兒童極長鏈?；o酶A 脫氫酶缺乏癥診療新進展

李冰 綜述，王曉敏 審校

（天津大學(xué)兒童醫(yī)院重癥醫(yī)學(xué)科，天津 300134）

極長鏈酰基輔酶A 脫氫酶缺乏癥（very long chain acyl-CoA dehydrogenase disease，VLCADD）是由ACADVL 基因編碼的酶致病性突變引起線粒體脂肪酸氧化障礙的常染色體隱性遺傳性疾病，在能量分解代謝過程中代謝產(chǎn)物堆積及能量產(chǎn)生不足而出現(xiàn)不同嚴(yán)重程度的多臟器功能受累、臟器功能衰竭[1]。歐洲和美國新生兒發(fā)病率在1∶100 000 到1∶30 000 之間，亞洲發(fā)病率范圍為1/1 400 000～1/380 000[2]。而在中國蘇州人口中，VLCADD 的發(fā)病率為1/70 424，高于許多亞洲國家，成為第二常見的脂肪酸氧化異常疾病[3]。但因發(fā)病率極低，中國將此類疾病列為“罕見病”。疾病嚴(yán)重程度不等，起因、臨床特點、診斷方法及治療策略等具有顯著特征。

1 VLCADD 代謝及基因

1.1 極長鏈?；o酶A 脫氫酶（VLCAD）與氧化供能 線粒體VLCAD 是脂肪酸β 氧化初始階段的關(guān)鍵酶,在肝細胞、心肌細胞、骨骼肌細胞、皮膚成纖維細胞多種組織中均檢測到酶表達。VLCAD 經(jīng)肉堿作用于長鏈脂肪酸酰輔酶A，首先通過肉堿棕櫚酰轉(zhuǎn)移酶Ⅰ（carnitine palmitoyltransferase-1，CPT1）與肉堿結(jié)合，再通過肉堿?；D(zhuǎn)位酶（carnitine-acylcarnitine translocase，CACT）穿過線粒體內(nèi)膜，在肉堿棕櫚酰轉(zhuǎn)移酶2（carnitine palmitoyltransferase-2，CPT2）的作用下釋放到線粒體基質(zhì)中，此過程每次生成一個乙酰輔酶A 和減少2 個碳原子的脂酰輔酶A，并將游離肉堿轉(zhuǎn)運回細胞質(zhì)[4]。乙酰輔酶A 不能參與三羧酸循環(huán)進行氧化磷酸化而出現(xiàn)氧化供能不足，中間代謝產(chǎn)物累積導(dǎo)致多臟器功能損害。

1.2 VLCADD 的基因 VLCADD 的致病基因A CADVL 基因（OMIM 609575）位于線粒體內(nèi)膜染色體17p13.1，長約5.4 kb，含20 個外顯子，編碼655個氨基酸前體蛋白，構(gòu)成70kD 的多肽同型二聚體。已發(fā)現(xiàn)400 多個ACADVL 基因突變位點[5]，其變異有一定的地域特征。Pena 等[6]報道美國新生兒46 例患者中有21 例為c.848T＞C 純合子或雜合子，而Hessc 等[7]對德國、加拿大、意大利和奧地利的403名新生兒篩查中結(jié)論相同；沙特阿拉伯等中東國家發(fā)現(xiàn)c.65C＞A（p.Ser22）為最常見的變異[8]。童凡等[9]報道的中國浙江9 例新生兒所攜帶的9 種不同基因型，其中89%為復(fù)合雜合變異。亞洲及中國人群中c.1345G＞A 為潛在熱點變異[10]，而中國河南省新生兒疾病篩查中心共檢出11 種變異[11]，僅在2 例患者檢出c.65C＞A，未發(fā)現(xiàn)熱點變異。已檢測到A CADVL 基因變異有錯義變異、無義變異、移碼、截短、剪切變異、框移變異，這些變異導(dǎo)致VLCAD 部分或完全失去酶活性，目前報道相同變異基因，而表型不同，由于累及心肌細胞，患兒死亡率增加是與心肌病的病死率高有關(guān)[12]。Watanabe 等[13]研究同胞之間有相同基因型，但發(fā)病時間和癥狀各不相同，表明基因變異位點分散而很難準(zhǔn)確預(yù)測臨床病程和結(jié)局，因此與表型相關(guān)性并不明確，存在局限性。

2 兒童VLCADD 臨床表現(xiàn)

VLCADD 臨床表型存在異質(zhì)性，其嚴(yán)重程度和時間具有顯著特征,與亞洲國家報道的病例相比，歐洲、美國和澳大利亞報道的病例一般為輕度表型，亞洲報道的病例具有高死亡率且表型嚴(yán)重，表明疾病表現(xiàn)有種族差異[14]。根據(jù)起病年齡及器官系統(tǒng)受累的不同,VLCADD 分為3 型:(1)心肌病型：又稱新生兒型，新生兒篩查（newborn screening，NBS）中最常見的類型，此型雖發(fā)病率低[6]，但起病急重,死亡率高，多嬰幼兒早期發(fā)病,常表現(xiàn)為低酮癥性低血糖、心肌酶升高、伴有肥厚或擴張型心肌病以及心律失常（如室性心動過速、室顫和房室傳導(dǎo)阻滯）、肌張力過低等多器官功能障礙和衰竭。（2）肝型：又稱嬰兒型，此型嬰幼兒期起病，多見嬰兒晚期，以低血糖為主，可伴有肝臟腫大、肝酶異常升高，與其他兩型相比臨床癥狀較輕，無心肌病。（3）肌病型：又稱晚發(fā)型，一般青少年起病，也有在1 歲以后甚至新生兒期表現(xiàn)出肌酶水平升高，主要特征為肌病，多表現(xiàn)為運動相關(guān)的肌痛、運動不耐受、間歇性橫紋肌溶解、肌紅蛋白尿，少數(shù)可累及心肌和呼吸肌，通常不出現(xiàn)低血糖癥。

Rovelli 等[14]對新生兒篩查確診的24 例VLCADD進行隨訪，85%患兒出現(xiàn)臨床癥狀，其中出生后大約50%的患兒出現(xiàn)發(fā)育不良、嘔吐、喂養(yǎng)不良和或胃食管反流；10 例（41.7%）患兒出現(xiàn)心臟異常；5 例（20%）患兒在運動或不運動的情況下出現(xiàn)肌肉疼痛；11.44%的患兒因合并感染或能量攝入不足，到急診室就診或至少入院治療一次。事實上兒童期的發(fā)病并無時空的明確界限，甚至在不同類型中可相互轉(zhuǎn)換，出生時可出現(xiàn)體溫過低、低血糖、運動減少/嗜睡、進食不良和或呼吸窘迫（單獨或同時出現(xiàn)）。生命后期，最常見發(fā)育遲緩、嘔吐和或胃食管反流，可出現(xiàn)肌肉疼痛（有或沒有運動）和肌酶升高，部分患兒臨床癥狀隨著年齡的增長而改善。

3 兒童VLCADD 實驗室檢查

3.1 常規(guī)檢測 常見的生化異常：低酮血癥性低血糖、高陰離子間隙代謝性酸中毒，肌酶及心肌酶增高，肝功能升高，高氨血癥。首次出現(xiàn)肌酶升高的年齡范圍為0.3～12.7 歲（平均數(shù)3.2 歲，中位數(shù)2.6歲）[6]。肌病型患兒可有肌紅蛋白尿，尿常規(guī)異常或伴腎功能異常。

3.2 串聯(lián)質(zhì)譜（tandem mass spectrometry，MS/MS）檢測及代謝指紋預(yù)測 通過串聯(lián)質(zhì)譜檢測初篩，可以發(fā)現(xiàn)多種長鏈酰基肉堿水平增高，如C14∶1、C14、C14∶2、C16、C18、C14∶1/C10 等，其中以C14:1 升高最為明顯，真陽性的預(yù)測值94%、54%、23%分別為C14∶1≥2.0 μmol/L、≥1.0 μmol/L 和≥0.7 μmol/L[15]，C14:1 水平與疾病嚴(yán)重程度無關(guān)，在穩(wěn)定狀態(tài)下血清C14∶1 水平可以正常，NBS 中母乳喂養(yǎng)不足也可以出現(xiàn)C14∶1 假陽性的報道[16]。Wang 等[5]對擴大NBS 的回顧性研究中，認為血清C14∶1/C16-OH 或C14:1/C16 是VLCADD 診斷的主要輔助指標(biāo)。Knottnerus 等[17]對15 例NBS 確診的新生兒行代謝指紋檢測，提出血C18∶2-肉堿和C20∶0-肉堿、13，14-二氫視黃醇和脫氧胞苷一磷酸的濃度可區(qū)分患兒的輕重表型。

3.3 基因檢測及二代測序（NGS）VLCADD 確診的金標(biāo)準(zhǔn)為基因檢測。目前基因篩查中出現(xiàn)臨床不明的新突變，使得VLCADD 的診斷變得復(fù)雜，擴大的NBS 使VLCADD 患兒陽性數(shù)量增加，隨訪中部分患兒未發(fā)病或僅有輕度脂肪肝等，因此VLCADD基因雜合型及變異可無致病性[18]。Lampret 等[19]通過NBS 篩查并引入NGS 進行驗證性測試，在嚴(yán)重臨床表型出現(xiàn)前明確診斷。李曉樂等[11]對中國河南省867 103 例新生兒研究通過NGS 從基因水平證實臨床診斷6 例患兒。

3.4 淋巴細胞酶學(xué)及活性檢測 酶學(xué)檢測可用于成纖維細胞和淋巴細胞。成纖維細胞中棕櫚酰輔酶A 氧化率反映VLCAD 殘余酶活性，是一種有價值和快速的檢測方法，用于NBS 中陽性患兒的VLCADD診斷。新生兒及嬰幼兒采取成纖維細胞需有創(chuàng)皮膚活檢，而且細胞培養(yǎng)后需進行檢測的細胞數(shù)量會延遲出現(xiàn)，故在淋巴細胞中使用酶測定法更快速方便。VLCAD 淋巴細胞酶學(xué)及活性檢測利于早期發(fā)現(xiàn)疾病及判斷癥狀的嚴(yán)重程度并可行風(fēng)險評估[20]，酶活性20%～30%能夠區(qū)分陽性、假陽性及無癥狀攜帶，酶活性越低者臨床表現(xiàn)越重[7]。

3.5 長鏈脂肪酸β 氧化（long-chain fatty acid beta-oxidation，LC-FAO）測量無癥狀患兒長鏈脂肪酸β 氧化流量是輔助診斷方法，尤其能預(yù)測患兒在代謝應(yīng)激情況下是否出現(xiàn)癥狀。長鏈脂肪酸β 氧化量與心肌病相關(guān)（P＜0.01），中位數(shù)為對照值的6%（范圍5.6%～6.8%）；與肌病相關(guān)（P＜0.05），中位數(shù)為對照值的32.4%（范圍5.6%～50.5%），因此盡管LCFAO 不能確定哪種酶缺陷，但可確定是否存在β 氧化障礙，與VLCAD 酶活性相比，預(yù)測疾病嚴(yán)重程度更強[21]。Bleeker[22]研究發(fā)現(xiàn)，LC-FAO 通量中位數(shù)為41%（95%CI:40.8～68.0；P＜0.05），NBS 死亡患兒的LC-FAO 通量中位數(shù)顯著降低為5.5%（95%CI：-0.9～11.9；P＜0.02）；研究中實行嚴(yán)格的飲食控制并不能防止重型患兒的不良臨床結(jié)局，但LC-FAO 流量能較好預(yù)測VLCADD 患兒臨床結(jié)局。

3.6 體外探針（IVP）測定 IVP 分析可以間接評估線粒體脂肪酸的β-氧化能力和缺陷部位，使用未標(biāo)記棕櫚酸酯（碳數(shù)為16，C16）培養(yǎng)的成纖維細胞和MS/MS 進行?；鈮A結(jié)果分析，在VLCAD 缺乏下長鏈?；鈮A（long chain acyl carnitines，LC-ACs）升高（C10 至C16）[23]。VLCAD 缺陷細胞的乙酰肉堿(碳數(shù)為2，C2)的數(shù)量顯著減少，Li 等[24]用IVP 測定正常兒童和VLCAD 缺陷的成纖維細胞中發(fā)現(xiàn)，苯扎貝特治療后VLCAD 缺陷成纖維細胞中C2 顯著高于對照組（P＜0.01），通過IVP 測定VLCAD 缺陷細胞中LC-ACs 的水平來判斷VLCADD 嚴(yán)重程度，成為輔助疾病診斷、評判藥物療效的簡單有意義的方法。

3.7 免疫印跡法 王彥云等[25]對疑似VLCADD 的4 例患兒及父母，采集外周血進行基因分析并通過Western 印跡均能檢測到ACADVL 蛋白的表達，但患兒的目標(biāo)蛋白表達量均明顯低于其父母，與外周血標(biāo)本保存時間長有關(guān)，在外周血保存時間基本一致患兒中，與非VLCADD 家系比較，家系患兒內(nèi)參肌動蛋白表達量下降更為明顯，因此通過Western印跡法完善ACADVL 蛋白檢測，基因檢測到的位點均為臨床意義不明，或僅檢測到1 個突變位點時，協(xié)助分析基因突變位點的致病性，可與基因檢測結(jié)果互為補充。

4 兒童VLCADD 治療

VLCADD 沒有針對性有效的治療，減少應(yīng)激因素（如饑餓、感染等）所致急性發(fā)作，特別是降低代謝危象引起致命性不可逆功能受損,因此對于患有嚴(yán)重表型且能量攝入不足的患兒，放置鼻胃管或胃造口管用于預(yù)防禁食后的能量不足。目前認為限制長鏈脂肪酸（long chain fatty acid，LCF）的攝入，予富含MCT 的特殊配方奶粉喂養(yǎng)可以明顯改善臨床癥狀，如重型VLCADD 患兒，LCF 限制為總能量的10%～15%，MCT 補充為總能量的10%～45%[26]。營養(yǎng)管理指南中[27]通過對NBS 診斷為VLCADD 的嬰兒研究得出，是否使用MCT 配方奶喂養(yǎng)，與嬰兒的表型以及嬰兒出生后第1 年是否出現(xiàn)臨床癥狀有關(guān)，有臨床癥狀應(yīng)停止母乳或常規(guī)嬰兒配方奶粉喂養(yǎng)，選擇低LCF、MCT 補充的醫(yī)療配方奶粉；僅實驗室檢測嬰兒存在嚴(yán)重或中度表型，但嬰兒臨床無癥狀，可母乳喂養(yǎng)和使用補充MCT 的配方奶粉；輕度表型，但無癥狀的嬰兒，可不補充MCT 且暫時母乳喂養(yǎng)。必要時補充玉米淀粉[6]及必需脂肪酸可改善臨床癥狀（如暫時性低血糖及肝功損害）?；純何桂B(yǎng)間隔時間應(yīng)在建議范圍的低限，耐受程度因患兒疾病嚴(yán)重程度而異。嬰兒0～4 個月每間隔3～4 h 喂養(yǎng)1 次，4～6 個月每間隔4～6 h，6～9 個月每間隔6～8 h，9～12 個月每間隔8～10 h，＞12 個月間隔10～12 h。除了疾病嚴(yán)重程度外，對進食數(shù)量和生長的需要等綜合各種因素個體化喂養(yǎng)[27]。

研究顯示，患有VLCADD 的兄妹補充左旋肉堿期間出現(xiàn)復(fù)發(fā)性橫紋肌溶解癥[13]；另有研究補充左旋肉堿后使游離輔酶A 增加，從而提供了能量代謝的原料，并不會蓄積LC-ACs[28]，綜上所述目前是否補充左旋肉堿治療VLCADD 仍需要進一步研究。而給VLCAD-/-小鼠補充三庚酸甘油酯，可增加檸檬酸循環(huán)中間體底物，促進VLCADD 小鼠產(chǎn)生ATP，改善運動后小鼠的心肌代謝[29]。非諾貝特通過激活過氧化物酶體增殖物激活受體提高VLCAD 殘余酶活性，可減少運動相關(guān)肌病發(fā)作次數(shù)[30]。

Seminotti 等[31]在無VLCAD 的成纖維細胞內(nèi)，評估線粒體生物能和氧化還原平衡能力，線粒體內(nèi)自由基清除劑JP4-039 和XJB-5-131 能改善呼吸鏈功能，并降低活性氧簇的產(chǎn)生。由于NBS 的不斷擴大出現(xiàn)部分問題，如漏診、過度診斷（包括良性/無癥狀型的檢測），對于篩查中患兒的脂肪酸氧化通量評分較高的良性（大于正常值90%）/無癥狀型者，嚴(yán)格的飲食管理和限制運動是不必要的[18]。體外膜肺氧合（ECMO）可能對改善心臟癥狀有效，但目前罕有報告VLCADD 患兒應(yīng)用ECMO 的病例，與心肌病型高死亡率有關(guān)，所以有待臨床印證。

5 兒童VLCADD 預(yù)后

NBS 中無癥狀患兒的預(yù)后良好，輕-中度表型患兒予以早期積極干預(yù)大多結(jié)局良好，而報道有嚴(yán)重室性心律失常患兒，尤其新生兒期發(fā)病的患兒，盡管經(jīng)NBS 早期診斷VLCADD 明確的患兒，雖然積極予飲食控制及補充MCT，但由于酶缺陷導(dǎo)致脂肪酸β 氧化功能障礙，仍未能避免猝死[32]。因此，嚴(yán)重表型患兒的預(yù)后與發(fā)現(xiàn)及干預(yù)的早晚無關(guān)，也無有效預(yù)防性藥物，但對肝病型和肌病型患兒，早期干預(yù)與飲食指導(dǎo)及限制性運動可以延緩臟器功能損害。

6 總結(jié)與展望

隨著擴大的NBS，越來越多的VLCADD 患兒被發(fā)現(xiàn)，結(jié)合多種新的檢測方法準(zhǔn)確印證并明確診斷，伴隨新突變位點的出現(xiàn)，對VLCADD 的診斷、治療尚需進一步的隨訪和研究，為臨床診治提供更多理論依據(jù)；對于臨床疑診患兒應(yīng)盡早行血漿?；鈮A譜檢測，不同表型患兒的預(yù)后迥然不同，需聯(lián)合基因及酶學(xué)、LC-FAO、IVP 及Western 印跡等輔助方法，并為VLCADD 患兒家庭提供遺傳咨詢，提高生存質(zhì)量。早期積極篩查及明確診斷，以便臨床醫(yī)生認識疾病并早期干預(yù)治療，可極大地降低患兒的病死率，改善愈后。