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6 精氨酸酶缺乏症 arginase deficiency
定义
精氨酸酶缺乏症(arginase deficiency)是一类因精氨酸酶1(arginase 1,AI)缺陷而引起的尿素循环代谢障碍性疾病,为常染色体隐性遗传病,是尿素循环障碍中发病率最低的一类疾病,以高精氨酸血症为主要临床表现。
同义词
高精氨酸血症,精氨酸血症。
病因和发病率
精氨酸酶1是在尿素循环中的最后一步发挥作用的水解酶,将精氨酸水解为鸟氨酸和尿素。编码精氨酸酶1的 ARG1基因突变是导致精氨酸酶缺乏症的病因, ARG1基因突变后导致产生异常的精氨酸酶1。
ARG1基因突变后形成的精氨酸酶1不能将精氨酸水解为鸟氨酸和尿素,氨不能形成尿素排出体外,高氨血症导致肝脏损害和脑病。同时精氨酸和精氨酸代谢产物在体内堆积又产生神经毒性作用。与其他尿素循环障碍疾病相比,精氨酸血症患者中高氨血症程度相对较轻,原因可能与精氨酸酶1的同分异构体精氨酸酶2的代偿作用有关。
精氨酸酶缺乏症,在美国的新生儿发病率大约为1/1000 000~1/300 000。日本的发病率约为1/35万。我国尚无相关流行病学调查报告。
临床表现
精氨酸酶缺乏症相关的症状不同于其他尿素循环障碍疾病。在大多数情况下,患有精氨酸酶缺乏症的婴儿在出生后的头几个月到1年内没有出现任何症状。多在1~3岁之间出现典型症状,表现为线性生长减缓的身材矮小、进行性痉挛性双侧瘫痪、认知功能落后并退化。小头畸形较常见,脑成像显示皮质萎缩。
患有精氨酸酶缺乏症的婴儿很少表现严重的高氨血症或高氨血症昏迷,这是有别于其他尿素循环障碍疾病的重要特征。但也因高蛋白饮食或感染或禁食等应激状态导致严重高氨血症,从而出现烦躁不安、嗜睡、拒绝进食、呼吸困难、运动障碍、呕吐甚至昏迷等症状。
诊断
根据患者的症状,如身材矮小、四肢进行性痉挛性瘫痪、认知功能落后或高氨血症表现(呕吐、嗜睡),可怀疑本病。实验室检查显示血氨、精氨酸升高,其中精氨酸水平高于正常3倍以上可提示本病。而红细胞精氨酸酶测试和 ARG1基因分子检测是本病诊断的金标准。
需要鉴别诊断的疾病包括可引起高氨血症的其他尿素循环障碍性疾病、痉挛性脑瘫、雷氏综合征(Reye Syndrome)。与其他尿素循环障碍疾病相比,高精氨酸血症发病年龄相对较晚,临床症状相比较轻,急性高氨血症少见。
遗传咨询与产前诊断
精氨酸酶缺乏症为常染色体隐性遗传。通常情况下,患者双亲均为突变携带者,但不会发病。患者的每个同胞有25%的概率为患者,50%的概率为无症状的突变携带者,25%的概率为正常个体。
患者家庭通过基因检测,确定杂合子携带者,进行遗传咨询;如果患者的父母再次妊娠,可取羊水或绒毛膜标本提取DNA对胎儿完成基因检测。
治疗
精氨酸血症是尿素循环中治疗效果较好的一种类型,但和其他引起高氨血症的尿素代谢障碍疾病一样,降低血氨浓度,避免精氨酸摄入是治疗的关键。对于婴儿患者,则需要由包括代谢学专家在内的医疗团队进行综合管理。
主要措施包括:①以糖类和脂肪为主,限制蛋白质摄入,给予低精氨酸饮食,从而减少氮摄入和分解代谢,但也注意适当补充其他必需氨基酸摄入。蛋白质的完全限制不应超过24~48h。②迅速纠正高氨血症:在急性期可采用血液透析治疗迅速降低血氨浓度。③增加氨的旁路代谢:采用氮清除剂(苯乙酸钠和苯甲酸钠)使得内源性氨以马尿酸和苯乙酰谷氨酰胺的形式从尿中排出,从而促进氨排泄。
预后
早期诊断有助于改善预后,预后还取决于疾病严重程度,治疗反应和个人饮食管理能力。
(陈晓丽 宋 昉)
参考文献
[1]https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK1159/
[2]https://rarediseases.info.nih.gov/diseases/5840/arginase-deficiency#diseaseOverviewSection
[3]https://rarediseases.org/rare-diseases/arginase-deficiency/ Arginase Deficiency
[4] 顾学范. 临床遗传代谢. 北京:人民卫生出版社,2015.