可疑遗传性代谢病的诊断程序

作者:Matt Demczko, MD, Mitochondrial Medicine, Children's Hospital of Philadelphia
已审核/已修订 3月 2024
看法 进行患者培训

大部分遗传代谢病(先天性代谢异常)是罕见的,因此其诊断需要高度的怀疑。及时诊断有利早期治疗,可有助于避免急性和慢性并发症、发育受限,甚至死亡。

评估

症状和体征可能是非特异性的,经常由一些不同于遗传性代谢病的疾病引起,比如感染。这些可能的原因也需要做鉴别。

病史和体格检查

新生儿期表现的疾病往往更严重;许多疾病的表现通常包括

  • 嗜睡

  • 喂养不良

  • 呕吐

  • 癫痫

症状出现较晚的疾病常影响生长和发育,但是呕吐、惊厥和无力也可能发生。

生长延迟预示着合成代谢减少或分解代谢增多,可能是产能的酶作用底物的可利用性减低(如 糖原累积症)或者能量不足,蛋白利用障碍(有机酸血症或尿素循环缺陷)。

精神发育延迟可以反应脑组织中慢性能量代谢不足(如:丙酮酸脱氢酶缺陷),减少了脑的非能量底物的必须碳水化合物的供应(如在未治疗的半乳糖血症中,缺少尿苷-5-二磷酸半乳糖[UDP-半乳糖]),在脑中慢性氨基酸缺乏(苯丙酮尿症中酪氨酸缺乏)。

神经肌肉症状如惊厥、肌无力、肌张力低下、肌阵挛、肌痛和脑卒中或昏迷可以提示急性的脑部能量不足(如在GSDⅠ型低血糖惊厥、线粒体氧化磷酸化障碍引起的脑卒中)或肌肉能量不足(GSD肌肉型产生肌无力)。神经肌肉的症状可以反映脑组织中毒性物质的积聚(在尿素循环障碍中高氨血症性昏迷)和组织分解(在长链脱氢酶缺陷或GSD肌型病人中横纹肌溶解症和肌红蛋白尿)。

先天性大脑发育畸形可能反映能源供应的减少(例如,减少ATP输出丙酮酸脱氢酶缺乏症)或胎儿发育过程中的关键前体(例如,降低胆固醇在7-脱氢胆甾醇还原酶缺乏或Smith-Lemli-Opitz综合征)。

自主症状可源于糖消耗增加和糖生成减少引起的低血糖症(GSD遗传性果糖不耐症中呕吐、腹泻、苍白和心动过速)或代谢性酸中毒(有机酸血症中呕吐、Kussmaul呼吸)。还有一些疾病既有糖异生的抑制引起的低血糖症,也引起代谢性酸中毒(丙酸血症)。

新生儿期后的非生理性黄疸通常反应内在的肝病,但也可因遗传性代谢障碍所致(未治疗的半乳糖血症、遗传性果糖不耐受症和Ⅰ型酪氨酸血症)。

体液中的特殊气味反映体内特殊物质的积聚(如 异戊酸血症的汗足味,枫糖尿病中的呛人的甜味,苯丙酮尿症中的鼠臭味)。

一些疾病的尿液暴露于空气中可出现尿色变化 (如尿黑酸尿症中尿呈暗褐色, 卟啉病中尿呈紫色)。

器官肿大反应酶作用底物降解障碍导致其在器官细胞中的积聚(肝病型GSD的肝大,很多溶酶体病GSDⅡ型可以引起心肌肥大)。

眼睛的改变包括白内障(半乳糖激酶缺乏症 )、眼肌麻痹和视网膜退行性变(氧化磷酸化障碍)。

初步检查

当怀疑遗传性代谢紊乱时,评估开始于对 新生儿筛查试验的结果和基本代谢筛选试验的结果和顺序,其通常包括以下:

  • 葡萄糖

  • 电解质与阴离子间隙的计算

  • 全血细胞计数和外周血涂片

  • 肝功能检查

  • 血氨测定和

  • 血清氨基酸水平

  • 尿液分析

  • 尿有机酸

糖检查可以检测低血糖症和高血糖症;测定需考虑与饮食的相关性(GSD中禁食低血糖)。

电解质检查可以检测是否有代谢性酸中毒阴离子间隙,代谢性酸中毒还需行动脉血气分析进一步确诊。阴离子间隙正常型代谢性酸中毒发生在先天性缺陷引起的肾小管损害(如半乳糖血症酪氨酸血症Ⅰ型)。 阴离子间隙升高型代谢性酸中毒发生在那些先天性可滴定酸积聚升高的疾病中(甲基丙二酸血症丙酸血症);也可以由乳酸酸中毒所致(丙酮酸脱羧酶缺乏症、线粒体氧化磷酸化障碍)。当阴离子间隙升高,应进一步检测乳酸和丙酮酸水平。乳酸:丙酮酸比例升高用于鉴别氧化磷酸化缺陷和丙酮酸代谢障碍,二者的比例在后者为正常。

全血细胞计数和外周涂片可以检测由红细胞能量缺陷和白细胞缺陷引起的溶血(如磷酸戊糖途径障碍和GSDⅠb型)和由代谢产物积聚引起的白细胞减少症(丙酸血症中丙酰辅酶A积聚引起的中性粒细胞减少)。

肝功能检查可以显示肝细胞损害和(或)功能不良(如未治疗的半乳糖血症,遗传性果糖不耐受症、酪氨酸血症Ⅰ型)。

尿素循环缺陷,有机酸性血症和脂肪酸氧化缺陷中的氨水平升高。

尿液分析检测酮症(如一些GSDs和枫糖尿病);伴有或不伴有酸中毒的低血糖时缺乏酮症提示脂肪酸氧化代谢障碍或高胰岛素血症。

临床计算器

特异性和验证性试验

1的前述简单筛选试验支持遗传性代谢紊乱时,可以指示更具体的检查。糖代谢产物、黏多糖类和氨基酸及其他有机酸可以通过色谱分析和质谱分析来测定。定量血浆氨基酸测试应包括血浆酰基肉碱概况。尿有机酸测试应包括尿酰基甘氨酸谱。

确认检测 在筛查后进行,初步检查表明存在某种疾病或一组疾病。检测通常从基因测序开始,以检测数百个已知突变中的 1 个。其他不常使用的证实性测试包括活检(例如,肝活检以区分肝型GSDs与其他与肝脏肥大相关的疾病,肌肉活检以检测线粒体肌病中的不规则红纤维)和酶研究(例如,使用血液和皮肤细胞诊断溶酶体贮积病)。

诱发试验仅谨慎用于在正常状态下不能检测到的症状、体征或可以检测的生物化学异常。挑战性测试的需求随着高灵敏度代谢物检测方法的使用而减少,但仍偶尔使用。 如:禁食试验(肝病型GSD中诱发低血糖)、刺激试验(遗传性果糖不耐受症中应用果糖诱发症状,肝型GSD应用胰高血糖素刺激试验难以观察到血糖升高提示本病)、生理诱发试验(运动负荷试验在肌肉型GSD中诱发乳酸和其他异常产生)。诱发试验有潜在的风险并发症,试验时需有良好的监控,并为逆转症状和体征制定明确的措施。

更多信息

以下英语资源可能会有用。请注意,本手册对这些资源的内容不承担任何责任。

  1. Online Mendelian Inheritance in Man (OMIM) database: Complete gene, molecular, and chromosomal location information

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