肝豆状核变性

肝豆状核变性

概述:肝豆状核变性(hepatolenticular degeneration)又称Wilson病,本病于1911年首先由Wilson报道,此为一种常染色体隐性遗传性疾病,是先天性铜代谢障碍性疾病。临床上以肝损害、锥体外系症状与角膜色素环等为主要表现。

流行病学

流行病学:本病人群发病率为0.5/10万~3/10万,病人同胞患病风险为1/4,人群中杂合子或病变基因携带者频率为1/100~1/200,阳性家族史达25%~50%。患病率约为1/3万活婴,杂合子频率约1%。绝大多数限于一代同胞发病或隔代遗传,连续两代发病罕见。Wilson病在大多数欧美国家罕见,某些国家和地区,如意大利南部撒丁岛及西西里岛、以色列及东欧犹太人和罗马尼亚发病率较高,日本发病率高达1/2万。我国尚无准确统计资料,但临床报告病例相当多见,据不完全统计,1950~1998年国内有关WD文献报告就有791篇,报告病例4501例。

病因

病因:肝豆状核变性系常染色体隐性遗传性疾病,受累基因与铜代谢紊乱有关,与位于染色体的酯酶D基因与视网膜母细胞瘤基因紧密连锁。

发病机制

发病机制:WD的发病机制有胆道排泄减少、铜蓝蛋白合成障碍、溶酶体缺陷、金属巯蛋白基因异常及调节基因异常等学说,目前以前二种学说获得多数学者赞同。
    1.铜代谢合成障碍
    多数实验室用64Cu对体内铜代谢研究证明,血清铜蓝蛋白减少是WD体内铜积蓄的主要原因。但铜蓝蛋白为何缺乏,尚未完全阐明。Bichtrrich根据铜蓝蛋白电泳发现,正常成人是由先构成的未分化的铜蓝蛋白D在肝脏内经肽酶将其大部分转化为铜蓝蛋白C,然后由80%铜蓝蛋白C与20%铜蓝蛋白D构成铜蓝蛋白,而WD患者仅存在铜蓝蛋白D,而几乎没有C部分,故引致铜蓝蛋白合成障碍。    
    2.胆道铜排泄障碍
    正常成人每日需从食物中吸收铜2~5mg,铜离子进人体内后,大部分先与白蛋白疏松结合为直接反应铜,运送到肝脏,在肝细胞内转与各种球蛋白主要是α2-球蛋白牢固地结合为铜蓝蛋白(间接反应铜)。一般血浆中的总铜量90%~95%以铜蓝蛋白形式存在,仅约5%的铜与白蛋白、氨基酸和多肽疏松结合存在,后者除在各脏器内自由通过细胞膜与血浆铜交换外,大部分由溶酶体摄取经胆管从粪便中排出,少数由尿排出。即正常人从食物中吸收的铜,除体内生理需要外,过剩的铜绝大部分从胆管中胆汁排泄。Frommer率先测定8例WD患者及10例对照组的十二指肠液内含铜量,发现WD组显著低于对照组,提出胆管排铜障碍是造成WD患者体内铜蓄积的重要原因。
    铜是人体必需的微量元素,作为辅基参与多种重要生物酶合成。正常成人每日从饮食摄取铜2~5mg,约30%在胃、十二指肠及空肠上端吸收入血,大部分与白蛋白疏松结合进入肝细胞,在肝细胞中铜与α2球蛋白牢固结合成铜蓝蛋白(ceruloplasmin,CP),CP有氧化酶活性,呈深蓝色,剩余铜被结合到其他特殊铜蛋白中。正常人每日胆汁排铜量约1200μg。约70%的CP存在于血浆,其余存在于血管外,血液循环中90%~95%的铜结合在CP上。CP有重要生理功能,可作为铜的供体参与细胞色素C及其他铜蛋白合成,具有亚铁氧化酶作用,将亚铁氧化为高铁状态,使氧还原成水。剩余的铜通过胆汁、尿液和汗液排出体外。WD患者铜蓝蛋白合成障碍,90%以上患者血清CP量明显减少,但肝内前铜蓝蛋白(Apo-CP)含量及结构正常,提示生化障碍发生在肝内Apo-CP与铜结合环节,CP合成障碍是本病基本的遗传缺陷。肝内铜代谢紊乱引起血清CP合成障碍,导致血清铜及CP降低,尿铜排泄增多,胆道排铜减少,过量铜在肝脏、脑、肾脏及角膜等组织沉积致病,但约5%的Wilson病人血清CP水平正常难以解释。
    近年研究已确定CP基因位于13号染色体(13q14-21),有多种突变型,表达CP是132kD糖蛋白,由1046个氨基酸残基组成单条多肽链,结合6个三种不同类型铜离子。WD患者铜蓝蛋白前体无异常,基因及表达产物无变化,从遗传基因角度不能解释WD血清CP明显减少。基因突变有明显遗传异质性,突变方式包括转换(A→G)、颠换(C→G)、缺失(CCC→CC)及插入(T→TT),其中C→G颠换最常见,造成编码氨基酸变化(如组氨酸变成谷氨酸、天门冬氨酸变成丝氨酸)及移码突变,至今发现的突变均涉及ATP酶功能区。WD基因突变引起编码P型ATP酶(也称ATP7B)功能改变,ATP7B主要功能是铜转运,部分或全部功能丧失,不能将多余铜离子从细胞内转运出去,使铜离子在特定器官和组织沉积致病。
    WD的分子发病机制存在种族差异,欧美患者ATP7B基因高频突变点是14号外显子,处于ATP7B基因磷酸化区及ATP结合区,两个功能区基因突变使功能消失,导致酶缺乏,转运过程中能量引起铜离子在细胞内滞留。中国WD患者高频突变点8号外显子在整个ATP7B基因中处于跨膜功能区,引起蛋白质一级、二级结构改变,导致细胞膜铜转运停滞而致病。
    WD的病理表现为大量的铜沉积于组织。病变特征性地分布于脑组织、肝脏、肾脏及角膜等处。脑病变以壳核最早和明显,其次为苍白球、尾状核及大脑皮质,丘脑底核、红核、黑质、丘脑及齿状核亦可受累。神经元显著减少或完全脱失,轴突变性和星形胶质细胞增生。角膜边缘后弹力层及内皮细胞浆内,可见棕黄色细小铜颗粒沉积,严重者角膜中央区及间质细胞中也可见到。肝脏外表及切面可见大小不等结节或假小叶,颇似坏死后肝硬化,肝细胞脂肪变性,含铜颗粒。电镜下可见肝细胞内线粒体致密、线粒体嵴消失及粗面内质网断裂等。

临床表现

临床表现:本病多隐匿起病,病程进展缓慢,起病常发生于8~20岁之间的青少年,亦可成年后发病,男女发病率相近,而关节炎则多发生于30岁左右,常有下列表现:
    1.肝病  症状多变,可表现为疲乏、全身不适、厌食、黄疸及转氨酶升高等表现,易误诊为病毒性肝炎。亦有很多患者无肝脏损害的临床症状而存在肝硬化。患者肝病常呈进行性发展,可出现蜘蛛痣黄疸、肝脾肿大腹水、食管静脉曲张破裂出血等。
    2.神经系统病变  最初的表现常是上学时有动作障碍,特别是书写困难及语言困难,可出现一侧或两侧上肢震颤,于随意运动时增强,静息时减轻,重者可累及躯干、下肢及头部。有时可出现舞蹈-手足徐动症不自主运动。肌强直可以是间歇性的,也可呈持续性。精神症状常见,表现不一,可有好攻击、孩子气、欣快等。智力可下降。少数病人可有癫痫发作,巴氏征呈阳性。
    3.关节病变  部分病人有关节病变,常侵犯手、腕、膝关节,亦见于肘、肩、髋关节,两侧对称。受累关节肿痛及压痛,有辗轧音,无红热,晚期活动受限。病程似骨关节炎,因患者钙磷代谢障碍,可有骨质疏松及骨折。
    4.其他  许多患者角膜边缘与巩膜交界处常有金黄色或绿褐色色素环(K-F环),是本病的一个重要体征。但有时需用裂隙灯检查方能发现。此环7岁以下儿童少见。部分病人可出现溶血性贫血,但溶血常伴有明显的肝病。溶血可反复发生,多为一过性并能自然消失。另外,其他少见的病症可能有范可尼综合征、胆石病、肾结石等。

并发症

并发症:少数患者可出现精神症状。少儿期缓慢进行性食欲不振、轻度黄疸、肝脏肿大和腹水。部分患者有缓慢进行性脾脏肿大,并引致贫血、白细胞及(或)血小板减少等脾功能亢进

实验室检查

实验室检查:
    1.血清CP及血清铜氧化酶活性测定是本病重要的诊断依据  ①血清铜蓝蛋白测定:WD患者血清CP<0.2g/L(正常值0.26~0.36g/L),甚至为零,血清CP值与病情、病程及驱铜疗效无关,不能作为病情监测或疗效观察指标;新生儿血清CP值只有正常人的1/5,以后迅速升高,2~3个月达到成人水平;12岁前儿童血清CP矫正公式为:矫正后CP值=血清CP测定值×[(12-年龄)×1.7];须注意血清CP降低还见于肾病综合征、慢性活动性肝炎、原发性胆汁性肝硬化、某些吸收不良综合征、蛋白-热量不足性营养不良等;②WD患者血清CP氧化酶活力<0.2密度(正常值0.2~0.532光密度)。
    2.微量铜测定  ①血清铜测定:正常人为14.7~20.5mmol/L,90%的WD患者血清铜降低,血清铜与病情和疗效无关,原发性胆汁性肝硬化、慢性活动性肝炎、肾病综合征及严重营养不良等患者血清铜也可降低;②尿铜测定:多数WD患者24小时尿铜量显著增加,服排铜药后尿铜进一步增高,体内蓄积铜大量排出后尿铜量渐降低,尿铜量可作为临床调整排铜药剂量参考指标;WD患者通常尿铜量>200μg/24h(正常<50μg/24h),个别高达1200μg/24h,少数患者正常或稍高;青霉胺负荷试验:口服青霉胺后正常人和未经治疗患者尿铜明显增高,但患者更显著;慢性活动性肝炎、原发性肝硬化等尿铜量也增高;③肝铜量测定:是诊断WD金标准,由于难以普遍接受肝穿刺,不能作为常规检查,生化检查不能确诊的病例测定肝铜量是必要的,正常肝铜含量50μg/g干重,WD患者多为250μg以上/g干重,杂合子及肝病患者肝铜含量虽可增高,但不超过250μg/g干重,穿刺肝组织恰为新生肝硬化结节可出现假阴性;④离体培养皮肤成纤维细胞铜含量测定:最早由Chan等(1980)报道,国内陈嵘等(1994)建立稳定的离体培养皮肤成纤维细胞模型,对WD患者、杂合子及正常人皮肤成纤维细胞离体传代培养,经高浓度铜孵育后WD患者胞浆内铜/蛋白比值远高于杂合子组及正常对照组,二者完全无重叠,可确诊不典型病例;⑤放射性铜测定:口服或静脉注射64Cu或67Cu后,示踪观察它与铜蓝蛋白动力学变化,健康人放射性铜进入血液与血浆蛋白结合,出现第一次血浓度高峰,放射性铜进入肝脏并与肝铜蛋白(包括Apo-CP)结合,血浆放射性铜浓度下降,带放射性铜的肝铜蛋白释放入血出现第二次血浓度高峰;患者可出现四种异常:肝脏摄取铜障碍使第一次放射性血铜浓度高峰延长;放射性铜与CP结合障碍不出现第二次浓度高峰;胆道排铜障碍使粪便中放射性铜排泄减少而尿中排泄增加;放射性铜在体内转换延长。
    3.肝肾功能检查  某些WD患者早期可无肝功能异常,肝损害可出现不同程度肝功能异常如血清总蛋白降低、γ-球蛋白增高等;肾功能损害可出现血清尿素氮及肌酐增高、尿蛋白等。

其他辅助检查

其他辅助检查:
    1.骨关节X线检查  约96%患者骨关节X线异常,双腕关节最常受损,表现骨质疏松、骨关节炎、骨软化、关节周围或关节内钙化、自发性骨折和脊椎骨软骨炎等。
    2.神经影像学检查  CT异常率约85%,CT显示双侧豆状核对称性低密度区有诊断价值,常见侧脑室和第Ⅲ脑室轻度扩大、大脑和小脑沟回变宽、脑干萎缩,红核及齿状核低密度。治疗后影像学无改变。MRI可见双侧豆状核对称性受累,T2W呈同心板层型增强,黑质致密带、大脑导水管周围灰质及大脑脚高信号,丘脑较少受累。
    3.脑电图检查  约50%的WD患者出现异常,EEG改变多与病变严重程度一致,青霉胺及二巯基丙醇治疗后EEG可改善。
    4.诱发电位检查  可证实本病感觉系统亚临床损害,脑干听觉诱发电位(BAEP)异常率最高,各波潜伏期和波峰间期延长;视觉诱发电位(VEP)表现N1、N2、P1波PL延长;体感诱发电位(SEP)也有改变。
    5.正电子发射断层扫描(PET)  WD患者可显示脑局部葡萄糖代谢率(rCMRG)降低,豆状核明显。rCMRG改变可早于CT改变,对WD早期诊断颇有价值。
    6.基因诊断  WD患者及家系成员常规生化检测发现,在患者、杂合子与正常人间存在10%~25%的重叠数据,影响检测特异性。基因诊断对症状前诊断及杂合子检出具有优越性。①限制性片段长度多态性(RFLP)连锁分析:Figus等(1989)首次应用RFLP对17个家系未患病个体进行基因检测,国内外学者用此法对许多WD家系进行连锁分析,检出不少症状前患者及表型正常杂合子或病理基因携带者;②微卫星标记分析:1993年国外已克隆了WD的cDNA片段,获得WD基因附近几个微卫星标记,Thomas用几个新的微卫星DNA对WD患者家系分析,提出单倍型有助于WD家系鉴定及其他成员诊断;③半巢式PCR-酶切分析:直接检测WD患者14号染色体外显子His1069GLn基因突变;④MspI酶切法:马少春等(1998)研究发现,中国WD患者中8号外显子上778密码子突变者占28.8%,是中国WD患者高频突变位点;⑤荧光PCR法:黄帆等(1999)用荧光PCR技术,在58个WD家系66例患者中诊断5例有Arg778Leu突变的纯合子、21例杂合子,总检出率为39.4%,较酶切法敏感。

诊断

诊断:
    1.凡具下列情况应高度怀疑HLD患者,都必须行裂隙灯检查有无角膜K-F环和铜代谢测检。
    (1)已证实HLD患者的同胞。
    (2)同胞中有幼年死于急性重型肝炎(暴发性肝炎)或其他肝病(尤其病毒性肝炎血清抗原抗体阴性)者。
    (3)儿童或少年发生原因不明的肝硬化、一过性黄疸流涎、震颤、舞蹈样运动或精神错乱,均需注意与HLD鉴别,必要时,需进一步行裂隙灯和铜代谢检查。
    2.诊断标准
    (1)家族遗传史。父母是近亲婚配、同胞有HLD患者或死于原因不明的肝病者。
    (2)缓慢进行性震颤、肌僵直、构语障碍等锥体外系症状、体征及(或)肝症状。
    (3)肉眼或裂隙灯证实有K-F环。
    (4)血清铜蓝蛋白<200mg/L。
    (5)尿铜>50µg/24h。
    (6)肝铜?250µg/g(干重)。
    判断:凡完全具备上述(1)~(3)项或(2)及(4)项者,可确诊为临床显性型。仅具有上述(3)~(5)项或(3)~(4)项者属无症状型HLD。仅有(1)、(2)项或(1)、(3)项者,应怀疑HLD。

鉴别诊断

鉴别诊断:
    1.肝型HLD需与慢性活动性肝炎、慢性胆汁淤滞综合征或门静脉性肝硬化等肝病鉴别。但肝病无血清铜减低、尿铜增高、血清铜蓝蛋白和铜氧化酶显著降低等铜代谢异常,亦无角膜K-F环。
    2.假性硬化型HLD需与帕金森病鉴别,肝豆状核变性型HLD需与特发性肌张力障碍鉴别。但帕金森病、特发性肌张力障碍均无铜代谢异常及角膜K-F环,可与HLD区别。

治疗

治疗:治疗目的是防止铜在体内继续累积,去除已沉积在组织内过多的铜盐。本病若早期得到有效的治疗,通常可使症状完全恢复,若治疗过晚则预后不良。治疗药物首选青霉胺:成人量为每日1g,儿童每日20mg/kg体重,分次餐前1h与睡前服用,此药能与组织内沉积的铜,结合成水溶性物质,然后经尿排出。典型的药效反应相当慢,数月后才出现,常需1年或更长的时间才能获得最大的改善。治疗过程中可能有10%以上的患者在治疗第1或第2个月神经症状加重,此非诊断有误。青霉胺药物在动物有抗VitB6作用,故常同时口服VitB620~30mg。治疗过程中应检测患者尿铜、血清铜蓝蛋白等指标。毒性作用常发生在治疗开始2周内,有皮疹,发热,血白细胞下降,血小板减少,淋巴腺肿大或蛋白尿。出现上述情况应停药。以后再从小剂量开始(如每天250mg),逐渐加量,经过几周加至全剂量,同时服用泼尼松,每日40mg,两周后逐渐减量至停服。治疗应终身进行。少数患者可出现系统性红斑狼疮、肾病综合征及各种慢性皮肤病变。近来有人介绍应用三乙基四胺或硫酸锌治疗,获得一定疗效,但使用经验不多。

预后

预后:本病如不及时进行积极治疗,病情多数持续进行,至晚期则因严重肝硬化、肝功能衰竭或并发感染而死亡。病程长短与起病年龄有密切关系,进展多数缓慢,病程可延续数年甚至三四十年,平均病程为4~5年,但持续十多年者并非少见。在1948年以前,本病因无有效疗法,病程多不超过3~4年,自从应用化学疗法以来,预后颇有改观。经化学疗法后,神经症状可有一定程度的好转,但亦可复发。有些症状可完全缓解一段时间。治疗以前神经症状存在越久者,恢复的程度就越差。有些神经症状,在治疗连续进行2年以上仍可继续好转,但肝脏损害恢复较差。本病的预后主要取决于治疗的早晚、发现本病时肝脏的情况以及肝脏疾病进展的快慢。有些患者可早期死于急性肝坏死。亦有人认为神经症状出现越早者病情进展越快。另有人提出少年型的药物疗效比成年人差,曾报告一组10例少年型病例,平均病程为5~7年。本病如能及早治疗,症状(特别是神经症状)可能停止发展或获得缓解。因此对于患者的同胞兄弟在出现症状之前,应从早进行检查,治疗越早,预后将越佳。今后对于代谢障碍各个环节如能更进一步了解,则疗效必将进一步提高。

预防

预防:防治本病应及早确诊,及时纠正患者铜代谢的正平衡状况。注意减少食物含铜量(<1mg/d),限制含铜多的饮食,如坚果类、巧克力、豌豆、蚕豆、玉米、香菇、贝壳和螺类、蜜糖、动物肝和血等。高氨基酸、高蛋白饮食能促进尿铜排泄。
    对WD患者的家族成员测定血清铜蓝蛋白、血清铜、尿铜及体外培养皮肤成纤维细胞的含铜量有助于发现WD症状前纯合子及杂合子,发现症状前纯合子可以及早治疗。杂合子应禁忌与杂合子结婚以免其子代发生纯合子。产前检查如发现为纯合子,应终止妊娠,以杜绝患者的来源。

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