希特林蛋白缺乏癥的研究進(jìn)展

堵向楠，丁巖綜述 王向波審校

綜 述

希特林蛋白缺乏癥的研究進(jìn)展

堵向楠，丁巖綜述 王向波審校

希特林蛋白缺乏癥；SLC25A13；新生兒肝內(nèi)膽汁淤積癥；成年發(fā)作II型瓜氨酸血癥

希特林蛋白缺乏癥(citrin deficiency)是一類常染色體隱形遺傳性疾病。最初見于日本，由Kobayashi等[1]于1999年通過對18例患者的外周血標(biāo)本進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)了致病基因SLC25A13，該基因編碼的蛋白稱為希特林蛋白。SLC25A13基因突變可以在某個環(huán)節(jié)上影響其肝內(nèi)酶的活性，并繼發(fā)性的降低該酶的水平，最終影響尿素循環(huán)導(dǎo)致氨代謝障礙，但并不直接影響編碼精氨酸琥珀酸合成酶(argininosuccinate synthetase，ASS)的基因本身的結(jié)構(gòu)，機(jī)制至今仍不清楚。精氨酸琥珀酸合成酶是尿素循環(huán)中的限速酶，它的缺乏可導(dǎo)致瓜氨酸蓄積，精氨酸生成減少及高氨血癥，引發(fā)類似于肝性腦病的表現(xiàn)。由于成人發(fā)病的希特林蛋白缺乏癥比較少見，且由于其發(fā)病時易與精神科疾病相混淆，導(dǎo)致臨床誤診，因此我們就希特林蛋白缺乏癥目前的研究現(xiàn)狀進(jìn)行綜述。

1 流行病學(xué)

Kobayashi等[2]報道的SLC25A13突變基因的攜帶率在中國(包括臺灣)為1.54%，日本為1.46%及韓國0.90%，提示Citrin缺乏癥在東亞廣泛存在；同時他們發(fā)現(xiàn)在中國SLC25A13基因的攜帶者以長江為界存在顯著的南北差異。研究表明，NICCD的發(fā)病率為1/19 000，而CTLN2發(fā)病率為1/230 000～1/100 000[3，4]。

2 病因與發(fā)病機(jī)制

SLC25A13編碼的Citrin蛋白全長675個氨基酸，相對分子質(zhì)量為74kDa，與SLC25A12基因編碼的Aralar蛋白在氨基酸序列上具有77.8%的同源性。但Citrin蛋白主要在肝臟表達(dá)，而Aralar則主要在肌肉表達(dá)，兩者分布不同。編碼Citrin蛋白的mRNA主要在肝臟、腎臟、心肌及成纖維細(xì)胞中均有表達(dá)，產(chǎn)生Citrin蛋白。但是以肝臟細(xì)胞內(nèi)表達(dá)為主，提示Citrin蛋白缺乏癥是一種局限于肝臟的疾病[5]。故SLC25A13基因突變致肝臟內(nèi)Citrin表達(dá)減少時可因肝臟內(nèi)精氨酸生成減少而使腎臟等其他組織細(xì)胞代償性的增加Citrin蛋白的表達(dá)，因此CTLN2型患者血液中的精氨酸可以維持在正?；蚵陨叩乃健?/p>

Citrin蛋白位于肝細(xì)胞線粒體內(nèi)膜，是一種鈣結(jié)合性跨膜溶質(zhì)載體蛋白，負(fù)責(zé)將線粒體中的天冬氨酸轉(zhuǎn)運(yùn)至胞漿，同時將細(xì)胞質(zhì)的谷氨酸轉(zhuǎn)運(yùn)至線粒體內(nèi)部。這一過程與蘋果酸穿梭相偶聯(lián)，同時將細(xì)胞質(zhì)中還原型煙酰胺腺嘌呤二核苷酸(NADH)被重新氧化為NAD+，從而維持了細(xì)胞質(zhì)中氧化/還原狀態(tài)的穩(wěn)定性。

Citrin蛋白的缺乏可導(dǎo)致NADH大量堆積，進(jìn)而使乳酸等還原性物質(zhì)的糖異生過程受阻，引起低血糖和高乳酸血癥等生化異常，還可激活枸櫞酸/蘋果酸穿梭系統(tǒng)，使枸櫞酸在轉(zhuǎn)運(yùn)出線粒體后在細(xì)胞質(zhì)中被其裂解酶分解產(chǎn)生大量乙酰輔酶，進(jìn)而合成脂肪酸和脂肪，過多的脂肪堆積可以引起高脂血癥及肝脂肪變性等表現(xiàn)，同時可抑制半乳糖代謝酶UDP-葡萄糖-4-表位酶的活性，導(dǎo)致半乳糖血癥，嚴(yán)重者可出現(xiàn)白內(nèi)障等表現(xiàn)?？梢?，細(xì)胞質(zhì)中NADH的堆積是本病發(fā)生發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。由于大量碳水化合物可加重胞漿中NADH的堆積，故過量攝入碳水化合物通常是導(dǎo)致本病急性發(fā)作或者加重病情進(jìn)展的誘因[6]。此外，Citrin蛋白缺乏時，細(xì)胞質(zhì)中的天冬氨酸不足，這種氨基酸作為合成蛋白質(zhì)的原料在缺乏時則會影響蛋白質(zhì)的合成，而且通過與瓜氨酸合成精氨酰琥珀酸而參與尿素合成，因此出現(xiàn)低蛋白血癥、高氨血癥和瓜氨酸血癥的臨床表現(xiàn)[7～9]。

3 臨床特點(diǎn)

2001年，Abukawa等[10]與Tomomasa等[11]分別發(fā)現(xiàn)希特林蛋白缺乏還可在新生兒或嬰幼兒時期引起特殊類型的肝炎及黃疸的發(fā)生。由于它們的臨床表現(xiàn)并不相同，臨床上分為兩類：第一類為希特林蛋白缺乏所致新生兒肝內(nèi)膽汁淤積癥(neonatal intrahepatic cholestasis caused by citrin deficiency，NICCD)，第二類為成年發(fā)作II型瓜氨酸血癥(adult-onset type II citrullinemia， CTLN2)。

3.1 新生兒肝內(nèi)膽汁淤積 Ohura等[12]于1997年首先報道1例出現(xiàn)一過性的瓜氨酸血癥的新生兒肝炎病例，并于2001年發(fā)現(xiàn)該類患者在SLC25A13基因上具有與CTLN2相同變異。Tomamasa等[11]于2002年將這種在新生兒及嬰幼兒人群中出現(xiàn)的特殊類型的肝炎，同時伴有多種氨基酸血癥、膽汁淤積、低蛋白血癥、半乳糖血癥和低血糖為主要表現(xiàn)的疾病，命名為NICCD并闡述如下：本病發(fā)病年齡多在2個月齡以內(nèi)，很少晚于5個月齡，男女比例無差異，平均出生體質(zhì)量低于正常。主要臨床表現(xiàn)有：(1)新生兒或嬰兒期起病，有肝大、黃疸等嬰兒肝炎綜合征表現(xiàn)，部分患兒可有凝血功能障礙，可有白內(nèi)障等半乳糖血癥表現(xiàn)；(2)發(fā)育遲緩；(3)血生化檢測可發(fā)現(xiàn)膽紅素(直接膽紅素為主)、膽汁酸、酶學(xué)指標(biāo)(如GGT，ALP，AST，ALT等)等升高，而白蛋白/總蛋白降低，同時有不同程度高血氨、高乳酸血癥，往往伴甲胎蛋白明顯增高；(4)血氨基酸分析發(fā)現(xiàn)瓜氨酸、蘇氨酸、蛋氨酸、酪氨酸和精氨酸增高；(5)尿液分析可有半乳糖、半乳糖醇和半乳糖酸等半乳糖血癥標(biāo)志物的增高[5]。

3.2 成年發(fā)作II型瓜氨酸血癥 Kobayashi等[10]報道本病發(fā)病年齡可以從11～79歲，其中以20～50歲為高發(fā)年齡段。男女比例接近2∶1，而Takenaka等[13]報道了42例CTLN2患者中男女發(fā)病率比為33∶9，平均發(fā)病年齡為34.7歲?？傮w上男性患病率高于女性。臨床上主要表現(xiàn)為反復(fù)發(fā)作性的精神行為異常，伴不同程度的意識障礙甚至昏迷，起病急驟，可有身形消瘦表現(xiàn)。常由飲酒(該類患者不耐受酒精)、藥物或感染所誘發(fā)。平素有偏食習(xí)慣，該類患者從小厭糖食卻喜食富含蛋白質(zhì)和脂類食物如花生、豆類、雞蛋、魚肉等。

高脂血癥和肝癌是本病的主要并發(fā)癥，約超過10%的患者合并有肝臟腫瘤。約有40%的患者開始被診斷為精神神經(jīng)類疾病如癲癇、精神分裂癥、抑郁癥、睡眠病和帕金森氏病[14]。本病預(yù)后不良，常于發(fā)病幾年后因腦水腫而死亡。

4 輔助檢查

4.1 實驗室檢查 (1)生化檢查：血有機(jī)酸代謝篩查可發(fā)現(xiàn)瓜氨酸水平升高，伴或不伴精氨酸水平升高。對于CTLN2，生化檢查可發(fā)現(xiàn)血氨水平升高，通常為疾病發(fā)作期，并且以夜間顯著升高為特點(diǎn)，而發(fā)作間期可能僅輕度升高或正常。(2)免疫組化檢查：酶學(xué)檢查可發(fā)現(xiàn)大多數(shù)患者肝臟特異性的精氨琥珀酸合成酶活性低下。但其腎臟及培養(yǎng)的成纖維細(xì)胞ASS活性、ASS基因及其mRNA無異常，據(jù)此可與經(jīng)典型瓜氨酸血癥，又名I型瓜氨酸血癥鑒別。肝臟組織學(xué)檢查見脂肪肝，但也發(fā)現(xiàn)肝纖維化及肝硬化。(3)基因測定：目前研究發(fā)現(xiàn)存在81種基因突變形式[15]，包括錯義突變、無義突變、插入及缺失突變等，其中以錯義突變占據(jù)比例較大[16]，而采用聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)技術(shù)進(jìn)行基因序列的測定為診斷本病的金標(biāo)準(zhǔn)。

Komatsu等[17]通過對19例Citrin蛋白缺乏癥的患者進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)該類患者的體質(zhì)量指數(shù)<20 kg/m2，血清胰分泌性胰蛋白酶抑制因子(pancreatic secretory trypsin inhibitor, PSTI)>29 ng/ml。其中89%的患者出現(xiàn)肝硬化表現(xiàn)，21%的患者曾被診斷為非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)，該病是Citrin缺陷相關(guān)的脂肪性肝炎。于是他們提出當(dāng)臨床醫(yī)師遇到脂肪肝的患者同時卻缺乏糖尿病、肥胖和代謝綜合征表現(xiàn)，但既往曾有反復(fù)發(fā)作的胰腺炎病史或血清學(xué)檢查提示PSTI水平升高者，要考慮Citrin缺陷病的可能。其中不飲酒而反復(fù)發(fā)作的慢性胰腺炎，是Citrin缺陷的一個重要指征。其中，PSTI主要由胰臟表達(dá)，但大多數(shù)CTLN2患者肝臟出現(xiàn)PSTI大量分泌和高效表達(dá)，提示血漿PSTI可作為CTLN2患者的特異性標(biāo)志[18，19]。

4.2 影像學(xué)檢查 頭顱CT及MRI檢查通常無特異性表現(xiàn)，可有腦萎縮性改變。急性起病的成人型患者早期，由于腦組織缺乏完整的尿素循環(huán)，血氨的升高則產(chǎn)生神經(jīng)毒性，使腦星形細(xì)胞內(nèi)谷氨酰胺合成增多，導(dǎo)致水分滲入細(xì)胞，從而引起腦水腫[20]。

5 診斷及鑒別診斷

Citrin蛋白缺乏癥的診斷主要依據(jù)臨床表現(xiàn)、實驗室檢查及基因測定等方面綜合評估。其中以基因測定明確存在基因突變?yōu)樵\斷本病的金標(biāo)準(zhǔn)[21]。

本病主要與下列可引起血氨升高，引發(fā)類似于肝性腦病樣癥狀的疾病鑒別：(1)瓜氨酸血癥I型，即經(jīng)典型瓜氨酸血癥：本病由于ASS缺陷所致尿素循環(huán)受阻而引起高氨血癥，屬于常染色體隱性遺傳性疾病，其致病基因位于第9號染色體長臂(9q34qter)，主要的臨床表現(xiàn)為嘔吐、嗜睡、驚厥和昏迷等，通常在新生兒期起病，多在嬰兒期死亡，多數(shù)患兒出生時無臨床表現(xiàn)，24～72 h后出現(xiàn)上述臨床癥狀，并且很快進(jìn)展至呼吸衰竭及昏迷，病死率極高；(2)鳥氨酸氨甲酰轉(zhuǎn)移酶缺乏癥：是一種相對常見且十分嚴(yán)重的遺傳代謝性疾病，由鳥氨酸甲?；D(zhuǎn)移酶(ornithine carbamoyl transferase，OTC)基因突變引起，為X連鎖隱性遺傳病，臨床表現(xiàn)為高氨血癥及繼發(fā)性的神經(jīng)系統(tǒng)和肝臟損害，嚴(yán)重者在新生兒階段出現(xiàn)嘔吐、拒食、嗜睡、抽搐、昏迷以致死亡，通過血液串聯(lián)質(zhì)譜分析可進(jìn)行診斷；(3)肝豆?fàn)詈俗冃?hepatolenticular degeneration，HLD)：由Wilson在1912年首先描述，故又稱為Wilson病(WD)，是一種常染色體隱性遺傳性疾病，以銅代謝障礙引起的肝硬化、基底節(jié)損害為主的腦變性疾病為特點(diǎn)，以進(jìn)行性加重的錐體外系癥狀、精神癥狀、肝硬化、腎功能損害及角膜色素環(huán)為主要表現(xiàn)，好發(fā)于青少年。上述疾病的實驗室檢查特點(diǎn)見表1。

6 治 療

6.1 基本治療 對于NICCD患兒，飲食方面可給予高蛋白、高脂、低碳水化合物飲食，注意補(bǔ)充必需氨基酸，包括精氨酸，有研究表明，不應(yīng)限制或糾正其嗜食富含高脂、高蛋白而厭食谷類的飲食傾向。由于存在血半乳糖及短鏈、長鏈?；鈮A增高，因此無乳糖或富含中鏈脂酰肉堿的配方奶被廣泛應(yīng)用于改善癥狀，苯巴比妥和熊脫氧膽酸用于黃疸對癥處理，適當(dāng)補(bǔ)充維生素E可改善氧化應(yīng)激，有出血傾向患兒給予維生素K治療。少數(shù)病情嚴(yán)重患兒需進(jìn)行肝移植[22，23]。

對于CTLN2患者，因其存在明顯的高氨血癥，為減輕高血氨對神經(jīng)系統(tǒng)的毒性作用，應(yīng)長期堅持低碳水化合物飲食，可給予苯甲酸鈉、苯乙酸鈉等降低血氨。精氨酸可改善線粒體尿素循環(huán)酶的活性，因而可降低血氨水平，血氨顯著升高時可進(jìn)行血液或腹膜透析治療[24，25]。

表1 血氨升高類疾病的實驗室檢查特點(diǎn)

注：ASS為精氨酸琥珀酸合成酶

有文獻(xiàn)報道了3例CTLN2型患者在急性期時為減輕腦水腫而予以脫水降顱壓治療，其中2例因同時予以甘油及甘露醇治療而引起腦水腫迅速進(jìn)展，另1例則只輸注了甘露醇而使癥狀得以緩解，推測輸注甘油可引起細(xì)胞漿內(nèi)NADH/NAD+比值的升高，影響了細(xì)胞的代謝從而使疾病加速進(jìn)展，而甘露醇則對機(jī)體代謝的影響極小[6]。故對于伴有肝性腦病的CTLN2患者，使用甘油果糖會使體內(nèi)NADH/NAD+比值升高，進(jìn)一步加重高血氨和腦損傷，所以在減輕腦水腫時應(yīng)選用甘露醇予以治療。

6.2 肝移植 因本病病因為肝臟中特異性的Citrin蛋白缺乏所致，故上述保守治療只能延緩病情的發(fā)展，并不能根治本病，目前對Citrin缺乏癥惟一有效的治療方法為肝移植，但對于移植后患者生存質(zhì)量及時間缺乏相關(guān)研究，因此對肝移植后的效果尚難評價。

7 預(yù) 后

本病雖然與發(fā)現(xiàn)是否及時及長期治療過程密切相關(guān)，但是臨床分型不同，其預(yù)后相差很多。其中，NICCD病程多為自限性，預(yù)后較好。但也有患兒盡管經(jīng)過積極治療仍然發(fā)展為肝衰竭，最終需進(jìn)行肝臟移植。在NICCD癥狀緩解后的代償期，部分患者可以表現(xiàn)為健康狀態(tài)，而受環(huán)境、飲食結(jié)構(gòu)或個體素質(zhì)等因素的影響，有些患者機(jī)體適應(yīng)機(jī)制受損或代償機(jī)制失調(diào)，部分患兒癥狀緩解十到數(shù)十年后發(fā)展為致命性的CTLN2，或者在癥狀緩解后出現(xiàn)低血糖酮癥、智能發(fā)育的短暫落后，以及癲癇發(fā)作、胰腺炎、高蛋白飲食嗜好等其他類似于CTLN2的表現(xiàn)[26]。而成人型總體預(yù)后不良，從癥狀出現(xiàn)到死亡平均時間為26.4個月，71%的患者存活時間不超過2年[14]。

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100053 北京，首都醫(yī)科大學(xué)宣武醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科

王向波，E-mail:xb90956@sina.cn

10.3969 / j.issn.1671-6450.2014.09.039

2014-05-04)