高苯丙氨酸血症的诊治共识

高苯丙氨酸血症的诊治共识高苯丙氨酸血症(hyperphenylalaninemia，HPA)是由于苯丙氨酸羟化酶(phenylalaninehydroxylase,PAH)缺乏或其辅酶四氢生物蝶呤(tetrahydrobiopterin,BH4)缺乏，导致血苯丙氨酸(phenylalanine,Phe)增高的一组最常见的氨基酸代谢病。随着疾病诊断、鉴别诊断、治疗、新生儿筛查与预防技术的发展，HPA已成为可治疗、可预防的疾病，为遗传代谢病防治史的典范[1,2,3]。我国于1981年开始进行HPA的筛查与治疗研究，33年来，全国筛查率逐步提高[4,5,6]，多数HPA患儿的诊断从临床症状的诊断正在向新生儿无症状的生化和基因诊断转变，HPA的早期筛查、鉴别诊断及正确治疗逐渐成为临床医生需要面对的新挑战。为此，依据卫生部《苯丙酮尿症和先天性甲状腺功能减低症诊治技术规范》[7]，参考国内外的经验及指南[8,9,10]，中华医学会儿科分会内分泌遗传代谢学组与中华预防医学会出生缺陷预防与控制专业委员会新生儿筛查学组就HPA的诊断与治疗进行讨论，提出以下诊治共识。[概述]一、HPA的定义血Phe浓度120μmol/L(2mg/dl)及血Phe与酪氨酸(Tyrosine,Tyr)比值(Phe/Tyr)2.0统称为HPA[8,9,10]。二、HPA的病因与分类HPA的病因分为PAH缺乏症和BH4缺乏症二大类，均为常染色体隐性遗传病[1,9,11]。1．PAH缺乏症：患儿因PAH缺乏导致不同程度的HPA(图1)。通常根据治疗前最高的血Phe浓度或天然蛋白摄入足够情况下血Phe浓度分类。经典型苯丙酮尿症(phenylketonuria，PKU)：血Phe≥1200μmol/L；轻度PKU：血Phe360～1200μmol/L；轻度HPA：血Phe120～360μmol/L[1,11]。图1高苯丙氨酸血症诊治流程Phe：苯丙氨酸；Tyr：酪氨酸；HPA：高苯丙氨酸血症；DHPR：二氢蝶啶还原酶；PAH：苯丙氨酸羟化酶；Pri：7–生物蝶呤；PTPS：6–丙酮酰四氢蝶呤合成酶；GTPCH：鸟苷三磷酸环化水解酶；PCD：蝶呤–4α–甲醇氨脱水酶；BH4：四氢生物蝶呤；L–Dopa：左旋多巴；5–HTP：5–羟色氨酸图1高苯丙氨酸血症诊治流程国外也有根据2～5岁时对饮食Phe耐受性进行分类，经典型PKU、轻度PKU及轻度HPA患儿对Phe耐受量分别为20mg/(kg·d)、20～50mg/(kg·d)及50mg/(kg·d)[1,8]，但需要标准化饮食后评估，临床实际应用复杂。此外，还可根据血Phe浓度对BH4的治疗反应分为BH4反应性及BH4无反应性PAH缺乏症(图1)。2．BH4缺乏症：BH4缺乏症是由于BH4代谢途径中5种酶中的1种缺乏导致的HPA及神经递质合成障碍。其中6–丙酮酰四氢蝶呤合成酶(6–pyruvoyltetrahydropterinsynthase，PTPS)缺乏最多见，其次为二氢蝶啶还原酶(dihydropteridinereductase,DHPR)缺乏，鸟苷三磷酸环化水解酶(GTPcyclohydrolase，GTPCH)、墨蝶呤还原酶(sepiapterinreductase，SR)和蝶呤–4α–甲醇氨脱水酶(pterin–4α–carbinolaminedehydratase，PCD)缺乏较少见(图1)[3,9,12]。我国256例BH4缺乏症患者中96%为PTPS缺乏，DHPR缺乏占2.4%[13]。根据脑脊液神经递质代谢产物或临床神经系统症状，BH4缺乏症分为严重型与轻型。严重型患儿脑脊液神经递质代谢产物降低，临床出现神经系统症状；轻型者脑脊液神经递质代谢产物正常，无神经系统症状[12,14,15]。[HPA发病率及疾病谱]各个国家与地区HPA的发病率及疾病谱有所不同[1]。我国1985–2011年3500万新生儿筛查资料显示，患病率为1∶10397[16,17,18]。国际资料报道，高加索人HPA病因中PAH缺乏症占98%，BH4缺乏症约2%[12,14]。2000–2007年我国新生儿筛查资料显示，HPA中12.9%为BH4缺乏症，以PTPS缺乏最常见[13,18]，并存在显著的地域差异，南部地区BH4缺乏症发病率较高[19,20,21]，台湾发病率最高[22,23]。[HPA发病机制]正常状况下，天然食物中的蛋白质分解产生的Phe在肝脏PAH的作用下转化成酪氨酸，PAH缺乏可导致HPA，旁路代谢增强，大量苯丙酮酸、苯乙酸和苯乳酸从尿中排出[1,3]。BH4是PAH、酪氨酸及色氨酸羟化酶的辅酶，任何一种BH4合成或还原酶缺乏可导致HPA，神经递质多巴胺、5–羟色胺的合成障碍；另外，增高的血Phe通过血脑屏障，导致脑内Phe增高、引起脑髓鞘发育不良或脱髓鞘等脑白质异常而导致神经系统损害[1,3]。[HPA临床表现]新生儿期多无临床症状。出生3～4个月后逐渐表现典型PKU的临床特点：头发由黑变黄，皮肤颜色浅淡，尿液、汗液鼠臭味，随着年龄增长，智能发育落后明显、小头畸形、癫痫发作(多表现为痉挛发作)，也可出现行为、性格、神经认知等异常，如多动、自残、攻击、自闭症、自卑、忧郁等[1,24,25]。由于症状缺乏特异性，临床诊断困难，易被误诊为脑性瘫痪、癫痫等神经系统疾病，需要依靠生化分析进行病因诊断[19,24,25]。BH4缺乏症患儿除表现PKU症状外，主要表现为躯干肌张力低下，四肢肌张力增高或低下，如吞咽困难、口水增多、松软、角弓反张等[13,15,21]。一、诊断1．新生儿筛查：采集出生72h(哺乳6～8次以上)的新生儿足跟血，制成专用干血滤纸片，采用荧光法或串联质谱法(MS/MS)测定血Phe浓度进行HPA筛查。早产儿因肝功能不成熟可导致暂时性HPA，发热、感染、肠道外营养或输血等也可导致血Phe浓度增高，蛋白摄入不足可导致假阴性，有上述情况时判断需谨慎，有必要进行复查。筛查原标本血Phe浓度120μmol/L，或同时伴有Phe/Tyr2.0为阳性，需召回复查，复查仍阳性则需进行以下鉴别诊断(图1)[3,7]。2．HPA诊断：对新生儿筛查或临床高危筛查血Phe增高者，建议采用定量法(荧光法或串联质谱法)测定其血Phe、Tyr浓度，计算Phe/Tyr，排除其他原因所致的继发性血Phe增高，如酪氨酸血症、希特林蛋白缺乏症等(血Phe120μmol/L，Phe/Tyr2.0)。血Phe浓度120μmol/L及Phe/Tyr2.0确诊为HPA(图1)[1,3,7]。二、病因鉴别诊断对所有确诊HPA患儿，在治疗前必须进行以下试验以鉴别病因。对血Phe浓度360μmol/L者，可在完成鉴别诊断试验后酌情给予低Phe饮食治疗，再根据鉴别诊断结果调整治疗方案(表1，图1)[1,3,7]。表1不同病因导致的HPA生化特点检测项目血Phe尿新蝶呤(N)尿生物蝶呤(B)N/B比值B%血DHPR活性PAH缺乏症↑正常～↑正常～↑正常正常正常PTPS缺乏症↑↑↓↑↓正常DHPR缺乏症↑正常正常～↑正常～↓正常～↑↓GTPCH缺乏症↑↓↓正常正常正常PCD缺乏症a↑↑正常～↓↑↓正常注：↑：增高↓：减少；a：尿中出现7–生物蝶呤[HPA诊断与鉴别诊断]1．尿蝶呤谱分析：是目前国内诊断BH4合成酶(PTPS、GTPCH)缺乏症的重要方法。收集新鲜尿液后，立即加入晶体抗坏血酸(每1ml尿液加10～20mg抗坏血酸)，避光下混匀后置–20℃保存，或将经抗坏血酸处理后的尿液渗透干滤纸片(5cm×5cm)，避光自然干燥后密封保存，快递至实验室[3]。采用高效液相色谱分析法，测定新蝶呤(neopterin，N)、生物蝶呤(biopterin，B)，计算生物蝶呤比例B%[B/(B＋N)×100%]。各种酶缺乏患儿呈现不同的尿蝶呤谱(表1)[3,9,12]。2．红细胞DHPR活性测定：是DHPR缺乏症的确诊方法。需采用双光束分光光度计测定干滤纸血片中红细胞DHPR活性。DHPR缺乏症患儿DHPR活性显著降低(表1，图1)[3,12,14]。3．BH4负荷试验：为BH4缺乏症的辅助诊断方法及BH4反应性PKU/HPA的判断方法，需在留取尿蝶呤标本后进行(图1)。对于轻度HPA或已用特殊饮食治疗后血Phe浓度已降低者，可先做尿蝶呤分析及DHPR活性测定，对诊断不确定者再进行BH4负荷试验[3,9,21]。试验前及试验过程中正常饮食。具体方法及判断如下：(1)24小时BH4负荷试验：临床实践提示，BH4负荷试验是BH4缺乏症较可行的辅助诊断方法。当新生儿基础血Phe400μmol/L，可在喂奶前30min口服BH4片(20mg/kg)(BH4片溶于水中)，服BH4前，服后2、4、6、8、24h分别采血测定Phe浓度，服后4～8h可留尿重复尿蝶呤谱分析。对Phe轻度增高者，建议正常蛋白质饮食3d，血Phe增高后再做BH4负荷试验，不推荐做Phe＋BH4联合负荷试验。对基础血Phe浓度正常者不做Phe＋BH4联合负荷试验，易导致假阳性。PTPS缺乏症患儿血Phe浓度在服BH4后2～6h下降至正常，DHPR缺乏症血Phe下降缓慢[12,14,21]。(2)2d或更长时间的BH4负荷试验：对于尿蝶呤及DHPR活性正常患儿，此试验有助于鉴别BH4反应性PKU/HPA。Blau等[9,12]建议2d的BH4负荷试验：口服BH4(20mg/kg)后8、16、24h测定血Phe，连续2d，口服BH4后8～24h血Phe均下降30%以上，则判断为BH4反应性PKU/HPA；无反应者可延长1～2周试验仍无反应，判断为BH4无反应性PKU/HPA。4．基因诊断：是HPA病因的确诊方法，建议常规进行，尤其对经上述鉴别诊断试验仍不能明确诊断者更需及早进行基因诊断。(1)PAH基因：PAH基因定位于染色体12q22–24.1，全长约90kb，含13个外显子，编码451个氨基酸[1,13]。至今国际上已报道近800种PAH基因突变类型(http：//及)，具有高度遗传异质性，存在显著的地区和人种差异[11,26,27]。我国各地患儿PAH基因突变的分布不同[27,28,29]。(2)BH4相关基因：至今已报道多种BH4缺乏症相关基因突变()。编码PTPS酶的基因PTS位于11q22.3–q23.3，包含6个外显子，东亚地区已发现43种PTS基因突变类型[30]。中国PTS基因热点突变为c.155AG、c.259CT、c.286GA和c.IVS1–291AG(占76.9%)，c.155AG、c.259CT、c.286GA导致严重型PTPS缺乏症，c.166GA及c.IVS1–291AG可能与轻型PTPS缺乏症有关。DHPR基因QDPR位于4p15.3，含7个外显子，已报道35种基因突变类型[13,22,23]。三、其他辅助检查头颅影像学检查有助于评价患儿脑损伤的程度。MRI对脑白质病变程度评估优于CT。未经治疗或疗效不良的患儿可有脑萎缩及脑白质的异常，髓鞘发育不良和(或)脱髓鞘病变，脑白质空泡变性及血管性水肿[3,31,32]。磁共振波谱(1H–MRS)分析是用于检测PKU患儿脑内Phe浓度高低的无损伤性技术，但技术难度较高，普及应用有一定难度[33]。未经早期治疗的患者常伴有脑电图异常，对合并癫痫患者应进行脑电图检查。[HPA治疗]PKU及BH4缺乏症均为可治疗的遗传代谢病，需要多学科的综合管理，包括遗传代谢病专科医师、营养师、心理及神经科专家、社会工作者及政府资助等。一、PAH缺乏症1．治疗指征：正常蛋白质摄入下血Phe浓度360μmol/L的PKU患者均应在完成鉴别诊断试验后立即治疗，越早治疗越好，提倡终生治疗；轻度HPA可暂不治疗，但需定期检测血Phe浓度，如血Phe浓度持续2次360μmol/L应给予治疗[7,8,10]。2．饮食治