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希特林蛋白缺陷病(citrin deficiency,CD)是一种因SLC25A13基因表达异常导致的Citrin功能缺陷,进而造成一系列生化代谢紊乱,导致出现临床症状和体征的常染色体单基因隐性遗传性疾病[1]。该病最先见于日本,由Ohura等人命名,近年来在中国、韩国、越南、以色列、捷克、英国和泰国等亚洲及欧洲国家均有报道[2,3]。目前,全世界已发现100余种SLC25A13基因突变,其中以851del4、IVS6+5G>A、1638ins23和IVS16ins3kb 4种突变最为常见,占80%以上[4,5]。CD可分为3种类型:(1)Citrin缺陷导致的新生儿肝内胆汁淤积症(neonatal intra-hepatic cholestasis caused by citrin deficiency,NICCD):其发病率为1/34 000~1/17 000,男女比例无明显差异,大部分患儿预后较好[4,6,7]。(2)Citrin缺陷导致的生长发育落后和血脂异常(failure to thrive and dyslipidemia caused by citrin deficiency,FTTDCD):2011年Song等[8]提议FTTDCD为NICCD和成年起病的Ⅱ型瓜氨酸血症(adult-oneset type II citrullinemia,CTLN2)的过渡中间表型,但并非所有患儿均有NICCD病史,主要以生长迟缓、易疲劳[9]、喂养困难、胰腺炎、脂肪肝、肝细胞瘤等为临床表现。(3)CTLN2:研究显示CTLN2发病率为1/230 000~1/100 000,儿童期或成人期发病率最高[7,10,11],男女比例为7∶3,也可无NICCD病史,主要表现为反复高氨血症伴神经精神症状,预后不良[8]。3种类型中NICCD与新生儿期相关,多为0~1岁发病,小于4月龄婴儿居多。国内宋元宗等[12]2006年曾报道首例NICCD患儿,其遗传学特点符合孟德尔遗传规律[4,13]。本文主要就NICCD诊治进展综述如下。
Citrin是一种由SLC25A13基因编码的线粒体内钙结合天冬氨酸/谷氨酸的载体亚型2(aspartate/glutamate carrier isoform 2,AGC 2)蛋白[5],该基因位于7q21.3号染色体,含18个外显子和17个内含子,全长约200 kb,主要在肝细胞内表达。Citrin最早由日本学者Kobayashi等[14]发现克隆定位,相对分子质量约74 000,含675个氨基酸,位于线粒体内膜,其N端含有4个EF手型结构域,可结合钙离子,C端作为线粒体载体活性部位有6个跨膜结构,其功能是将线粒体内的天冬氨酸转运至胞质内,参与尿素、蛋白及核苷酸的合成,使天冬氨酸转变为草酰乙酸,该过程与苹果酸穿梭偶联,同时将还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(nicotinamide adenine dinucleotide,NADH)转变为烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+),谷氨酸经胞质进入线粒体转变为α-酮戊二酸,NAD+转变为NADH,再将胞质内NADH转运至线粒体,使NADH中的H进行氧化磷酸化[4,15]。NADH/NAD+比值是维持部分细胞生化代谢途径的重要因素,Citrin功能缺陷可导致细胞质内NADH堆积,蛋白质与核酸合成受到抑制,引起一系列生化代谢紊乱,如高氨血症、低蛋白血症、低血糖、高乳酸血症等,因此是NICCD发生发展的关键环节。
NICCD患儿临床表现多样,可出现持续性黄疸、肝脾肿大、圆胖脸(chubby face)和生长迟缓等,新生儿期以持续性黄疸及肝脾肿大为主。
新生儿期或婴儿期起病,黄疸不易消退,皮肤呈暗黄色,胆红素升高以直接胆红素为主,应用常规退黄疸药物效果不佳。主要发病机制为SLC25A13基因表达异常导致Citrin功能缺失,使线粒体内NADH缺乏及腺苷三磷酸(adenosine triphosphate,ATP)水平下降,胆汁酸和有机阴离子分泌被微胆管ATP-依赖转运蛋白调停,致原发线粒体功能缺陷及胆汁代谢成熟延迟,从而造成患儿肝内胆汁淤积恶性循环,出现与新生儿高胆红素血症特点不同的黄疸。有研究显示,黄疸还可能与毛细胆管被压,致使胆汁减少、胆汁淤积,胆红素代谢途径障碍,胆汁酸合成及排泄障碍,脂肪肝使肝脏转运胆红素和胆汁酸障碍有关[16]。NICCD患儿大便非陶土样可与胆道闭锁导致的胆汁淤积症鉴别[17]。
肝脏是制造和排泄胆汁的器官,NICCD患儿肝脏肿大可能与胆汁淤积、过多脂肪和半乳糖在肝脏堆积等原因有关。胆汁淤积性肝炎患儿由于脾内免疫组织增生可引起脾肿大,但影像学检查无肝组织内占位,经治疗后肝脾肿大症状可缓解,少部分患儿也可发展为肝硬化或因急性感染引起肝衰竭,需行肝移植[4,15,18]。
NICCD患儿圆胖脸特征在2~4月龄时较明显,1岁后逐渐消失,可通过chubby指数(双侧脸颊长度之和/外侧眉弓间距)与正常婴儿面部特征区别。Chen等[19]研究发现,NICCD患儿chubby指数及体质指数(body mass index,BMI)调整的chubby指数(chubby指数×10/BMI)均较正常新生儿增高(1.33±0.07比1.07±0.06、0.98±0.13比0.72±0.11),差异有统计学意义,且与喂养无关,考虑可能与细胞质NADH/NAD+比例升高使脂肪酸生成和氧化异常,导致脂肪在脸颊两侧堆积有关。
当新生儿出现瓜氨酸血症或黄疸长期不退,或出生后血串联质谱检查正常,但在后期血浆半乳糖、蛋氨酸和苯丙氨酸等升高时,可考虑NICCD[15]。根据临床表现、生化指标特点、血串联质谱或尿代谢筛查等进行临床诊断,根据基因检测结果确诊。
NICCD患儿可出现一系列生化代谢紊乱,主要以直接胆红素、总胆红素、胆汁酸升高,以及谷丙转氨酶、谷草转氨酶升高(谷草转氨酶升高更明显)等肝功能异常结果为主[13,19,21,22],但肝功能异常较特发性胆汁淤积症患儿轻[4]。部分患儿可出现低蛋白血症和高氨血症,与Citrin缺陷时细胞质中天冬氨酸不足,影响蛋白质合成有关[6]。患儿还可出现糖代谢障碍所致的低血糖和高乳酸血症,主要与Citrin缺陷导致大量NADH堆积,进而使乳酸等还原性物质的糖异生过程受阻有关[4]。还可因半乳糖代谢障碍导致半乳糖血症,其原因考虑与Citrin缺陷抑制半乳糖代谢酶尿苷二磷酸葡萄糖-4-表位酶的活性,从而出现尿半乳糖阳性,严重患儿还可出现白内障等表现[23]。由于Citrin缺陷可激活枸橼酸/苹果酸穿梭系统,使枸橼酸转运出线粒体并在细胞质中被裂解酶分解产生大量乙酰辅酶A,进而合成脂肪酸和脂肪,因此,过多脂肪堆积可引起患儿出现脂肪肝和高脂血症[4,23,24]。有研究表明,部分患儿可检测到甲胎蛋白升高,可能与肝脏发育不成熟致使甲胎蛋白向白蛋白转化延迟有关[3,21,24]。个别患儿因肝功能异常导致维生素K依赖的凝血因子缺乏,可存在凝血功能异常[15]。少数患儿外周血淋巴细胞中可发现希特林蛋白[25]。
纸片血串联质谱提示瓜氨酸、精氨酸、蛋氨酸、酪氨酸、苏氨酸和苯丙氨酸升高,游离肉碱、短链或长链酰基肉碱升高,中链酰基肉碱降低等[26,27]。Citrin缺陷导致天冬氨酸不足,从而影响蛋白质的合成,患儿可出现瓜氨酸血症[6],而体内瓜氨酸大量蓄积,刺激肾脏及小肠合成精氨酸,出现精氨酸代偿性升高[2];也可存在其他氨基酸,如蛋氨酸、酪氨酸、苏氨酸和苯丙氨酸显著升高[6,15]。酰基肉碱水平能反映脂肪酸代谢状况,NICCD患儿胆汁淤积可致肝脏脂肪酸分解代谢异常,为多因素共同作用,胞质内NADH/NAD+比值升高促使乙酰辅酶A生成丙酰辅酶A,通过抑制肉碱棕榈酰转移酶Ⅰ进一步抑制脂肪酸氧化和酮体生成,从而引起乙酰肉碱C2、丙酰肉碱C3升高。胆汁淤积导致肉碱棕榈酰转移酶Ⅱ活性损伤,长链酰基肉碱堆积,中链酰基肉碱因不依靠转运可直接透过线粒体膜分解氧化,导致代偿性消耗增多。因此,NICCD患儿表现为游离肉碱、短链或长链酰基肉碱升高、中链酰基肉碱降低及酮体生成障碍[28] 。即使生后纸片血串联质谱检查正常,对高度怀疑NICCD的患儿仍需再次检查[29]。
尿液气相色谱-质谱分析提示NICCD患儿尿液可出现半乳糖、半乳糖酸和半乳糖醇等特殊代谢产物,考虑与半乳糖代谢酶尿苷二磷酸半乳糖-4-表异位酶的活性受抑制有关[30],因此,可进行滤纸洗脱尿半乳糖醇气相色谱/质谱检测尿半乳糖醇水平。此外,Kuhara等[31]采用该方法检测尿素循环受损引起的原发性高瓜氨酸血症患儿,结果显示,尿液生物标志物检测异常者中α-酮戊二酸升高者大部分为CD患者。
(1)扫描电镜下红细胞发生棘形红细胞改变:棘红细胞指扫描电镜下红细胞表面伸出单个或多个棘状突起,突起顶端圆钝,致使胞体变为不规则盘形或有棘球形。Song等[8]对51例NICCD患儿研究发现,13.7%发生棘形红细胞改变,与严重的生化指标(如谷草转氨酶、胆红素、甲胎蛋白升高等)异常有关。治疗后红细胞形态恢复为双凹圆盘形,若持续存在棘红细胞可能提示患儿预后不良[8]。(2)核素肝胆动态显像:是借助肝细胞对类似胆红素代谢的放射性药物99m锝-二乙基乙酰苯胺亚氨基二醋酸的摄取和排泄,通过一系列影像评估肝脏摄取和排泄功能,以及胆道是否通畅的重要方法。NICCD核素肝胆动态显像结果与胆汁淤积程度、肝酶水平和NICCD的代谢紊乱程度(高血氨、低血糖、高血脂)密切相关,当以上指标异常严重影响到肝脏摄取和(或)排泄,肝实质相则表现为肝影淡或肝影极淡,且随显像动态改变而肝影无变化,胆管不显像和肠道无明显放射性分布,如指标好转,肝脏摄取功能正常或基本正常,则呈现胆管显像和肠道有明显放射性分布[8,16]。
NICCD临床诊断主要依据临床表现和生化特点,SLC25A13基因分析为确诊方法。
目前基因测序包括聚合酶链反应(polymerase chain reaction,PCR)、长距离且精确PCR (long and accurate PCR,LA-PCR)、限制性片段长度多态性聚合酶链反应(PCR-restrition fragment length polymophism,PCR-RFLP)、实时荧光定量逆转录-聚合酶链反应(real time-PCR,RT-PCR)、基因扫描和Sanger测序技术等[33],其中RT-PCR对检测851del4变异的准确度最高,达100%[34]。
当前的SLC25A13基因突变分析方法仍存在缺陷,如Sanger测序技术操作繁琐、通量低、费时费力,PCR-RFLP技术对于某些新发突变无法检出等。研究表明,目标序列捕获结合高通量测序技术具有高通量、低成本的特点,可将NICCD从胆道闭锁、特发性新生儿肝炎等有相似临床特征的疾病中区分出来[35]。
胆汁淤积为NICCD患儿主要表现,NADH/NAD+比值升高会导致肝细胞能量缺乏,MCT可被快速水解成中链游离脂肪酸而被体内吸收,通过门静脉到达肝脏,经β-氧化代谢产生ATP,为肝细胞提供能量并促进脂肪生成,通过增加NAD+降低NADH/NAD+比值。同时减少长链脂肪酸摄入可改善肝功能、血脂异常及生长发育迟缓等症状[23,39]。
补充脂溶性维生素可改善淤胆状态,避免营养不良、脂溶性维生素缺乏等并发症情况。此外,大部分NICCD患儿维生素K水平低于正常,对于有潜在出血风险的患儿应及时补充维生素K,适当补充维生素E改善氧化应激。
根据患儿不同的临床表现及实验室检查结果进行对症治疗。给予保肝、降酶、退黄利胆药物,如原型谷胱甘肽、复方甘草酸苷及熊去氧胆酸等,根据病情诱导酶活性、降血氨、补充维生素K或输注血浆等治疗,以改善凝血功能,必要时输注人血白蛋白纠正低蛋白血症[4,15]。
部分患儿保守治疗仅能延缓病情发展,但无法根治,目前肝移植是唯一有效的根治方法,但受到供体少、易发生免疫反应及价格昂贵等因素限制。若患儿病情危重,出现不可逆的肝衰竭,无合适的纯合子供体时,可考虑杂合子活体供体进行肝移植[40]。大部分NICCD患儿通过饮食治疗在数月内可恢复,预后较好,但也有部分患儿进一步并发肝衰竭需要肝移植,或因肝硬化、严重感染死亡。
CD是一种因SLC25A13基因表达异常导致的Citrin功能缺陷病,其中NICCD与新生儿密切相关。NICCD目前暂无明确的诊断标准,主要通过临床表现及生化、血串联质谱或尿代谢筛查特点等依据诊断,确诊需行基因检测,大部分患儿经营养及对症治疗可好转,严重者需行肝移植手术。





















