一、基本信息
概述:精氨酸酶缺乏癥(arginase deficiency)是由于精氨酸酶1(arginase 1,AI)缺陷而引起的尿素循環(huán)代謝障礙性疾病。以高精氨酸血癥為主要臨床表現(xiàn),為常染色體隱性遺傳病。
病因:精氨酸酶1是尿素循環(huán)中最后一步發(fā)揮作用的水解酶,將精氨酸水解為鳥氨酸和尿素。編碼精氨酸酶1的ARG1基因突變是導(dǎo)致精氨酸酶缺乏癥的病因。
ARG1長約11.1kb,包含8個外顯子,編碼含322個氨基酸蛋白,主要在肝臟及紅細胞中表達;蛲蛔兒笮纬傻木彼崦1不能將精氨酸水解為鳥氨酸和尿素,導(dǎo)致尿素循環(huán)中斷,氨不能形成尿素排出體外,高氨血癥導(dǎo)致肝臟損害和腦病。與其他尿素循環(huán)障礙疾病相比,精氨酸血癥患者中高氨血癥程度相對較輕,原因可能與精氨酸酶1的同分異構(gòu)體精氨酸酶2的代償作用有關(guān)。精氨酸及其代謝產(chǎn)物可能在本病的神經(jīng)系統(tǒng)損害中起著重要的作用。
精氨酸在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中是合成瓜氨酸的底物。該反應(yīng)由一氧化氮合酶催化,在生成瓜氨酸的同時會產(chǎn)生一氧化氮,該反應(yīng)正常情況下與精氨酸酶作用相互抑制,在精氨酸酶缺乏的情況下,一氧化氮生成增多,造成對細胞的損傷。另一方面,精氨酸可通過轉(zhuǎn)氨基、脫羧基、乙;茸饔蒙梢幌盗须一衔,如高精氨酸、N-乙酰精氨酸、α-酮基-δ-胍戊酸等。已發(fā)現(xiàn)胍基化合物在患者血清、腦脊液等處水平升高,α-酮基-δ-胍戊酸等可抑制神經(jīng)遞質(zhì)γ-氨基丁胺的作用,有促進驚厥發(fā)生的作用,一些胍基化合物可抑制轉(zhuǎn)酮醇酶的活性,從而導(dǎo)致脫髓鞘改變,表現(xiàn)為上運動神經(jīng)元體征。
流行病學(xué):精氨酸酶缺乏癥在美國的新生兒發(fā)病率為1/1000000~1/300000。日本的發(fā)病率約為1/350000。我國尚無相關(guān)流行病學(xué)調(diào)查報告。
二、疾病診斷
臨床表現(xiàn):精氨酸酶缺乏癥典型的臨床表現(xiàn)為進行性痙攣性癱瘓、認知能力的退化、身材矮小。它與其他類型的尿素循環(huán)障礙臨床表現(xiàn)不同,高氨血癥較為少見或表現(xiàn)往往比較輕微,新生兒期發(fā)病的病例少見報道。嬰兒很少出現(xiàn)嚴重的高氨血癥或高氨血癥昏迷,但也會因高蛋白飲食或感染或禁食等應(yīng)激狀態(tài)導(dǎo)致嚴重的高氨血癥,從而出現(xiàn)煩躁不安、嗜睡、拒絕進食、呼吸困難、運動障礙、嘔吐甚至昏迷等癥狀。幼兒出現(xiàn)惡心、嘔吐、吞咽困難、動作笨拙、易跌倒等癥狀。如未經(jīng)及時診斷和治療,癥狀則進行性加重,出現(xiàn)痙攣性癱瘓、昏迷、驚厥、精神和生長發(fā)育遲滯等癥狀。超過一半的患兒有癲癇發(fā)作,可不伴有高氨血癥。大部分表現(xiàn)為強直陣攣發(fā)作,但也可表現(xiàn)為單純局灶性癲癇、復(fù)雜局灶性癲癇、全身性強直、失神發(fā)作,甚至癲癇持續(xù)狀態(tài)。
該病神經(jīng)系統(tǒng)外的表現(xiàn)罕見,主要影響肝臟。肝臟損傷可表現(xiàn)為輕度的肝細胞損傷,甚至凝血功能異常、急性肝衰竭。肝內(nèi)膽汁淤積導(dǎo)致新生兒期黃疸、肝大、肝纖維化。脊柱的畸形,比如側(cè)彎和前彎,可能與肌肉的痙攣狀態(tài)有關(guān)。
輔助檢查:
1.常規(guī)檢查
血生化主要以轉(zhuǎn)氨酶升高為主要表現(xiàn),凝血功能顯示凝血時間延長,血氨多數(shù)為輕度至中度升高,急性高氨血癥少見。
2.血氨基酸篩查
精氨酸水平明顯升高,一般升高正常高限的3倍以上高度提示為本病。
3.尿液有機酸篩查
可檢測到乳清酸水平升高。
4.腦脊液氨基酸檢測
精氨酸水平升高。
5.酶活性檢測
紅細胞內(nèi)精氨酸酶活性明顯降低,多數(shù)小于正常人1%。
6.基因檢測
該病的致病基因為ARG1,突變包括錯義突變、缺失、插入以及剪切突變,其中最主要為錯義突變。
7.腦電圖檢查
約50%以上患兒腦電圖提示背景活動的減慢以及癲癇樣波的活動,但非特異性改變。
8.頭顱MRI
亦無特異性改變,部分可表現(xiàn)為大腦皮質(zhì)、小腦萎縮,彌漫性腦水腫,局部缺血壞死等。
9.肝臟組織病理學(xué)
肝細胞腫大、肝纖維化、肝細胞脂肪變性、肝細胞內(nèi)糖原累積。
診斷:根據(jù)患者的癥狀,如身材矮小、四肢進行性痙攣性癱瘓、認知功能落后或高氨血癥表現(xiàn)(嘔吐、嗜睡),可懷疑本病。血氨是檢測精氨酸酶缺乏癥等尿素循環(huán)障礙的關(guān)鍵線索。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。精氨酸與鳥氨酸比值可作為診斷精氨酸缺乏癥的重要依據(jù),比值大于0.8,提示精氨酸酶缺乏癥。精氨酸酶活性測定是診斷精氨酸酶缺乏癥的重要依據(jù)。而紅細胞精氨酸酶測試和ARG1基因分子檢測是本病診斷的金標(biāo)準(zhǔn)。
鑒別診斷:需要鑒別診斷的疾病包括可引起高氨血癥的其他尿素循環(huán)障礙性疾病、痙攣性腦癱、瑞氏綜合征(reye syndrome)。與其他尿素循環(huán)障礙疾病相比,高精氨酸血癥發(fā)病年齡相對較晚,臨床癥狀相對較輕,急性高氨血癥少見。
三、治療方式
治療:精氨酸血癥是尿素循環(huán)中治療效果較差的一種類型,和其他引起高氨血癥的尿素代謝障礙疾病一樣,降低血氨濃度,避免精氨酸攝入是治療的關(guān)鍵。
主要措施包括:
1.飲食療法
飲食療法是治療的關(guān)鍵。對精氨酸血癥的患兒,應(yīng)限制蛋白質(zhì)攝入,以糖類和脂肪為主,給予低精氨酸飲食,從而減少氮的攝入和分解代謝。但也注意適當(dāng)補充不含精氨酸富含支鏈氨基酸的特殊氨基酸粉和天然蛋白。氨基酸粉一般為0.7g/(kg·d)。蛋白質(zhì)的推薦攝入量:1~3個月為1.25~2.20g/(kg·d);3~6個月為1.15~2.20g/(kg·d);6~12個月量為0.9~1.6g/(kg·d);1~4歲為8~12g/d。通過飲食療法,血精氨酸水平維持在正常水平,減緩和阻止疾病發(fā)展,改善患兒的神經(jīng)系統(tǒng)癥狀如痙攣狀態(tài)、行為語言能力等。
2.高氨血癥
急性高氨血癥較為少見。一般由禁食、感染、蛋白質(zhì)負荷、手術(shù)或應(yīng)激等因素引起。一旦出現(xiàn),應(yīng)積極治療,采取禁蛋白質(zhì)、高熱量飲食的持續(xù)補充,促進氮的排泄等措施。如上述措施無效,可采用血液透析治療,迅速降低血氨濃度。
3.增加氨的旁路代謝
患兒血氨較高時,可應(yīng)用氮清除劑(苯甲酸鈉和苯丁酸鈉),使得內(nèi)源性氮以馬尿酸和苯乙酰谷氨酰胺的形式從尿中排出,從而促進氨排泄。苯甲酸鈉一般為250mg/(kg·d),苯乙酸鈉500mg/(kg·d),血氨水平應(yīng)控制在60μmol/L以下。
4.對癥治療
給予抗癲癇藥物控制抽搐,物理治療幫助肢體功能恢復(fù)。
5.其他
肝移植、干細胞移植、基因療法等尚處在研究階段。
診療流程圖:
參考文獻:
[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] 顧學(xué)范. 臨床遺傳代謝.北京:人民衛(wèi)生出版社, 2015:93-95.
[5] Sin YY,Baron G,Schulze A,et al. Arginase-1 deficiency. J Mol Med,2015,93(12):1287-1296.
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