可治性罕见病—甲基丙二酸血症

一、疾病概述

    甲基丙二酸血症(methymalonic acidemia，MMA)是一种常染色体隐性遗传病，主要是由于甲基丙二酰辅酶A变位酶自身缺陷或其辅酶钴胺素( cobalamin，cbl，VitBi：)代谢缺陷，导致甲基丙二酸、3-羟基丙酸及甲基枸橼酸等代谢物异常蓄积引起的疾病‘1]。根据酶缺陷类型分为甲基丙二酰辅酶A变位酶缺陷(Mut型，其编码基因为MUT)及其辅酶钴胺素代谢障碍两大类。钻胺素代谢障碍包括6个类型，分别为cbIA、cbIB、cbIC、cblD、cbIF及cblH，其编码基因分别为甲基丙二酰变位酶的基因为MUT，编码cbIA、cblB、cbIC、cbID和cbIF相应编码基因分别为MMAA、MA4AB、MMACHC、MMADHC及LMBRD1。Mut、cbIA、cbIB及cbIH缺陷型仅表现为MMA，故称为单纯型MMA，cbIC、cbID和cbIF缺陷型则表现为MMA伴同型半胱氨酸血症，故称为MMA合并同型半胱氨酸血症^[3]。近几年研究发现cbID型缺陷存在两种变异型（cblD -1和cbID -2>。cbID -l缺陷导致单纯同型半胱氨酸血症，cbID -2缺陷导致单纯甲基丙二酸尿症。目前证实，既往报道的cbIH型缺陷属于cbID -2型。MMA患病率在不同国家有很大差异。美国患病率为1. 3/10万；德国为0.4/10万；意大利为1.6/10万；日本为2/10万；我国台湾约1.2/10万^[4]；上海新华医院筛查80万例新生儿，患病率为3/10万；浙江省儿童医院筛查近13万例，患病率为1.5/10万；各地临床遗传代谢病疑似患者筛查资料显示甲基丙二酸血症是我国有机酸血症中最常见的类型，甲基丙二酸血症合并同型半胱氨酸血症占60%～80%，其中cbIC型占95%^[5-7]。

 二、临床特征

甲基丙二酸血症患儿临床表现各异，最常见的症状和体征是反复呕吐、嗜睡、惊厥、运动障碍、智力及肌张力低下。重症患儿可于新生儿期发病，muto型患者起病最早，80%在生后数小时至1周内发病，mut-及cbIA和cbIB型患者多在生后1月后发病，cbIC和cbID在新生儿期至成年发病者均有报道，cbIF报道很少^[8]。甲基丙二酰辅酶A变位酶缺陷患儿出生时可正常，在发热、感染、饥饿、疲劳、外伤等应激状态或高蛋白饮食、输血、荮物等因素诱发下引起急性代谢紊乱，出现类似急性脑病样症状，如拒乳、呕吐、脱水、昏迷、惊厥、酸中毒、酮尿、低血糖、呼吸困难、肌张力低下并发脑病，早期病死率极高，预后不良。早发型患儿多于1岁内起病，以神经系统症状最为严重，尤其是脑损伤，大多累及双侧苍白球，可表现为惊厥、运动功能障碍及舞蹈手足许动症等，并常伴发血液系统损伤，如巨幼细胞性贫血，部分患儿亦出现肝肾损伤。迟发型患儿多在4～14岁出现症状，甚至于成年期起病，常合并脊髓、外周神经、肝、肾、眼、血管及皮肤等多系统损害，儿童或青少年时期表现为急性神经系统症状，如认知能力下降、意识模糊及智力落后等，甚至出现亚急性脊髓退行性变。cbIC型患儿在国内最为常见，主要表现为巨幼红细胞贫血、生长障碍及神经系统症状。cbID型患儿发病较晚，无血液系统异常表现。cblF型患儿新生儿期出现口腔炎、肌张力低下和面部畸形，部分有血细胞形态异常。此外，发现部分成人患者首发症状为精神及心理异常，故对于一些精神病患者有必要鉴别MMA。

    近年来，随着串联质谱在新生儿疾病筛查中的应用，发现了一些发育良好、无症状的“良性”MMA患者，这些患者的血丙酰肉碱增高、尿中甲基丙二酸升高，且基因检测确诊为MMA，但患者并不表现临床症状，生长发育、神经智力正常，无酸中毒发作，良性MMA既有单纯型，也有合并同型半胱氨酸血症型。

    MMA并发症与患病类型、发病年龄以及对维生素B₁₂的反应性有关。muto与cblB型较mut-cblA并发症更为常见。主要表现为：①神经系统损害，尤其是脑损伤，大多位于双侧苍白球，其机制涉及线粒体功能障碍、神经元细胞凋亡、细胞骨架磷酸化改变及髓鞘形成障碍，可表现为惊厥、运动功能障碍及舞蹈手足徐动症等。②智力落后。③生长发育障碍，大多患儿体格发育落后，尤其是新生儿期发病的患儿和mut-患儿，可见小头畸形。④肝肾损害，肝大，肝功能异常及肾小管酸中毒、间质性肾炎、高尿酸血症、尿酸盐肾病、遗尿症等慢性肾损害，严重时合并溶血尿毒综合征。muto和cblB型多见慢性肾衰，其次是cblA，mut-较少见。⑤血液系统异常，多见巨幼细胞性贫血(cbIC)、粒细胞及血小板计

数减少，严重时出现骨髓抑制。⑥免疫功能低下，少数患儿易合并皮肤念珠菌感染，常见口角、眼角、会阴部皲裂和红斑，少数合并口炎、舌炎、肠病性肢皮炎等。随着代谢紊乱的控制，患者皮肤损害逐渐恢复。⑦其他：患儿可并发肥厚性心肌病或血管损害^[9]，急、慢性胰腺炎，视神经萎缩及骨质疏松。

 三、诊断

 1．临床特点

    MMA患者急性期主要变现为酸中毒症状，呕吐、嗜睡等；稳定期主要变现为神经系统损伤，肌力低，运动、语言及智力发育落后，部分患者出现抽揸；部分患者变现为心肌病、肺动脉高压或肾病、肾功能衰竭。

    2．实验室检测

    (1)常规实验室检查：包括血尿常规、肝功能、肾功能、血气分析、血糖、血氨、血乳酸等。可出现贫血、全血细胞计数减少、酸中毒、血氨升高及乳酸升高。

    (2)血氨基酸谱及酰基肉碱谱检测：MMA患者血丙酰肉碱(propinoylcarnitine，C3，参考值0.5~4 µmol/L)及C3/C2（乙酰肉碱，acetylcarnitine，参考值<0. 25）比值增高。部分MMA伴同型半胱氨酸血症患者血蛋氨酸水平降低(参考值10～35 µmol/L)。

    (3)尿有机酸检测：MMA患者尿甲基丙二酸及甲基枸橼酸增高，可伴3-羟基丙酸增高。

    (4)甲基丙二酸血症分型试验。

①维生素B₁₂：负荷试验每天肌注维生素B₁₂ 1.0 mg，连续3～5 d，通过治疗前后临床症状、生化指标、血C3、C3/C2及尿甲基丙二酸水平变化，观察患儿对维生素B．z的反应性，有利于MMA类型鉴别。血C3、C3/C2及尿甲基丙二酸水平治疗后较治疗前下降50%为维生素B12有效型。cbl C、cbl D及cbl F型患者对维生素B₁₂均有效，cbl A型患者大部分有效，cbl B型患者50%右效，MUT型患者大部分无效。

 ②血同型半胱氨酸检测：甲基丙二酸血症合并同型半胱氨酸血症患儿中，血清和尿液同型半胱氨 酸浓度增高，以此可与单纯甲基丙二酸血症患儿进行鉴别。

  ③基因突变检测：是MMA分型最可靠依据，通过对患者基因突变检测可明确分型。中国患者单 纯型MMA中，MUT基因最常见，占98%，以c．729_730ins TT(p. D244LfsX39)突变为常见(16.5%)；MMA合并同型半胱氨酸血症患者中，99%为MA.tACHC基因突变，以c．609G>A (p. W203X)突变最常见(50.4)，其次为c．658_660deIAAG(p. K220del)突变(16.0%)。

 (5)头颅核磁共振(MRI)检测：甲基丙二酸血症患者脑MRI扫描常见对称性基底节损害，MRI扫 描显示双侧苍白球信号异常，可表现为脑白质脱髓鞘变性、软化、坏死、脑萎缩及脑积水等^[10]。

    诊断依据：

    ①临床表现为不明原因的呕吐、惊厥、酸中毒、肌张力异常、发育落后等的患儿，新生儿筛查患儿可无临床表现。

    ②血串联质谱检测C3和C3/C2升高。

    ③尿气相色谱一质谱示甲基丙二酸、甲基枸橼酸显著升高。MMA分型：根据血同型半胱氨酸水平区分单纯型MMA及MMA合并冈型半胱氨酸血症型；通过维生素B₁₂．：负荷试验确定维生素B₁₂反应型或无效型，基因突变检测对MMA进行基因分型。

四、鉴别诊断

    1．继发性甲基丙二酸血症

    多是由于母亲慢性胃肠和肝胆疾病、恶性贫血、营养障碍及长期素食，导致患儿自胎儿期即处于维生素B12及叶酸缺乏的状态，临床表现与遗传性甲基丙二酸尿症类似。母亲病史、营养调查及血液维生 素B12、叶酸、同型半胱氨酸测定，可作为鉴别诊断的首选方法，基因检测有助于鉴别诊断。该病患儿预后良好，维生素B12短期补充治疗可逆转代谢异常。

    2．丙酸血症（propionic acidemia, PA）

    是由于丙酰CoA酶羧化酶活性缺乏，导致体内丙酸及其代谢产物前体异常蓄积所致。其临床表现与甲基丙二酸类似，均无特异性。血C3及C3/C2增高，并常伴有甘氨酸增高，依据血结果与甲基丙二 酸难区别，需要依据尿有机酸分析鉴别，丙酸血症患者尿3-羟基丙酸及甲基枸橼酸增高，甲基丙二酸正常。

五、治疗

    治疗原则为减少甲基丙二酸及其旁路代谢产物的生成和加速其清除。

    (1)急性期治疗应以补液、纠正酸中毒及电解质紊乱为主，同时应限制蛋白质摄人，供给充足的热量，避免静滴氨基酸。静滴或口服左旋肉减（左卡尼汀）100～300  mg/( kg．d)，肌注维生素B12，1 mg/d，连续3～6天。若伴有高氨血症，可静滴或口服精氨酸250 mg/( kg．d)。

    (2)长期治疗。

    ①饮食治疗：维生素Blz无效或部分有效的单纯型MMA患者以饮食治疗为主，蛋白质总摄入量婴幼儿期应保证在2.5～3.o∥（kg．d），儿童每天30～40 9，成人每天50～65 9。天然蛋白质摄入量控制在6个月内为1.2～1.8∥（kg．d），6个月至7岁为0．6～1.2 g/(kg．d)，7～18岁为0．5～1.0g/(kg．d)， >18岁为0.4～0.8 g/(kg．d)，其余蛋白通过给予不含异亮氨酸、缬氨酸、苏氨酸和蛋氨酸的特殊配方营养粉或蛋白粉补充。大部分MMA合并同型半胱氨酸血症患者不需要严格控制天然蛋白质摄入。由于异亮氨酸、缬氨酸和蛋氨酸为必须氨基酸，需要定期检测血异亮氨酸、缬氨酸和蛋氨酸水平以免缺乏。

    ②药物治疗：a．维生素B12。：用于维生素B12．。有效型的长期维持治疗，每周肌内注射羟钴胺或者氰钴胺，1.0～2.0 mg．1～2次，羟钴胺效果优于氰钴胺。b．左旋肉碱：可调节细胞内辅酶A的稳态，促进甲基丙二酸和丙酰肉碱排泄，增加机体对天然蛋白的耐受性，常用剂量为50～200 mg/(kg．d)，急性期可增至300 mg/(kg．d)，口服或静脉滴注。c．甜菜碱：用于MMA合并同型半胱氨酸血症患者，100～500 mg/(kg．d)，口服。d．叶酸：用于合并贫血或同型半胱氨酸血症患者，5～10 mg/d，口服。

    ③康复训练：部分神经运动系统受损的患者需要进行感觉、运动功能康复训练和语言认知能力培养，以利于患者的生长发育。

    发病早的MMA患者，病情中，预后差，主要表现为神经系统发育落后，包括运动、语言及智力落后，严重者甚至死亡。只有少部分患者经治疗后生长发育正常。发病晚及部分筛查患者预后较好，大部分经治疗后生长发育正常，少部分出现运动落后^[11,12]。

六、典型病例

  患儿，女，6个月，山东济宁人，因食奶少、反虚差、反复抽搐及营养不良5个月人院。患儿出生后7天食奶量开始减少由原来100 mL/次，每日8次，减至50～70 mL/次，每日5～6次，反应差，不与人交流，眼睛不追物。1月后出现四肢抽搐，伴意识丧失，每月2～3次，时有呕吐。G2P2，足月顺产，出生评分10分。无遗传病家族史，一姐3岁，健康。入院后查体：体温36. 80C，脉搏144次／分，呼吸44次／分。体重3 040 g。神志清，反应差，营养不良，无皮疹及浮肿。双肺呼吸音粗，无哕音。心率134次／分，律齐，无杂音。腹部平软，肝肋下未触及，脾肋下未触及。四肢肌力及肌张力弱。外生殖器发育正常。拥抱反射、吸吮反射及握持反射存在。

实验室检测：血常规：白细胞计数3.0×109/L，中性粒细胞32. 9%，淋巴细胞62. 7%，血红蛋白85 g/L，血小板计数70×10⁹/L，肝肾功能、血糖及电解质正常。血气分析：pH 7.21，HC03 14.5 mmol/L，BE -6.1 mmol/L。血串联质谱丙酰肉碱8.7 µmol/L(参考值0.50～5. 00 fimol/L)、丙酰肉碱与乙酰肉碱比值0. 85（参考值<0. 25），尿气相质谱甲基丙二酸534.2 mmol/mol Cr(参考值为<3.6 mmol/mol Cr)，血同型半胱氨酸154 V-mol/L(参考值2～15 µmol/L)。MMACHC基因检测分别在外显子3及外显子4检测到2个突变c354G>C(p.Q118H)及c．570insT，分别来自母亲及父亲（见下图）。头颅MRI显示脑室扩大，脑沟赠宽。

诊断：甲基丙二酸血症合并同型半胱氨酸血症。依据：临床表现反应差、食奶少，反复抽搐四肢肌张力及肌力弱；血丙酰肉碱及丙酰肉碱与乙酰肉碱比值显著增高；尿甲基丙二酸显著增高；血同型半胱氨酸显著增高MMACHC基因检测到2个突变。

  治疗及转归：患儿确诊后针对甲基丙二酸血症合并同型半胱氨酸血症给予特异性治疗，包括维生素B₁₂（羟钴胺，1 mg，肌注1/2 d），甜菜碱（500 mg，每日3次），左卡尼汀（250 mg，每日3次）及亚叶酸钙（5 mg，每日2次）治疗，每2～3个月随访1次，复查血串联质谱、同型半胱氨酸及尿气相质谱，根据血丙酰肉碱、丙酰肉碱与乙酰肉碱比值，尿甲基丙二酸及血同型半胱氨酸水平变化，调整各种药物的剂量。患儿目前已经6岁，运动、说话及智力落后。