苯丙酮尿症的筛查和医治进展.docx
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苯丙酮尿症的筛查和医治进展
苯丙酮尿症的筛查和医治进展
姜曌,邓艳春,张国锋,王丙聚,秦晓琴
【关键词】苯丙氨酸;苯丙酮尿症;四氢生物蝶呤
苯丙酮尿症是最多见的氨基酸代谢遗传性疾病之一,是为数不多的可治性、遗传性、代谢性疾病,能通过限制苯丙氨酸的摄入量进行医治。
本文对苯丙酮尿症的筛查及医治情形进行回忆和综述,以期提高此病的诊断率,使患有苯丙酮尿症及高苯丙氨酸血症的患者能从初期医治中获益。
1苯丙酮尿症的发病机理
苯丙酮尿症(Phenylketonuria,PKU)属常染色体隐性遗传病,系因苯丙氨酸羟化酶(Phenylketonuriahydrox-2-lase,PAH)基因突变,致使PAH活性降低或丧失,苯丙氨酸(Phenylalanine,Phe)在肝脏中代谢紊乱所致。
正常情形下苯丙氨酸代谢的要紧途径是通过肝细胞中PAH转化为酪氨酸,以合成甲状腺素、肾上腺素和黑色素等。
PKU患者由于缺乏PAH,Phe不能羟化为酪氨酸,而循另一条代谢通路,即Phe与α-酮戊二酸进行转氨基作用生成苯丙酮酸,大量的苯丙酮酸在血液与组织中堆积并排泄于尿液中,形成PKU。
截止2003年,已有超过400种不同位点的PAH基因突变被证明,其中仅在欧洲就有29种典型的PAH基因突变类型,且散布呈地域性[1]。
我国学者对北京地域PKU患儿的PAH基因突变的研究提示常见的突变有R243Q/EX6-96A>G/Y356X等[2]。
目前以为我国北方PAH基因突变的类型与亚洲其他地域相似,但与欧洲人群有明显的不同[3]。
Phe转化为酪氨酸的进程中除需PAH外,还必需有四氢生物蝶呤(tetrahydrobiopterin,BH4)作为辅酶参与。
人体内的BH4是由鸟苷三磷酸(guanosinetriphosphate,GTP),通过鸟苷三磷酸环化水合酶(guanosinetriphosphatecyclohydrase,GTP-CH)、6-丙酮酸四氢蝶呤合成酶(6-pyruvicacidtetrahydrobiopterinsynthetase,PTPS)和二氢生物蝶呤还原酶(dihydrobiopterinreductases,DHPR)等一系列酶的催化而合成,PAH、GTP-CH、DHPR三种酶的编码基因别离定位于、14q11,而对PTPS编码基因的研究尚在进行中,上述任一编码基因的突变都有可能造成相关酶的活性缺点,致使苯丙氨酸发生异样积存,亦可发生PKU。
2PKU的临床表现
智力低下智力低下是本病的最要紧表现。
患儿诞生时正常,生后数月显现呕吐、易激惹、生长迟缓等现象,未经医治者在4~9个月就显现明显的智能发育掉队,语言发育障碍尤甚。
半岁之内智商多在90左右,半岁后迅速降低,1岁后在50左右,3岁后在40左右。
智力低下的程度不同,约60%属于重型低下(IQ<50),余为中、轻型,仅有1%~4%的病例智力接近于正常(IQ≥80)。
惊厥约1/4患儿有癫痫发作,常在生后18个月发作,多见于有严峻智力低下者。
发作类型可为婴儿痉挛、全身强直阵挛发作或部份性发作。
约80%的患儿有脑电图异样。
癫痫发作可随年龄的增加慢慢减轻或自动停止,有的变换发作形式。
神经、神经病症常见精神行为异样,如兴奋不安、多动解决性行为或孤独样行为。
神经系统体征不多见,约1/3患儿有不典型体征,如肌张力增加、步态异样、腱反射亢进、手部轻微震颤、肢体的重复动作等,严峻的可显现脑性瘫痪。
色素脱失症约90%的患儿表现毛发变红、皮肤发白、虹膜色浅,但不像白化症诞生时就存在,一样是诞生后至半岁左右慢慢显著,1岁左右毛发呈黄色或金发,色素缺乏的程度也不像白化症那样完全。
其他病症约1/3患儿皮肤干燥,易生湿疹,且对一样治发无效。
患儿有特殊的发霉样气味或鼠尿味。
值得指出的是,PKU患者往往同时显现上述几个病症,与其他神经系统疾病容易混淆。
夏静[4]等报导1例PKU患儿1岁后显现皮肤、毛发异样,智力发育迟缓,误诊为脑性瘫痪。
GuillemetteJousserand等报导一例54岁的PKU患者表现出鼠尿样气味、四肢麻痹,轻度瘫痪并伴有认知缺损等病症[5]。
可见上述病症也不仅局限于婴幼儿。
3PKU的临床筛查与查验
因PKU患儿在2个月内没有明显病症,当临床病症明显时婴儿的智力发育等已受到不可逆的损伤,且与其他神经系统疾病的病症容易混淆,因此增强PKU的临床筛查和查验就显得尤其重要。
《新生儿疾病筛查治理方法》(卫生部令第64号)将PKU的筛查立为新生儿必需筛查的遗传代谢病之一。
目前国内针对PKU的筛查查验方式要紧有:
(1)化学荧光分析法。
婴儿诞生72h后吃饱高蛋白奶6次以上,针刺足跟内采血,滴于采血滤纸上自然干燥,采纳化学荧光分析法测定血清内Phe的浓度,≥1200μmol/L那么诊断为PKU。
(2)Phe负荷实验。
患儿口服苯丙氨酸100ng/kg,服用前及服用后一、二、3、4h别离测定血清Phe浓度;或人工喂养高蛋白奶粉3天后测定血清Phe浓度,大于或等于1200μmol/L那么诊断为PKU[6]。
(3)PCR检测。
金煜炜等[7]成立了联合应用PCR-单链构象多态性和短串联重复序列连锁分析方式产前诊断PKU患儿,初步结果说明该方式准确性高,具有较高的临床应用价值。
目前对PKU患者的筛查和临床查验已经达到基因水平,如单链多态性PCR检测、高压液相色谱定量(HPLC)法等已经应用于临床,为PKU的初期诊断和初期医治提供查验学依据和基础。
4PKU的医治
GiovanniniM等[7]人提出,医治PKU的要紧原那么是:
(1)给患儿提供适量的苯丙氨酸维持其正常成长;
(2)保证摄入足够其他营养素,如长链多不饱和脂肪酸,使患儿能够维持良好的营养状态;(3)保证患儿对医治的最正确依从性;(4)同时考虑到患儿的生活质量。
目前国内外对PKU的医治要紧有以下几种。
限制苯丙氨酸摄入的传统饮食疗法
由于患儿体内无法正常代谢苯丙氨酸,因此必需限制摄入,避免异样代谢产物在体内积聚至毒性水平。
另一方面,苯丙氨酸属于必需氨基酸,缺乏了会阻碍患儿的发育,患儿的要紧饮食是低蛋白的不含苯丙氨酸的氨基酸混合物,同时加入矿物质、维生素和其他营养素,可见PKU患者的饮食操纵是超级严格的[8]。
饮食疗法关于婴幼儿患者是必要的,可是随着患者年龄的增加,其依从性往往下降[9],有报导长期坚持苯丙氨酸操纵饮食的患儿也会表现出大脑功能受损,智力发育低于一样年龄儿童[10],因此尽管操纵苯丙氨酸饮食对PKU有效,但并非是一种理想的医治方式。
BH4相关药物医治如前所述,Phe的代谢除受苯丙氨酸羟化酶阻碍外,也受到BH4的阻碍,前者缺乏即为典型PKU,而后者的异样那么表现为四氢生物蝶呤异样型。
有学者发觉,某些PAH缺乏的PKU患者在补充BH4后血浆内Phe的水平有所降低,而BH4反映性的PKU患者单独服用BH4也可取得良好的成效[11]。
目前的商品化的BH4为二盐酸沙丙蝶呤片(sapropterindihydrochloride),于2007年12月13日取得美国FDA批准上市,商品名为Kuvan。
大约20%的PKU患者对沙丙蝶呤的医治有反映,致使血苯丙氨酸浓度的下降[12]。
而在另一个研究中,采纳双盲的方式对两组患者进行检测,6周后,95%的实验组患者和9%的对照组患者的血苯丙氨酸浓度下降了至少30%。
提示某些对BH4反映的患者能够应用沙丙蝶呤作为医治方式补充饮食医治,乃至可能替换饮食医治[13]。
但AlbertoPonzone等[14]的实验说明大多数PKU患者服用BH4制剂后血浆内Phe和酪氨酸的水平与对照组无明显不同,他们以为BH4在PKU患者蛋白代谢途径中的作用还有待于进一步研究。
另外,有些药物还在实验时期。
如苯丙氨酸解氨酶(phenylalanineammonia-lase,PAL),该酶存在于肝脏中,负责饮食中部份苯丙氨酸的降解,其降解产物氨和转苯乙烯酸对PKU患者无害。
PAL通过固定后可永久地降解苯丙氨酸进而抑制其吸收,动物实验提示其降低苯丙氨酸水平的能力乃至高于饮食操纵[15]。
其缺点是口服易被肠道内的消化酶分解,而注射又有较强的免疫原性。
目前,科学家正在采纳体外重组的方式合成PAL并用于动物实验[16]。
目前针对PAH缺乏的基因医治方式也在研究中。
科学家们将携带表达PAH基因的cDNA的重组腺病毒放置入PAH缺点小鼠的肝循环,10%~80%的肝脏PAH活性得以恢复,进而维持血清中的苯丙氨酸浓度正常[17]。
这一方式的要紧问题是转运效率低和抗重组腺病毒载体的抗体显现。
科学家们试图应用免疫抑制剂减少干扰腺病毒载体的抗体显现,并在小鼠实验中取得了必然疗效[18]。
咱们期待尔后的几年里,应用一种或多种医治PKU的方式,结合不很严格的饮食限制,完全操纵PKU患者血苯丙氨酸的水平。
但是,在婴儿期,低苯丙氨酸饮食仍是最优选择。
但一旦患者难以继续坚持饮食医治,应该采取一些替换医治。
5小结
PKU属于基因水平的疾病,也是少数能够治愈的疾病,若是能够开展大规模的病例筛查,做到早诊断、早医治,就能够最大限度地减轻PKU患者的临床病症,保证其正常生长发育,提高生活质量。
目前针对PKU的研究要紧集中在确信PAH基因突变的位点和类型,和如何针对其突变在基因水平给予预防、操纵和修复。
相信在不久的以后,人类能够在基因水平上完全治愈PKU及其他类似的基因突变致使的疾病。
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