患儿,男,9 d,第1胎第1产,当地医院顺产娩出,出生体重2 950 g,无胎膜早破,胎盘、脐带无异常,无窒息史,生后第一天母婴同室,吃奶可,大小便正常;第二天出现咳嗽、气促、吸吮无力、嗜睡,转入当地医院新生儿科,查血常规:WBC 3.76×109/L,NE 14.12%,LY 75.51%,RBC 4.8×1012/L,Hb 160 g/L,PLT 221×109/L;超敏C反应蛋白2.79 mg/L;胸片提示肺部感染。予头孢他啶抗感染、氨溴索化痰、免疫球蛋白等治疗1周,上述症状未获得改善并于生后1周出现神志不清,转我院诊治。入院体查:体温38.2℃,心率156次/min,呼吸46次/ min,血压84/37 mm Hg,体重3 000 g,有汗脚样气味,神志不清,精神萎靡,弹足不哭,皮肤无黄染,胸前及背部可见少量出血点,前囟张力稍高,双瞳孔等大等圆,对光反射存在,颈软,咽无充血,口周无发绀,未见明显三凹征,双肺呼吸音粗,未闻及明显干湿性啰音,心音有力,律齐,各瓣膜听诊区未闻及病理性杂音,腹平软,肝脾肋下未及,肠鸣音弱,四肢肌张力增高,脑膜刺激征阴性。辅助检查:血气分析:pH 7.17,BE -22 mmol/L;血常规:白细胞2.7×109/L,红细胞2.9×1012/L,血红蛋白72 g/L(正细胞、正色素性贫血),中性粒细胞0.52×109/L,血小板12×109/L,网织红细胞:0.04×1012/L(参考值:0.024~0.084×1012/L);血糖9.5 mmol/L;血氨216 μmol/L(参考值:0~54 μmol/L);脑脊液、骨髓细胞学、肝肾功能、电解质等检查均未见异常。患儿父母双方体健,非近亲结婚,否认家族遗传疾病史。
2 诊断思路本患儿在新生儿期急性起病,发病早,病情进展迅速,表现为咳嗽、气促、喂养困难、嗜睡、昏迷。辅助检查提示肺部感染、严重代谢性酸中毒,高血糖,高血氨,血象三系减少。患儿高血糖合并阴离子间隙增高的代谢性酸中毒,需要注意新生儿糖尿病酮症酸中毒,但患儿胰岛素自身抗体(IAA)、胰岛细胞抗体(ICA)和谷氨酸脱羧酶抗体(GADA)均为阴性,且空腹胰岛素、糖化血红蛋白、C肽及尿酮体均未见明显异常,初步排除新生儿糖尿病酮症酸中毒的可能。引起全血细胞减少的原因有血液系统疾病和非血液系统疾病,患儿骨髓细胞学检查不支持血液系统疾病,故需要考虑感染或遗传代谢病所导致的继发性全血细胞减少[1]。而且患儿抗感染、纠正酸中毒等治疗效果不明显,难以用单一的感染因素解释患儿的临床症状,需进一步排除遗传代谢病。遗传代谢病主要有以下特点[2]:(1)神经系统损害是遗传代谢病最常见的症状,可表现为呕吐、嗜睡、昏迷、肌张力改变和惊厥等;(2)消化系统症状表现为吸吮和喂养困难、拒食、呕吐、腹泻等;(3)代谢紊乱,血糖异常、高氨血症和阴离子间隙增高的代谢性酸中毒最为常见;(4)旁路代谢产物在体内蓄积形成特殊的气味。根据上述遗传代谢病的特征,再结合本例患儿存在的严重代谢性酸中毒,高血糖,高血氨,血象三系减少,且有明显汗脚样异味,比较符合异戊酸血症急性新生儿型的临床特点,考虑异戊酸血症可能性较大,进一步行血液酯酰肉碱谱及尿液有机酸分析,同时对患儿及父母进行异戊酰辅酶A脱氢酶(isovaleryl-CoA dehydrogenase, IVD)基因突变分析。
3 进一步检查(1)血液酯酰肉碱谱及尿液有机酸分析:游离肉碱5.21 μmol/L(参考值:10~50 μmol/L),血异戊酰肉碱(C5)5.62 μmol/L(参考值0.04~0.4 μmol/L),显著增高;尿异戊酰甘氨酸2 122.18(参考值:0)及3-羟基异戊酸562.5(参考值:0~2.3)。血异戊酰肉碱和尿异戊酰甘氨酸、3-羟基异戊酸均显著升高,支持异戊酸血症诊断。
(2)家系IVD基因检测:Sanger测序发现患儿IVD基因第12号外显子纯合突变c.1208A > G(p.Tyr403Cys),突变来自父母双方。见图 1。
4 临床经过
结合患儿临床特点、尿液有机酸分析、血液酯酰肉碱谱分析以及基因诊断,确诊为“新生儿肺炎,异戊酸血症伴代谢性酸中毒、高血氨及全血细胞减少症”。予纠酸、抗感染、重组人粒细胞刺激因子以及成分输血等治疗,同时予低亮氨酸特殊奶粉喂养和左卡尼汀替代治疗(每日100 mg/kg、口服),3 d后酸中毒、血象三系下降均较前好转、血氨正常,但精神反应仍较差,家长要求放弃治疗出院。1周后电话随访,患儿死亡。
5 确诊依据(1)新生儿肺炎:表现有咳嗽、气促,胸片提示肺部感染。
(2)异戊酸血症:①新生儿期起病,存在感染诱发因素及汗脚样异味,迅速出现代谢性酸中毒、高血糖、高血氨。②尿液有机酸分析、血液酯酰肉碱谱分析提示血异戊酰肉碱及尿异戊酰甘氨酸、3-羟基异戊酸显著升高;IVD基因检测提示第12号外显子c.1208A > G(p.Tyr403Cys)纯合突变,父母为杂合突变携带者。
6 讨论异戊酸血症(isovaleric acidemia, IVA)属常染色体隐性遗传有机酸代谢性疾病,其致病基因IVD位于染色体15q14.15,包含12个外显子,编码394个氨基酸[3]。因异戊酰辅酶A脱氢酶先天性缺陷造成亮氨酸代谢失衡,进而导致游离异戊酸、3-羟基异戊酸、异戊酰甘氨酸和异戊酰基肉碱在体内蓄积[4],1966年由Tanaka等[5]首次报道,是最早通过气相色谱质谱技术确诊的有机酸血症。上海新华医院对76万例新生儿筛查数据进行统计发现,我国异戊酸血症发病率约为1 : 190 000[6],高于美国1 : 250 000以及我国台湾的1 : 365 000发病率[7-8],但较德国1 : 67 000的发病率低[9]。异戊酸血症以新生儿及婴幼儿期代谢性酸中毒、周期性呕吐、神经系统损害及汗脚样异味为主要表现,可影响血液系统及肝、肾、脑等脏器,致死、致残率较高[10-11]。分两种类型:(1)急性新生儿型,出生时无明显异常,约50%的患儿于生后2周内急性起病,表现为喂养困难、呕吐、呼吸困难、嗜睡,急性期伴有“汗脚”样特殊气味。实验室检查可有代谢性酸中毒、酮症、高氨血症、低钙血症、血糖异常等,还可出现全血细胞减少。如果未能及时正确诊治,进展迅速,新生儿期病死率很高。(2)慢性间歇型,多在婴幼儿时期发病,常在上呼吸道感染、腹泻、疲劳等诱因下发病[12-13]。
本例新生儿期起病,在呼吸道感染的前提下迅速出现反应差、吸奶无力、嗜睡等,并伴有“汗脚”样气味,以及代谢性酸中毒、全血细胞减少、高血糖、高血氨,符合异戊酸血症急性新生儿型的特点。本病还应与可致全血细胞减少的疾病鉴别,如急性白血病、再生障碍性贫血、范可尼贫血等,以及非血液系统疾病的系统性红斑狼疮、戈谢病、尼曼匹克病和异戊酸血症等免疫性、代谢性疾病[1]。根据人类基因突变数据库报道,目前共发现IVD基因突变50余种。IVD基因在不同地区具有一定的热突变,例如我国台湾以c.149G > C及c.1208A > G突变较为常见[8];韩国则以c.457-3_2CA > GG突变为常见[14];c.932C > T错义突变在德国及美国较为常见,多存在于无症状或症状较轻的患儿[10],亚洲患儿中该位点突变比较少见。目前中国大陆尚无关于IVA患者突变谱及突变热点的报道。本患儿为IVD基因12号外显子c.1208A > G(p.Tyr403Cys)纯合突变,突变来自父母双方,导致IVD基因编码氨基酸第403位酪氨酸被半胱氨酸替代,严重影响IVD的活性。李溪远等[15]报道3例非经典型异戊酸血症患儿,其中1例也同样存在c.1208A > G(p.Tyr403Cys)突变,该突变是否在中国大陆IVA患者中普遍存在,尚需进一步证实。IVD基因突变表型与基因型的关系尚未明确,但可以肯定的是,纯合突变对IVD活性影响极大,可使患儿发病早、病情进展快,导致患儿在短时间内死亡[16]。
本病急性期的治疗主要包括禁止外源性高蛋白摄入、纠正内环境紊乱、促进毒性代谢产物排出[17]。建议急性期IVA患儿每日静脉输注左卡尼汀100~200 mg/kg和甘氨酸250~600 mg/kg,并予以大剂量B族维生素、生物素等,可有效促进体内多余异戊酸排泄[10, 18]。慢性期治疗则主要为限制蛋白质摄入,予低蛋白、高热量饮食,并根据年龄调整氨基酸摄入量。选用低亮氨酸的特殊奶粉可减少急性发作,基本保证患儿的生长发育。Kasapkara等[19]首次报道,将N-氨甲酰谷氨酸用于治疗高氨血症可显著降低血氨浓度,但确切疗效还有待更多研究证实。
本病致死致残率较高,早期识别、早期诊断是改善预后的关键。目前我国部分地区已将此病列入新生儿疾病常规筛查项目,通过筛查C5酰基肉碱和异戊酰甘氨酸,以及进一步基因检测即可对IVA早期诊断,避免了误诊和漏诊,同时基因诊断为遗传咨询和产前诊断提供了重要信息,对于有再生育要求的家庭,建议进行产前诊断预防此类患儿出生。
7 结语IVA发病率较低,临床表现缺乏特异性,如患儿出现呕吐、喂养困难、酸中毒和特征性的“汗脚臭”异味,应警惕异戊酸血症,尿液有机酸分析、血液酯酰肉碱谱分析已成为诊断IVA的重要手段,必要时进行基因检测加以验证。治疗方面,尚无有效的治愈方法,以限制天然蛋白质摄入,低亮氨酸奶粉喂养,维持机体稳态,预防急性发作,改善患儿预后,降低死亡率为主。
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