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原发性肉碱缺乏症筛查与诊治共识

日期:2019-08-31 20:10:32 来源: 中华医学杂志 点击:

原发性肉碱缺乏症(PCD)又称原发性肉碱吸收障碍(CUD),或肉碱转运障碍(CTD),是由于SLC22A5基因突变引起高亲和力钠依赖性肉碱转运体(OCTN2)蛋白功能缺陷,尿中肉碱排出增加,血液、组织、细胞内肉碱缺乏,从而引起脂肪酸β氧化缺陷的疾病。PCD患病率具有明显种族差异。美国报道患病率为1/20 000~70 000、日本为1/40 000、澳大利亚为1/120 000,该病在法罗群岛患病率最高,为1/300,中国报道的新生儿筛查PCD患病率约为1/20 000~45 000。我国上海新华医院报道发病率为1/34 571,浙江省新筛中心对近213万新生儿筛查,确诊101例PCD患儿,患病率为1/21 089。由于PCD临床表现具有异质性及非特异性,易误诊或漏诊,部分患者可终生无异常表现。发病的患者未经治疗具潜在致死性。此病药物治疗效果确切,在脏器功能发生不可逆损伤前补充左卡尼汀治疗者预后良好。早期诊断、早期治疗可明显改善预后,故许多国家及地区将其列入新生儿筛查病种。

随着我国新生儿遗传代谢病筛查的广泛开展,串联质谱技术应用于新生儿遗传病筛查得到进一步推广,更多的PCD患儿得到检出,但目前尚无统一的本病筛查、诊治以及随访共识。为了规范PCD新生儿筛查的流程及后续的诊断和遗传咨询,由中华预防医学会出生缺陷预防与控制专业委员会新生儿遗传代谢病筛查学组、中华医学会儿科分会出生缺陷预防与控制专业委员会、中国医师协会医学遗传医师分会临床生化遗传专业委员会、青春期医学专业委员会临床遗传学组、中华医学会儿科分会临床营养学组及《中华医学杂志》编辑委员会组织专家讨论,并达成以下共识。

一、病因及发病机制

肉碱是一种类氨基酸物质,化学名为3-羟基-4-氮-三甲氨基丁酸,分为左旋肉碱及D-肉碱,左旋肉碱具有生理活性。体内肉碱约75%来源胃肠道食品摄入(主要是瘦肉食品),约25%来源于体内自身合成。PCD是由于SLC22A5基因突变致细胞膜上OCTN2功能缺陷的常染色体隐性遗传病。OCTN2存在于肠黏膜、肝脏、心肌、骨骼肌及肾小管等组织细胞膜上,将肉碱由细胞外转运至细胞内。肠道细胞OCTN2功能缺陷导至肉碱通过胃肠道进入血液受阻,肾脏疾病(肾功能不全)所致的OCTN2功能缺陷可使肾小管重吸收肉碱障碍,尿肉碱排泄增加,这2种因素均可导至血浆肉碱水平降低。各脏器(主要是肝脏、心肌及骨骼肌)OCTN2功能缺陷致组织细胞内肉碱进一步缺乏,引起细胞功能障碍。

肉碱的主要功能是将中、长链脂肪酸从细胞质转运至线粒体内进行脂肪酸β氧化的必须载体。脂肪酸β氧化是为肝脏、心肌、骨骼肌提供能量的主要形式,肉碱缺乏致脂肪酸β氧化受阻,可造成低血糖及酮体减少,组织细胞内能量供应不足,导至细胞损伤,肝酶及肌酸激酶增高。脂肪利用减少,积聚在肝脏、骨骼肌、心肌,导至肝细胞脂肪变性和肌病。

编码OCTN2的SLC22A5基因位于5q31.1,含10个外显子,约3.2 kb长。OCTN2是一种跨膜蛋白,由557个氨基酸组成,包含12个跨膜位点及ATP结合位点。已报道的致病性突变超过180种(APUP实验室SLC22A5数据库,http://www.arup.utah.edu/database/OCTN2/OCTN2_display.php),约一半致病性突变为错义突变,其余的为无义突变、剪接突变、小片段插入或缺失。HGMD数据库(www.hgmd.cf.ac.uk)还收录了6种大片段缺失。我国常见突变为c.760C>T(p. R254X),约占25.6%。

二、新生儿筛查

依据PCD在我国具有较高的患病率,并且左卡尼汀治疗本病效果显著,故此病在我国值得进行新生儿筛查,以便达到早发现、早治疗的目的。

1.PCD新生儿筛查方法:

目前只有串联质谱(MS/MS)能够对血液中游离肉碱(C0)及不同种类酰基肉碱进行快速、特异及准确地检测,故依据我国《新生儿疾病筛查管理办法》及《新生儿疾病筛查技术规范》,可利用串联质谱对新生儿进行PCD筛查。新生儿出生后48 h采血,滴于专用滤纸片上,晾干,送检,新生儿筛查中心及时进行血液C0及各种酰基肉碱检测。

2.游离肉碱检测切值:

新生儿期与非新生儿期干血滤纸片C0参考范围略有不同;样品处理衍生法与非衍生法略有不同;不同实验室之间略有不同。新生儿及非新生儿C0低限均为10 μmol/L;新生儿C0上限为50~60 μmol/L,非新生儿C0上限为60~90 μmol/L(样品处理方法、不同实验室之间有差异)。

3.阳性者的判断及召回:

新生儿筛查C0低于10 μmol/L,需要原血片复查,仍低于10 μmol/L或C0在10~15 μmol/L之间,但伴有多种酰基肉碱降低时仍需要召回复查(注意:召回采血时,需要喂奶后3 h采血),同时需要母亲采血检测血C0。美国医学遗传学与基因组学学会(ACMG)推荐血液总肉碱及C0水平均降低为筛查阳性,尤其是C0、酰基肉碱和总肉碱(C0与酰基肉碱总和)均低于正常对照10%者,患PCD可能性大。由于正常母体对PCD患儿的保护作用,患儿血液C0在生后3 d未降至最低值。浙江省新生儿疾病筛查中心从100余万例新生儿中筛查并确诊50例PCD患儿,血液C0平均水平为(7.70±2.70)μmol/L(正常范围10.28~54.24 μmol/L),与携带者组初筛血液C0水平比较,差异并无统计学意义;但复诊时PCD组血液C0多降低,而携带者组多升高或无改变,两组比较差异有统计学意义。美国建立的遗传合作项目R4S系统(Region 4 Stork Collaborative Project)亦显示血液C0、酰基肉碱水平在患病人群及正常人群间有重叠,反应PCD筛查的最佳指标为C0,其次为十八碳烯酰肉碱。

4.召回阳性者的确诊:

召回检测C0正常,则排除PCD;若C0仍低(伴或不伴有其他酰基肉碱降低),且母亲血C0值正常,则提示婴儿患PCD,需要基因检测确诊;若母亲C0降低,且母亲为健康、非素食者,则提示母亲患PCD,建议母亲基因检测确诊,若同时婴儿C0降低,提示婴儿为母源性肉碱缺乏症。由于血C0值受多种因素的影响,有一定的假阳性和假阴性,故虽然经过新生儿串联质谱筛查C0正常者,若在成长过程中出现PCD疑似症状,仍需要进行串联质谱检测,鉴别是否为PCD。

三、临床表现

PCD患者临床表现多无特异性,起病年龄、受累脏器及严重程度有明显的异质性。婴幼儿期急性代谢紊乱、肌病是比较常见的临床表现。

1.发作性急性代谢紊乱:

患儿多在3个月~2岁发病,因应激状态(如上呼吸道感染、胃肠炎等引起的饥饿、高代谢状态)诱发,表现为喂养困难、呕吐、意识障碍、肝肿大、低酮症性低血糖、肝酶增高、高氨血症等。如果急性发作期间没有接受静脉注射葡萄糖及左卡尼汀,患儿可出现昏迷、死亡,易被误诊为瑞氏综合征,或线粒体病。

2.心肌病表现:

多发生在儿童期,平均发病年龄2~4岁,是儿童期最常见的临床表现,青少年及成人较少发生,包括扩张型心肌病和肥厚型心肌病,以扩张型心肌病更多见。患儿一般出生情况良好,婴幼儿期无异常症状体征,之后逐步出现心肌病和心功能障碍。正性肌力药和利尿剂疗效不明显。心律失常尽管少见,也是儿童PCD疾病特征之一,可见室颤、房颤、心动过缓、长Q-T综合征、短Q-T综合征等。室颤可能是患儿就诊的单一主诉。在明确诊断前可发生心力衰竭、死亡,这表明PCD如果不治疗可以是致死性疾病。

3.肌无力或肌张力减弱:

可发生在任何年龄,可伴随其他症状尤其是心脏症状,肌无力可从近侧肢体肌肉进行性进展。肌肉活检可见脂质沉积。

4.肝脏表现:

肝肿大多发生在婴幼儿及儿童期,可达平脐,肝脏B超显示肝肿大,脂肪变性,青少年及成人较少发生。

5.其他表现:

妊娠期脂肪肝、耐力下降或心源性心律失常发作。成人期易疲劳或无症状。成年患者多数无症状,或症状轻微,表现为耐力下降,易于疲劳。心律失常较心肌病更常见。成年患者即使没有异常症状,仍有发生心源性猝死的风险。多见于母源性肉碱缺乏的新生儿的母亲,也有成年无症状的病例报道。新生儿筛查诊断患者,治疗情况下多无症状,部分患者不治疗也无异常表现。另外还有一些不典型临床表现包括:反复恶心、腹痛、贫血、近端肌无力和发育迟缓、呼吸窘迫。智力运动落后、精神行为异常、易感染。而携带者多无症状。

四、实验室及辅助检测

1.新生儿筛查:

检测滤纸血片中的血游离肉碱及其他酰基肉碱谱。

2.常规实验室检测:

患者往往有低酮性低血糖、肌酸激酶升高、高血氨、代谢性酸中毒、转氨酶升高;尿酮体正常等。

3.尿有机酸检测:

尿酮体正常,显示非特异性双羧酸尿,在许多脂肪酸代谢异常疾病均可见;尿有机酸分析有助于鉴别有机酸代谢障碍或其他疾病所导至的继发性游离肉碱缺乏。

4.基因检测:

(1)单基因检测:对SLC22A5基因序列进行分析,若未发现或仅发现1个位点基因突变,加做基因缺失/重复分析;(2)高通量测序法(NGS):遗传代谢病靶向性多基因Panel(包含SLC22A5基因),适用于血液肉碱谱异常不典型的疑似遗传代谢病患者,需通过基因检测鉴别或排外其他遗传性脂肪酸代谢异常、有机酸代谢异常等疾病;应用高通量测序法大约能发现70%左右PCD患者突变位点。

5.肝肾B超:

可显示肝肿大,肾脏病变。

6.心电图和超声检查:

可有左室高电压、心律失常和Q-T延长、T波增高等心电图异常的表现;心脏B超可有心腔扩张、心室肥厚、射血分数降低、心肌收缩力减弱、继发性二尖瓣关闭不全等心脏功能及结构的异常表现。

7.核磁共振(MRI):

当患儿伴有智力障碍时可行头颅MRI检查,常显示大脑发育不良,或脑白质变形。

8.肌肉活检:

由于脂肪沉积于肌细胞内,因此活检可见大量含有脂滴的纤维,以Ⅰ型为主,Ⅱ型肌纤维可能出现萎缩。

9.皮肤活检:

纤维母细胞培养证实肉碱转运功能明显减低。

五、诊断

1.新生儿筛查患者的诊断标准:

(1)新生儿筛查召回检测血C0低于10 μmol/L(或低于实验室自定低限),同时排除母源性肉碱缺乏。(2)SLC22A5基因检测到2个突变即可明确诊断;若只检测到一个突变或未检测到突变,则需要在喂足奶的情况下再次检测C0,若C0连续3次检测<10 μmol/L,排除继发性肉碱缺乏,可诊断为PCD。(3)PCD患者的同胞推荐检测血浆肉碱浓度。如果肉碱水平低于正常者建议进一步做基因或酶活性检测。

2.临床疑似患者诊断标准:

(1)临床出现下列情况需鉴别PCD,进一步应用串联质谱检测血肉碱水平:①婴儿发作性低酮症性低血糖,伴或不伴肝大、转氨酶增高、高氨血症;②儿童智力运动落后,无力,肌病,伴或不伴肌酸激酶(CK)增高;③儿童心肌病、脂肪肝;④成人不明原因的易疲劳、肌痛、耐力下降;⑤其他原因不明的发育落后、反复腹痛、肝肿大、肾脏疾病等。(2)血C0低于10 μmol/L(或低于实验室自定低限)或C0在10~15 μmol/L之间,但伴有多种酰基肉碱降低。(3)SLC22A5基因检测到2个突变;若只检测到一个突变或未检测到突变,则需要排除继发性肉碱缺乏,可诊断为PCD。

六、鉴别诊断

由于多种因素可导至体内肉碱缺乏,故PCD需要排除如下因素所致的肉碱缺乏。

1.母源性肉碱缺乏症:

是由于各种因素导至母亲肉碱缺乏,母亲通过脐带血供应给胎儿肉碱不足,胎儿出生后若为母乳喂养,母乳中肉碱较低,导至婴儿血游离肉碱降低,可通过检测母亲血肉碱水平鉴别。

2.遗传性有机酸血症或其他脂肪酸代谢异常:

如丙酸血症、甲基丙二酸血症、戊二酸血症1型、肉碱-酰基肉碱移位酶缺乏症、肉碱棕榈酰基转移酶Ⅱ缺乏症、极长链酰基辅酶A脱氢酶缺乏症、中链酰基辅酶A脱氢酶缺乏症、短链酰基辅酶A脱氢酶缺乏症等。这些疾病消耗肉碱,导至血C0降低,若其他酰基肉碱增高,容易鉴别,但需要注意这些疾病的部分患者,对应相关酰基肉碱可能正常,需要分析酰基肉碱之间的比值或通过基因检测进行鉴别。

3.某些药物应用者:

如红霉素、丙戊酸钠、环孢素A、匹氨西林等药物消耗肉碱,导至C0降低,需要询问用药史,可通过停药后检测C0水平,或基因检测鉴别。

4.其他营养性疾病:

如营养性肉碱缺乏、素食者或患消化道畸形、胃肠炎等疾病进食困难又未及时补充左旋肉碱者,导至C0降低,在原发病得到治疗后,血C0回复正常,或基因检测可鉴别。

5.血液透析和肾小管功能障碍患者:

肉碱丢失增加,如范可尼(Fanconi)综合征,可通过病史,或基因检测鉴别。

6.早产儿:

由于胎盘肉碱转运减少及肾小管功能不成熟,易合并肉碱轻度降低,需要随访反复检测血C0,或基因检测鉴别。

七、治疗

由于PCD多由饥饿、禁食、长时间剧烈运动、感染及手术等应激状态诱发,致使脂肪酸代谢障碍,从而引起能量代谢障碍及低血糖,故本病的治疗原则为:避免饥饿及长时间剧烈运动,在禁食、感染及手术史等应急状态时,需要注意补充葡萄糖及能量,预防疾病发作。



(责任编辑:xsq)

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