人群(孟諾派教徒)高達(dá)1/380[17]。國(guó)內(nèi)尚缺乏大規(guī)模流行病學(xué)資料,楊楠[18]等報(bào)道國(guó)內(nèi)新生兒期甲基丙二酸血癥最常見,其次為鳥氨酸氨甲?;D(zhuǎn)移酶缺乏癥、楓糖尿病、丙酸血癥和異戊酸血癥。陸煒[19]等報(bào)道高危新生兒IMD疾病譜復(fù)雜多樣,以甲基丙二酸血癥和楓糖尿病最多見。自1990年 Millington[20]等首次將串聯(lián)質(zhì)譜用于新生兒篩查以來(lái),20多年來(lái)串聯(lián)質(zhì)譜已經(jīng)發(fā)展成為IMD篩查中最理想的分析技術(shù),可以同時(shí)測(cè)定生物樣品中多種目標(biāo)代謝物,通過(guò)一次實(shí)驗(yàn)即可篩查出包括氨基酸、有機(jī)酸代謝紊亂、脂肪酸氧化缺陷在內(nèi)的多種遺傳代謝性疾病,實(shí)現(xiàn)了“一種實(shí)驗(yàn)檢測(cè)多種疾病”,目前歐、美、澳洲、新加坡及中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)都已經(jīng)普及串聯(lián)質(zhì)譜新生兒疾病篩查方案。
甲基丙二酸血癥(methylmalonic acidemia,MMA)又稱甲基丙二酸尿癥(methylmalonic aciduria),是最常見的先天性有機(jī)酸代謝異常,為常染色體隱性遺傳[21],主要因甲基丙二酰輔酶A變位酶或其輔酶腺苷鈷胺素及甲基鈷胺素缺陷,導(dǎo)致患者體內(nèi)甲基丙二酸、甲基枸櫞酸、同型半胱氨酸、3-羥基丙酸及丙酰肉堿(propionylcarnitine,C3)等增多,造成多臟器損傷,尤其是神經(jīng)系統(tǒng)損傷,同時(shí)大量有機(jī)酸由尿液排出,故可通過(guò)液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜(LC-MS/MS)檢測(cè)血 C3、尿氣相色譜-質(zhì)譜(GC/MS)檢測(cè)尿有機(jī)酸進(jìn)行診斷。根據(jù)酶缺陷類型分為甲基丙二酰輔酶A變位酶缺陷及輔酶鈷胺素代謝缺陷兩類,迄今已發(fā)現(xiàn)七種亞型。另外根據(jù)維生素B12負(fù)荷試驗(yàn)(連續(xù)3 d肌肉注射 VitB121 mg·d-1),臨床分為VitB12有效型和無(wú)效型。MMA發(fā)病年齡各異,從新生兒期至成人期均可發(fā)?。?2],新生兒期發(fā)病者起病較早,多在1周內(nèi)出現(xiàn),起病急驟,臨床表現(xiàn)主要有喂養(yǎng)困難、代謝性酸中毒、呼吸困難、嘔吐、驚厥、意識(shí)障礙等,極易被誤診為新生兒缺氧缺血性腦病、敗血癥、急性腦病等常見疾病,死亡率、致殘率高。家族史如母親不明原因流產(chǎn)、同胞不明原因死亡或有神經(jīng)精神障礙等是診斷遺傳性疾病重要的參考線索,建議對(duì)家族史異常的患兒,高度注意遺傳代謝病的可能性。MMA神經(jīng)系統(tǒng)損傷以腦損傷為著,影像學(xué)以雙側(cè)基底節(jié),尤其是蒼白球病變多見,亦可引起彌漫性腦白質(zhì)病變,以深部白質(zhì)為主,在 MRI上呈現(xiàn)長(zhǎng) T2信號(hào)[23]。MMA的診斷目前分為3個(gè)層次[24],即代謝物水平、酶蛋白水平和DNA水平。LC-MS/MS和(或)GC/MS準(zhǔn)確、靈敏度高、特異性強(qiáng),篩查適應(yīng)證廣,但由于多種因素可導(dǎo)致血C3升高或尿甲基丙二酸水平輕度升高,故對(duì)于LC-MS/MS和(或)GC/MS檢測(cè)結(jié)果輕度異常的患兒不能輕易診斷該病,而需要反復(fù)檢測(cè)或基因檢測(cè)等才能診斷或排除該?。?5]。酶學(xué)分析是確診依據(jù),可通過(guò)皮膚成纖維細(xì)胞、外周血淋巴細(xì)胞、肝組織纖維母細(xì)胞酶活性檢測(cè)及互補(bǔ)實(shí)驗(yàn)等分析確定MMA酶缺陷類型。基因突變分析是甲基丙二酸血癥分型最可靠的依據(jù)。另外通過(guò)胎盤絨毛細(xì)胞、羊水細(xì)胞酶學(xué)檢查、母親尿液及羊水甲基丙二酸測(cè)定,還可進(jìn)行產(chǎn)前診斷。MMA的治療應(yīng)根據(jù)分型進(jìn)行個(gè)體化飲食與藥物干預(yù)。急性期治療以補(bǔ)液、糾酸為主,同時(shí)限制蛋白質(zhì)攝入,供給適當(dāng)?shù)臒崃?。VitB12有效型治療以VitB12為主,多數(shù)不需要特殊奶粉治療,預(yù)后較好。VitB12無(wú)效型治療以飲食治療為主,理想方式為限制天然蛋白質(zhì),補(bǔ)充去除異亮氨酸、纈氨酸、蛋氨酸、蘇氨酸的特殊治療奶粉,預(yù)后較差。
楓糖尿病(maple syrup urine disease,MSUD)是一種少見的常染色體隱形遺傳病,最初是1954年Menkes等[26]首次報(bào)道,因患兒尿有特殊燒焦糖味而得名。該病臨床特點(diǎn)為特殊楓糖味和中樞損害。Peinemann[27]等證明 MSUD 是由于支鏈 α-酮酸脫氫酶復(fù)合體的先天性缺陷,支鏈氨基酸轉(zhuǎn)氨形成的相應(yīng)支鏈α-酮酸不能氧化脫羧,組織中的支鏈氨基酸和支鏈α-酮酸異常升高,體液排出α-酮酸因而出現(xiàn)類似楓糖的氣味。Zinnanti[28]等認(rèn)為支鏈氨基酸在腦內(nèi)蓄積,導(dǎo)致髓鞘生成障礙、三羧酸循環(huán)障礙、氧化代謝障礙及Na+/ATP酶功能障礙,從而引起中樞損害。根據(jù)發(fā)病時(shí)間和病情進(jìn)展情況分為5型[29]:經(jīng)典型、中間型、間隙型、硫胺(維生素 B1)有效型、二氫硫辛酰胺?;摎涿?E3)缺乏型。根據(jù)維生素B1負(fù)荷試驗(yàn)分為有效型和無(wú)效型(VitB1200 mg·d-1治療3周,臨床癥狀明顯改善,血亮氨酸水平降低超過(guò)30%即為有效型,反之為無(wú)效型)。新生兒期發(fā)病者常為經(jīng)典型,也最嚴(yán)重,主要表現(xiàn)為喂養(yǎng)困難、嘔吐、嗜睡等非特異癥狀,同時(shí)可伴有尿異味,病情危重,進(jìn)展迅速,短期即可進(jìn)展為昏迷,導(dǎo)致死亡或引起神經(jīng)損傷,存活者常遺留永久性神經(jīng)損傷及嚴(yán)重的智力障礙。新生兒期起病者頭顱MRI可呈特異性腦水腫表現(xiàn)[30]:MSUD水腫,即與新生兒的髓鞘化進(jìn)程相一致的部位如小腦深部白質(zhì)、背側(cè)腦干、大腦腳、內(nèi)囊后肢等在DW1上表現(xiàn)為明顯高信號(hào),以及彌漫性腦水腫。LC-MS/MS和(或)GC/MS同樣可用于MSUD的早期快速診斷,韓連書[31]等報(bào)道LC-MS/MS聯(lián)合GC/MS檢測(cè)診斷該病。MSUD的治療原則以限制天然蛋白質(zhì)攝入同時(shí)給予配方營(yíng)養(yǎng)粉(不含纈氨酸、亮氨酸及異亮氨酸)治療,需額外補(bǔ)充纈氨酸以降低體內(nèi)亮氨酸水平,減輕腦損傷;而對(duì)于VitB1有效型患者需要給予VitB1(200~400 mg·d-1)口服。新生兒期起病的MSUD急性期治療目標(biāo)為控制支鏈氨基酸堆積并促進(jìn)蛋白合成、抑制蛋白分解;慢性期治療目標(biāo)為限制支鏈氨基酸飲食使患兒得到足夠的生長(zhǎng)發(fā)育。
總之,在新生兒期遇到不明原因的喂養(yǎng)困難、反應(yīng)差、嘔吐、抽搐、意識(shí)障礙、肌張力異常等表現(xiàn),而又不符合新生兒缺氧缺血性腦病、敗血癥等常見疾病表現(xiàn),或經(jīng)抗感染、止驚厥等積極治療效果不佳,家族史有異常情況,頭顱MRI表現(xiàn)不同形式腦內(nèi)多發(fā)異常信號(hào)影,應(yīng)高度懷疑IEM可能,及早留取血樣和尿樣行LC-MS/MS聯(lián)合GC/MS檢測(cè),盡可能做到早期診斷、治療,從而降低新生兒期病死率、減輕或避免不可逆的臟器損傷。
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