张莹,张芳,杨洋
遗传性代谢病(inherited metabolic diseases,IMD)是由遗传基因缺陷引起的体内生化代谢异常[1],多为常染色体隐性遗传的单基因病[2]。由于该类疾病种类繁多,临床表现缺乏特异性,且个体差异大,易误诊为严重感染、脑损伤、心肺疾病等,救治不及时可能危机生命,或造成不可逆的神经损害,因此对临床工作者提出了更高的要求。临床医生在救治各种危重症患儿时应始终保持“不要漏诊遗传性代谢病”的意识,通过常规实验室检测,如血气、血糖、乳酸、血氨、尿酮体等,进行初步评估,寻找蛛丝马迹,对疑似患儿及时留取各种标本,进行脂酰肉碱分布、氨基酸分析、尿液代谢谱分析、酶学测定、分子生物学等检测,尽早进行遗传性代谢病的鉴别诊断,制定救治方案,改善患儿预后[3]。本文介绍一对丙酸血症双胞胎兄妹的诊治经过,学习、总结对这类患儿的救治经验,以期更好地指导今后的临床工作。
1.1 病例1 女婴,7 d,双胎之大,主因“拒乳、嗜睡1 d,4 h内抽搐6次”,于2019年6月28日入院。患儿系第四胎第一产,试管婴儿,孕38周,因“双胎、臀位”择期行剖宫产娩出,出生体质量2.160 kg。否认宫内窘迫及生后窒息史,否认羊水、脐带及胎盘异常。生后排胎便正常,母乳按需喂养。入院前1 d患儿出现拒乳,表现为吸吮无力、每次吃奶量减少、吃奶时间延长,至入院逐渐加重,伴嗜睡、少哭、少动。入院前4 h患儿于睡眠中出现抽搐,呈全身阵挛性发作,至入院间断抽搐6次,表现形式大致相同,抽搐持续时间逐渐延长,初持续十余分钟自行缓解,后逐渐延长至二十余分钟,间隔数分钟至十余分钟抽搐1次,抽搐间期嗜睡、不能唤醒。否认家族遗传病史。父母健康,非近亲结婚。患儿母亲孕1、孕2均于妊娠50~60 d不明原因自然流产;孕3为异位妊娠,行输卵管切除;本次妊娠31岁,孕期甲状腺功能低下,口服优甲乐治疗,监测甲状腺功能正常。入院查体:体温36.2℃,呼吸40次/min,脉搏135次/min,血压62/39 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa),体质量1.895 kg,身长48 cm,头围31.5 cm,无特殊面容,嗜睡、反应差,弹足底十下哭,呼吸不促、节律尚规整,三凹征(-),无发绀,经皮血氧饱和度(TcSO2)98%,前囟平、紧,颅缝闭合,双侧瞳孔等大等圆、直径约3 mm、对光反射迟钝,皮肤黄染,目测胆红素5~10 mg/dL,皮肤弹性可,无皮疹、出血点及瘀斑,双肺呼吸音粗,可闻及痰鸣音,心音有力,心律齐,心率135次/min,心前区未闻及明显杂音,腹软不胀,肝脾未触及肿大,四肢活动少、间断四肢抖动,四肢肌张力减低,拥抱、握持、吸吮、觅食反射(-),末梢暖,脉搏有力,前臂内侧毛细血管再充盈时间2 s。辅助检查:胸腹联合片示新生儿肺炎,局限性肠淤张。心电图正常。超声心动检查示房间隔缺损(双孔型)。B型超声(B超)示肝、胆、脾、肾、脑、肾上腺未见异常。血常规+C反应蛋白(CRP):白细胞2.46×109/L,中性粒细胞0.219,淋巴细胞0.729,单核细胞0.051,嗜酸细胞0.1%,血红蛋白172 g/L,血小板213×109/L,CRP<2.5 mg/L。血气分析:pH值7.28,二氧化碳分压[p(CO2)]19 mmHg,氧分压[p(O2)]92 mmHg,剩余碱(BEb)-15.4 mmol/L。血钙1.62 mmol/L,余血电解质及血糖正常。直接胆红素(DB):8.3μmol/L,间接胆红素(IB):116.4μmol/L。血氨470μmol/L至>500μmol/L。肌酸激酶236 U/L↑,肌酸激酶同工酶33 U/L↑,肌钙蛋白T 0.91 ng/mL↑。肝肾功能未见异常,乳酸0.82 mmol/L,降钙素原(PCT)0.28 ng/mL,白细胞介素6(IL-6)12.3 pg/mL。甲状腺功能:总三碘甲状腺原氨酸(TT3)0.61 nmol/L↓,总甲状腺激素(TT4)49.47 nmol/L↓,游离甲状腺素(FT4)7.36 pmol/L↓,促甲状腺激素(TSH)正常。宫内感染相关病原学检查(TORCH)均阴性。尿酮体2+。入院后予苯巴比妥止惊、甘露醇减轻脑水肿对症治疗;抗感染,减少肠道产氨;雾化、吸痰、加强呼吸道管理;禁食、静脉补高张葡萄糖、限制蛋白质,纠酸、补钙等维持内环境稳定;磷酸肌酸钠营养心肌、精氨酸促进血氨代谢、补充左旋肉碱加速代谢产物排出。入院后患儿病情迅速进展,意识障碍加重呈深昏迷,有尿潴留,入院5 h出现呼吸暂停,予经口气管插管、呼吸机辅助通气。家属拒绝腹膜透析,住院24 h自动出院,出院当日患儿死亡。出院后化验回报:尿有机酸分析高度提示丙酸血症(尿3-羟基丙酸、甲基枸橼酸排泄增多)。血串联质谱检测提示丙酸血症继发肉碱缺乏(血丙酰肉碱及其乙酰肉碱比值显著增高)。高通量测序技术(二代测序)检测到受检者携带PCCA基因一个纯合致病性变异,PCCA 13q32 NM_000282.3 Exon22 c.2002G>A p.(Gly668Arg),该变异为错义突变 [预计会使所编码蛋白质的第668位氨基酸由甘氨酸(Gly)变为精氨酸(Arg)]。
1.2 病例2 病例一的双胞胎弟弟,男婴,7 d,于病例一入院7 h后以“精神弱2 d”入院。出生体质量2.600 kg。睡眠时间每天约22~23 h,伴喉中痰鸣,精神反应弱,吃奶可,不呛,尿便正常。入院查体:体温36.3℃,呼吸35次/min,脉搏134次/min,血压68/34 mmHg,体质量2.410 kg,身长49 cm,头围33 cm。神志清,精神反应弱,呼吸平稳,三凹征(-),无发绀,前囟平软,张力不高,皮肤黄染,目测胆红素10~15 mg/dL,双肺呼吸音粗,可闻及痰鸣音,心音有力,律齐,心率134次/min,心前区未闻及明显杂音,腹软不胀,肝脾未触及肿大,四肢活动自如,四肢肌张力正常,双手通贯掌,握持反射(+),拥抱反射(+),觅食反射(+),吸吮反射(+),末梢暖,脉搏有力,前臂内侧毛细血管再充盈时间2 s。入院后辅助检查:血气分析pH值7.43,p(CO2)27 mmHg,p(O2)108 mmHg,BEb-4.9 mmol/L。血电解质及血糖正常。DB 10.8μmol/L,IB 178μmol/L。血氨386 μmol/L至>500μmol/L。血常规:白细胞16.9×109/L,中性粒细胞0.68,淋巴细胞0.18,单核细胞0.14,血红蛋白179 g/L,血小板312×109/L,CRP<2.5 mg/L。肝肾功能、心肌酶、甲状腺功能、尿便常规未见异常。TORCH均阴性。入院后予抗感染;禁食、限制蛋白摄入、静脉补充高张葡萄糖、精氨酸促进排氨等对症治疗。住院17 h,家属拒绝腹膜透析,放弃治疗出院。出院后1个月患儿死亡。出院后检查:尿有机酸分析结果高度提示丙酸血症,除了发现尿中3-羟基丙酸和甲基枸橼酸排泄增高(3-羟基丙酸与肌酐比值为正常对照的50倍以上,甲基枸橼酸、丙酰甘氨酸浓度约为正常对照的5倍)之外,同时发现丙酰甘氨酸、戊二酸和苹果酸液略有增高,未发现其他异常。血串联质谱检测高度提示丙酸血症,结合尿筛结果,高度提示患者患有丙酸血症继发肉碱缺乏。高通量测序技术(二代测序)检测到受检者携带PCCA基因一个纯合致病性变异,PCCA 13q32 NM_000282.3 Exon22 c.2002G>A p.(Gly668Arg),该变异为错义突变(预计会使所编码蛋白质的第668位氨基酸由Gly变为Arg)。
丙酸血症是临床较常见的有机酸代谢异常,为常染色体隐性遗传病,是由编码线粒体丙酰辅酶A羧化酶亚单位基因PCC-A或PCC-B突变所致,其生化特征为线粒体丙酰辅酶A羧化酶缺陷,导致丙酰辅酶A转变为D-甲基丙二酰辅酶A的过程障碍[4],使血中丙酸蓄积,尿中3-羟基丙酸、甲基枸橼酸等代谢产物排泄增多。由于线粒体内鸟氨酸氨甲酰转移酶、甘氨酸裂解酶等活性下降,导致ATP合成障碍,引起高血氨、酸中毒、酮症、低血糖等一系列生化异常以及神经系统损害。另外,由于丙酸等有机酸蓄积抑制骨髓造血,可引起贫血、粒细胞减少、血小板减少,易误诊为严重感染。本例双胞胎患儿出生时一般情况良好,喂养后出现临床症状,均以喂养困难、意识障碍为主要表现,病情迅速进展、危及生命,提示遗传代谢紊乱的可能[5],结合常规实验室检查示严重高氨血症,伴代谢性酸中毒,高度提示有机酸代谢异常。最终,串联质谱(MS/MS)联合气相色谱质谱GC/MS检测证实为丙酸血症。
高通量测序检测结果提示2例患儿均携带PCCA基因一个纯合致病性变异。PCCA基因定位于染色体13q32,至今已有54种突变报道,突变类型包括错义突变、缺失突变、剪切位点突变和复杂型插入缺失突变,2002G>A突变类型为中国人群PCCA基因的常见突变类型[6]。但异卵双胎新生儿同时发生该突变的病例国内少见报道。2例患儿虽基因突变类型相同,但临床表型存在差异,长女发病早、病情重,合并呼吸衰竭、粒细胞减少、心肌损害,且进展快,次子虽也存在意识障碍、喂养困难及高氨血症、代谢性酸中毒,但程度相对较轻,进展慢,由于父母放弃治疗,最终预后不良。
本症急性期治疗与其他遗传性代谢病的急性代谢紊乱救治相同,首先应积极维持各项生命体征,其次应禁食,静脉补充无氨基酸、高浓度葡萄糖及脂肪乳(2 g/kg·d),为机体提供能量同时减少内源性分解代谢,纠酸、降氨、降颅压等对症治疗[7]。合并严重高氨血症或酸中毒时需进行腹膜透析或血液净化。血氨具有神经毒性,可引起一系列的严重神经系统症状,甚至死亡[8],因此,血氨250~500 μmol/L,有明显脑病表现,和(或)早发高血氨或及早出现症状,保守治疗3~6 h血氨无下降,应开始准备血液净化,防止发展成严重脑水肿[9]。本例双胞胎患儿均有严重高氨血症,保守治疗无效,家属拒绝腹膜透析,最终结局不良。腹膜透析是利用腹膜的半通透性将血液中高浓度的血氨、有机酸等代谢产物、肾毒性物质及多余的水经腹透液排出体外。新生儿腹膜面积大、血管丰富,透析效果比成人好,且操作方便、不需要特殊设备、对血流动力学无影响,可在基层医院开展,缺点是透析显效慢、易致感染性腹膜炎。目前多数学者认为连续性肾脏替代治疗(continuousrenal replacement therapy,CRRT)是清除血氨等毒性代谢产物最迅速和彻底的血液净化方法,有条件时应该将其作为遗传性代谢病急性并发症的首选治疗方法[9]。
长期治疗以饮食治疗为主[10],限制异亮氨酸、缬氨酸、蛋氨酸和苏氨酸摄入,鼓励母乳喂养及使用特殊氨基酸奶粉,代谢和临床症状改善后应尽快摄入天然蛋白质,以达到正常体格和智力发育水平,同时注意防止急性代谢失调,避免不良反应和并发症。每3~6个月监测血气、血氨、乳酸、血浆氨基酸、干血斑肉碱。此外,补充左旋肉碱有助于急性发作的控制和改善远期预后。左旋肉碱不仅可补充有机酸血症时的继发性肉碱缺乏,还可以参与脂肪酸β酸化,并且与线粒体内蓄积的乙酰辅酶A衍生物结合,以乙酰肉碱的形式从尿中排出。若频繁代谢性失调,饮食、药物无法控制,可考虑器官移植,改善生活质量[11],但不能根治疾病。
近年来,随着诊疗技术的提高,遗传性代谢病在临床并不少见。临床医生应提高对本病的诊断意识,遵循临床诊断-生化诊断-酶学诊断-基因诊断的原则,从常规实验室检测中寻找依据,早期发现高氨血症和代谢性酸中毒,及时诊断,积极纠正代谢失衡和高氨血症是预防脑损伤、改善患儿预后的关键[12]。此外,基因诊断不仅是诊断遗传性代谢病的金标准,还是进行植入前产前诊断的前提。通过检测先证者及其父母的基因突变的携带状况,选择性进行胚胎植入前基因诊断或者胎儿DNA基因突变分析,明确生育遗传代谢病患儿的风险,预防此类患儿的出生,正确指导婚育、促进优生[13]。