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高胱胺酸尿症
(Homocystinuria)

  李妮鍾醫師   顏瑞龍醫師   牛道明醫師    台北榮民總醫院兒童醫學部

 一、高胱胺酸尿症的生化原理

人體攝食之蛋白質中含有0.3%-5%的甲硫胺酸(methionine, MET)。部分食物中的甲硫胺酸將作為身體蛋白質的合成來源,而大部分的甲硫胺酸則是經硫化作用(methionine-S-adenosyltransferase, MAT)行成S-adenosylmethionine,最後再轉成高半胱胺酸(homocysteine)

一旦形成高半胱胺酸(homocysteine) ,有四種方式可將它代謝: 有兩種方式是在「去甲基化」的過程中回復成甲硫胺酸(MET)、第三種方式是兩個高半胱胺酸(cysteine)結合成高胱胺酸(homocystine)、第四種方式則是藉「CBS酵素」{胱硫醚合成脢(cystathionine-β-synthase, CBS)}將之代謝成半胱胺酸(cysteine)

不合併有methylmalonic aciduria的高胱胺酸尿症(homocystinuria),是因為缺乏下列三種酵素中至少一種酵素:

1.      Methylenetetrahydrofolate reductase

2.      5-methyltetrahydrofolate-homocysteine methyltransferase

3.      CBS酵素

而其中最常見的原因在於「CBS酵素功能缺乏」,因而造成含硫胺基酸的代謝合成過程中發生機能障礙,在體內造成高胱胺酸、甲硫胺酸、和多種高半胱胺酸的有毒代謝產物的堆積,而導致對身體的傷害。以下就最常見的CBS酵素功能缺乏做介紹。

二、遺傳機制

高胱胺酸尿症(CBS缺乏症)是一種「體染色體隱性遺傳」的胺基酸代謝異常疾病。若父母雙方皆為隱性之帶原者,則配對下罹患該病之機率為四分之一,且患者機率並無性別之分。

三、發生率

高胱胺酸尿症在歐美的發生率約為二十萬分之一台灣自1984年以來,總共篩檢了四百四十幾萬的新生兒,篩檢出4位確診為高胱胺酸尿症的病人但是台灣確切的發生率並不清楚。

四、確認診斷

新生兒篩檢方法(newborn screen)是測定濾紙血片檢體中甲硫胺酸的含量。當濃度高於1mg/dL blood時應進一步接受複檢。甲硫胺酸濃度若有持續上升之現象,即應進行確認診斷。
確認診斷除了小兒遺傳專科醫師的臨床評估之外,實驗室的確認方法為分析血液及尿液中相關胺基酸的含量。血中甲硫胺酸濃度會大幅升高,血與尿中測出高胱胺酸。如果胺基酸檢查出現以上異常,可進一步測定表皮細胞中CBS酵素的活性或基因突變位置。

 五、臨床症狀

高胱胺酸尿症的臨床症狀遍佈全身,茲整理為以下列表:

影響器官

常見症狀

少見症狀

眼睛

水晶體脫位

青光眼

 

近視

視神經萎縮

 

 

視網膜退化

 

 

視網膜剝離

 

 

白內障

 

 

角膜異常

骨骼

骨質疏鬆

蜘蛛狀指

 

雙凹型脊椎

腕骨增大

 

脊柱側彎

漏斗胸或雞胸

 

長骨長度增加

駝背

 

其發音似構板不規則

膝外翻

 

高足弓

第四掌骨較短

 

高拱顎

 

神經系統

智能不足

抽筋

 

精神方面疾病

腦波異常

 

 

椎體外症候群

血管系統

血管栓塞

 

 

臉部蝴蝶斑

 

 

皮膚網狀青斑

 

其他症狀

 

皮膚脆弱較薄

 

 

脂肪肝

 

 

腹股溝疝氣

 

 

肌肉病變

 

 

內分泌異常

 

 

凝血因子減少

 

其中眼睛與骨骼系統方面的症狀與馬凡氏症候群相似,而這也是臨床醫師要特別留意及鑑別診斷的地方。

 

六、治療

      () 對維生素B6治療有反應者

因維生素B6CBS酵素之輔脢。故對於「CBS酵素輕微缺乏者」,補充適量的維生素B6可使其CBS酵素發揮功能,以降低血中的甲硫胺酸及尿中的高胱胺酸濃度。根據統計,在CBS酵素異常的病人中有13%的病人對維生素B6有效。因此嘗試給予高胱胺酸尿症的患者以維生素B6治療,對於新生兒及小小孩在以「低甲硫胺酸飲食限制」之前,應該嘗試每天給予25mg 100mg 的維生素B6,持續四週。而在大小孩與大人則每天給予1gm

然而一旦血液中的甲硫胺酸和高胱胺酸濃度降低時,則要逐漸調降維生素B6 量至有效最低劑量,以避免長期服用高單位維生素B6造成週邊神經的問題。

 () 對維生素B6 沒有反應者

若患者服用維生素B6之劑量加到1000mg/day時仍無反應時,應開始以「低甲硫胺酸飲食限制」進行飲食控制治療,以維持血液中甲硫胺酸適合濃度。並合併食用「低甲硫胺酸之特殊奶粉」(Hominex-2)補充身體的「必須胺基酸」,以維持正常的生長及生理功能。再者,此類病患因為酵素缺乏的緣故,會造成下游產物胱胺酸的減少。雖然特殊奶粉中已加入補充胱胺酸,但若測血中胱胺酸濃度仍低,可再多補充胱胺酸(L-cysteine),目標是維持胱胺酸在正常範圍之內。

給予甜菜鹼(betaine)的目的是為了降低血液中高胱胺酸濃度。Betaine的作用機轉是增加高胱胺酸的甲基化(methylation),讓高胱胺酸轉為甲硫胺酸,以降低高胱胺酸的濃度。

由於甲基化過程中也需要葉酸(folic acid)與維生素B12的幫助,所以也可能需要補充葉酸 (folate)與維生素B12

 

() 營養治療的目標

我們希望飯後24小時的血液中甲硫胺酸濃度在1845 μmol/L之間、胱胺酸濃度在2550 μmol/L、高胱胺酸濃度在零或少量的濃度。

至於針對病患的成長、發展及營養狀態,應要使小孩能有正常的成長並於長大後能維持適當的身高體重,及維持正常的營養狀態。同時預防發生如肌張力不足、血栓栓塞疾病、腸胃病、出血傾向及胰臟炎等疾病也是很重要的。

()每日的能量蛋白質建議攝取量

年齡

熱量
(kcal/day)

蛋白質
(g/day)

甲硫胺酸 (methionine) (mg/kg/day)

胱胺酸 (L-Cystine)
(mg/kg/day)

甜菜鹼 (Betaine) (g/day)

葉酸
(Folate) (mg/day)

0-6

120/kg

3-3.5/kg

35 (20-50)

250-300

1-3

0.5-1.0

6-12

115/kg

2.5-3/kg

28 (15-40)

200-250

1-3

0.5-1.0

1- 4

900-1800

30

20 (10-30)

150 (100-200)

3-6

1-3

4- 7

1300-2300

35

15 (10-20)

150 (100-200)

3-6

1-3

7-11

1650-3300

40

15 (10-20)

150 (100-200)

3-6

1-3

11-19

1500-3300

50-65

15 (10-20)

75 (50-60)

3-6

1-3

資料來源 : nutrition support of Inborn Errors of Metabolism in Handbood of Pediatirc Nutrition. 2nd ed. 1999. p255

七、併發症與預後

高胱胺酸尿症的病人在手術後造成血管栓塞的機率較高,所以能不開刀盡量要避免。如果必須要手術,開刀前後的血中高胱胺酸濃度的控制與水分補充便需特別注意。另外,也有人建議手術前先給予抗凝血藥物如AspirinPersantin以預防血栓的發生。

一般來說,若為Vit B6不反映型的個案,預後並不是很理想。若能早期發現早期治療,則智能方面尚佳,然而眼睛的病變則是難以避免的,但控制的愈嚴謹,則後遺症的程度也愈輕。