觀念剖析
瓜胺酸血症屬於體染色體隱性遺傳尿素循環代謝異常性疾病(autosomal recessive urea cycle disorder),原因是精胺丁二酸合成酶基因突變,導致瓜胺酸(Citrulline)無法代謝所引起的臨床病症。
前言
延續鳥氨酸循環(即尿素循環)一文,接下來我們談一談鳥氨酸循環中
精胺丁二酸合成酶的異常所引起之瓜胺酸血症(Citrullinemia)。鳥氨酸循環大致包括四步驟:鳥氨酸與氨、CO2結合,形成瓜氨酸;瓜氨酸與氨結合,形成精氨酸;精氨酸水解,產生尿素及鳥氨酸;鳥氨酸參與第二輪循環。具體細節請各位回去複習。
瓜胺酸血症介紹
瓜胺酸血症(Citrullinemia)屬於
體染色體隱性遺傳病,歸其原因是二:
- 代謝瓜胺酸的精胺丁二酸合成酶(argininosuccinate synthetase,ASS)基因突變(Mutations in the ASS gene cause type I citrullinemia),導致第一型瓜氨酸血症 (citrullinemia type-I,CTLN-1),其發生率為1/57,000;
- 因SLC25A13 基因突變(Mutations in the SLC25A13 gene are responsible for type II citrullinemia),導致第二型瓜氨酸血症(citrullinemia type-Ⅱ,CTLN-Ⅱ)。 SLC25A13 基因可編碼Citrin蛋白質,Citrin可將Aspartate從粒線體運送到細胞質,以使天冬氨酸(Aspartate)與瓜氨酸(Citrulline)在Argininosuccinate synthetase (ASS)催化下,進行Argininosuccinate合成。當缺乏Citrin時,尿素代謝便受阻,引起新生兒膽汁鬱積症(neonatal intrahepatic cholestasis caused by citrin deficiency,NICCD)及第二型瓜胺酸血症(citrullinemia type-II,CTLN-Ⅱ),後者發生率1/100,000~1/230,000。
CTLN-1、CTLN-2及NICCD的臨床表現、診斷方法、治療如以整理如下:
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瓜氨酸血症第一型 (citrullinemia type I) |
瓜氨酸血症第二型 (citrullinemia type II) |
臨床表現 |
- 因精胺丁二酸合成酶(Argininosuccinate synthetase,ASS) 異常,體內無法將瓜胺酸代謝,導致瓜胺酸堆積,氨及有毒代謝物出現在血中(ammonia and other toxic substances to accumulate in the blood)。高血氨表現為 poor feeding、vomiting、seizures、loss of consciousness、a lack of energy(lethargy)、ankle clonus 等,病情多變且迅速,有時有重度神經異常,不及時治療,出現嚴重併發症而死亡
- 幼兒期發作時的症狀比起嬰兒期輕,但此期常見明顯腦部病變
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- 因 Citrin 蛋白功能缺陷所引起,較常發生在成年人(adulthood)
- 新生兒期發作型瓜氨酸血症(Neonatal Hepatitis Associated with Choletasis,NICCD):患兒常在一歲前表現膽汁鬱積、脂肪肝、肝纖維化、生長遲緩、肝腫大、肝功能異常、凝血因子降低、溶血性貧血、低蛋白血症、半乳糖血症、多氨基酸血症,AFP 升高等,表現輕微,所以治療後症狀可消失;二歲後,喜高蛋白及高脂肪飲食,厭惡高糖食物。部分 NICCD 患者會在成年期因某些藥物、感染、飲酒而誘發較重的第二型瓜胺酸血症出現
- 成人期發作型瓜氨酸血症(adult type II citrullinemia):好發於 20~50 歲。因反覆高血氨,容易影響中樞神經系統,造成 C onfusion、異常行為(包括 aggression、irritability、hyperactivity)、記憶力喪失、神經精神症狀、抽慉、肝功能正常或輕度異常,胰臟分泌胰蛋白酶抑制素濃度(pancreatic secretory trypsin inhibitor,PSTI) 升高,血清[threonine] / [serine]比值升高,支鏈氨基酸(Val+Leu+Ile) / 芳香族氨基酸(Tyr+Phe)比值下降
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診斷方法 |
檢測血氨、瓜胺酸、其他相關氨基酸、肝功能為基礎,但確診則依賴於檢查肝細胞或皮膚纖維母細胞中精胺丁二酸合成酶(ASS)活性 |
以檢測患者的血液生化數值為基礎,包括血氨、瓜胺酸、其他相關氨基酸濃度檢測(如血清[threonine] / [serine]、(Val+Leu+Ile) / (Tyr+Phe)比值)、PSTI 濃度、肝功能,但SLC25A13 基因檢查找基因突變點是確診依據 |
治療 |
- 血氨急性升高:24 小時內完成血液透析
- Phenylacetate 可協助排血氨
- 應給予高熱量及低蛋白飲食(Low protein diets),防止腦內壓增加、監測血氨值;應避免感染
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- 新生兒期發作型:補充脂溶性維生素、高蛋白、低糖及含中鏈脂肪酸的飲食(middle-chain triglycerides,MCT);因高熱量飲食反而增加 NADH 生成,影響尿素合成,並刺激 citrate-malate 運送,導致高血氨症、脂肪肝、高三酸甘油脂症血症。大多數症狀可在 1~2 歲後緩解
- 成人期發作型:口服精胺酸(arginine)、sodium benzoate、sodium phenylacetate等可減少血氨濃度;減少高熱量及高糖飲食,增加蛋白質攝取等措施,可改善高三酸甘油脂血症。應避免飲酒,因酒精刺激在肝中 ADH 活性,促進 NADH 合成而產生有害物質。
- 若發生若腦水腫時,則避免使用 glycerol and fructose,以免增加 NADH 生成,進一步引起有毒物質產生;一般使用 Mannitol 來降腦內壓。某些患者可能依靠肝移植(liver transplan t)來存活
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