1、發病原因
黏脂貯積症的病因是常染色體隱性遺傳。
2、發病機製
這型黏脂貯積症的基本生化缺陷為神經節苷脂唾液酸酶缺乏。該酶缺乏可導致GM3和GD3神經節苷脂異常分布。這兩種神經節苷脂可使組織細胞功能受累,並通過某種不清的機製而致病。這兩種脂質是包涵體內脂質樣物質的主要成分。
病理:肝活檢顯示肝實質細胞及庫普弗細胞內有包涵體。庫普弗細胞呈泡沫樣,有些空泡含有纖維顆粒性物質,另一些空泡含有膜性成層包涵體。電子顯微鏡檢查顯示有包以膜的空泡,其中有些空泡含有透明內容物,而有些空泡含有膜性小體,這些小體是由同心性或平等成層結構組成的。結膜活檢顯示在上皮細胞和成纖維細胞內有粗大的溶酶體,並含有大量的成層結構小體,小體內的物質大多為親水性。
發展為四肢癱,呈侏儒樣,有報告因胸部畸形引起心髒並發症。可有明顯的脊髓病症狀,晚期出現壓迫性截癱和呼吸麻痹。
可並發腦積水和痙攣性截癱,有的可發生心力衰竭。可並發腹部膨隆,肝脾腫大,臍疝或腹股溝疝,多次發生呼吸道感染等。
本病易累及主動脈瓣和呼吸道,致心肺功能不全死亡。患者還可因寰樞關節半脫位引起中樞神經係統嚴重受損。
在出生後6~12個月內發育正常,以後則出現較輕的運動遲鈍,本型病人最早的體征為角膜渾濁,角膜上皮層和基質均可受累,可出現四肢肌張力低下,腱反射亢進及踝陣攣,無麵容粗笨,無肝脾腫大或有輕度腫大,同其他幾型黏脂貯積症一樣,也無黏多糖尿。
一、一級預防:遺傳病的預防,除了從整個人群的角度做好流行病學調查、攜帶者檢出、進行人群遺傳監護和環境監護、開展婚姻和生育指導、努力降低人群中遺傳病發生率,提高人口素質之外,針對個體,必須采取有效的預防措施,避免遺傳病後代的出生(即實行優生)和遺傳變異的發生,采取通常的措施包括:婚前檢查、遺傳谘詢、產前檢查和遺傳病的早期治療
1、婚前檢查:婚前檢查(即婚姻保健),它是保證男女雙方婚後生活幸福、後代健康的重要環節婚前檢查的重點是:
(1)遺傳病方麵的調查,包括詳細詢問男女雙方及其家庭成員的健康狀況,既往病史及醫治情況,尤其是有無先天畸形,遺傳病史和近親婚配史必要時應進行家係調查、血型檢查、染色體檢查或基因診斷,以檢出攜帶者;
(2)全麵的體格檢查,主要是對急性傳染病,結核病,或嚴重的心、肝、腎疾病,泌尿道慢性炎症等可嚴重威脅個人或配偶健康的疾病,以及女方的嚴重貧血、糖尿病等可對胎兒造成影響的疾病的檢出,並動員經治愈後才可結婚;
(3)對男女生殖器官的檢查,檢出性器官畸形,兩性畸形等疾患,以便及早采取措施
2、遺傳谘詢:遺傳谘詢是由臨床醫生和遺傳學上作肯定解答,遺傳病患者及其親屬提出的有關遺傳性疾病的病因、遺傳方式、診斷、治療及預後等問題,估計患者的子女再患某病的概率,並提出建議及指導,以供患者及其親屬參考遺傳谘詢的意義在於:①減輕患者身體和精神上的痛苦,減輕患者及其親屬的心理壓力,幫助他們正確對待遺傳病、了解發病概率,采取正確的預防、治療措施;②降低人群遺傳病的發生率,降低有害基因的頻率,及減少傳遞機會
二、遺傳病治療中總的原則是禁其所忌,去其所餘,補其所缺,調節代謝平衡,防止症狀的出現
1、糾正代謝紊亂:這是目前治療遺傳性代謝病的最主要方法,隨著對遺傳性代謝病發病機製和中間過程的認識不斷深化,此法的適用範圍也日益擴大
(1)飲食控製(禁其所忌):當代謝異常造成機體某些必需物質缺乏時,通過飲食加以補充;而當代謝物質發生貯積時,則限製此代謝物或其前身物質的攝入,來維持平衡苯酮尿症患者低苯丙氨酸飲食就是很好的範例另外,還可通過限製對特定物質的吸收來減少攝入,如苯酮尿症患者服用苯丙氨酸氨基水解酶膠囊,可以將食物中的苯丙氨酸轉化為轉苯丙烯酸,而被消除
(2)減少底物(去其所餘):因代謝產生有害物質而引起疾病時,可以通過降低有害底物和減少其前身物質及代謝衍生物的濃度,去除或減少其毒性作用來控製或改善疾病的症狀主要方法有:A、螯合或促進排泄;B、血漿置換法和親和結合法;C改變代謝途徑;D、外科旁路手術;E、代謝抑製
(3)產物替代(補其所缺):當重要的酶促反應產物不足而致病時,可直接補充相應的必需的終產物如給垂體性侏儒患者以生長激素,給血友病患者以抗血友病蛋白(凝血因子),給遺傳性免疫缺陷病人以相應的免疫球蛋白
2、糾正酶活性異常
(1)輔酶的補充:有些遺傳病,酶活性異常可能累及:
A、一種特異性輔酶或維生素的結合部位
B、有活性的輔酶轉運或生物合成過程,導致異常許多輔酶是全酶正常活性所必需的所以補充輔酶成分也是誘導酶活性增加的一種有效方法,它可以使全酶在細胞內降解速度減慢,提高酶的半衰期,還可降低酶促反應的米氏常數(Km),目前已用此方法治療25種以上的遺傳病如用鈷胺素(B12)治療多種貧血和甲基丙二酸尿症等
(2)酶誘導或反饋抑製:對酶缺陷水平的另一種療法是用藥物來提高殘餘酶活性以改善代謝水平例如苯巴比妥和有關藥物能明顯刺激滑麵內質網的生成,並能加速內質網中特異性酶合成,包括肝UDP葡萄糖醛酸轉移酶,為用苯巴比妥治療Gibert綜合征和Crigler-Najjar綜合征提供了理論基礎
反饋抑製作用是許多代謝調節中的重要形式,針對因某種酶缺陷引起的底物或其前體堆積,可以通過其他旁路代謝的反饋抑製作用來提高酶活性,減少堆積的底物,反饋抑製已作為治療急性卟啉症的一種方法
(3)同種移植:通過向遺傳病個體植入同種含正常基因的細胞,組織或器官,以期在受體內產生相應的有活性的酶及其他基因產物,達到治療目的移植物在受體內可能通過兩種機製發揮作用:
A、產生活性酶,在原位代謝除去原來的貯積底物
B、釋放活性酶、輔酶或免疫活性因子入血,分布到全身其他組織中發揮作用至今已進行過此類同種移植的組織器官有:腎、肝、腎上腺、骨髓、胸腺、脾、胰等,有的已取得明顯療效
(4)酶替代療法:直接給酶缺陷患者提供相應的正常的酶隨著酶學技術和細胞工程、基因工程技術的發展,已經可以提供足量的、高純度的酶製劑這種酶製劑必須具有半衰期長、抗原性低、導向性好等特性為此常采用的方法是:
A、采用微囊、脂質體、紅細胞影泡等載體來包裝酶製劑,以減小免疫原性,延長半衰期
B、應用受體介導分子識別法來提高導向性
C、對一些溶酶體貯積病,因其沉積物可以彌散入血,並保持動態平衡,則可用“平衡-去除”法來治療
3、基因治療:基因治療是指運用基因轉移技術直接將遺傳物質導入生殖細胞或體細胞以起到對遺傳病及其他疾病的治療作用的新型治療方法對遺傳病進行基因治療可望從根本上糾正遺傳病的表型異常
(1)基因治療的基本策略:近10餘年來,基因治療研究蒸蒸日上,提出了許多新思路、新設想,目前主要的策略有:
A、基因的原位修正和原位替代,這一策略的目的就是要將突變的基因在原位修複,而不影響其周圍其他基因的結構和功能其中原位修正針對基因的點突變或小範圍變異,擬通過特定方法對其定點修複而原位替代,就想把有較大範圍變異的基因去除而換之以正常的基因這一策略是最理想、最直接的對遺傳變異進行根治的方法,目前研究很多的哺乳動物細胞內定點整合(同源重組),給這種策略提供了理論和實驗依據,但至今未能真正用於人體試驗
B、基因增強,在不改變缺陷基因本身的前提下,將外源有功能的基因轉移到疾病細胞或個體基因組內,使其表達以補償有病基因失去的功能此策略是目前研究最多,也是最成熟的方法
C、將反義基因或其他對抗異常基因表達產物的基因導入細胞內,起到抑製作用,或稱基因抑製療法或細胞內免疫
(2)基因治療的技術要點在基因治療的諸多策略中研究最多、最成熟並應用於臨床試驗的是基因增強的策略整個研究過程通常包括臨床前研究和臨床研究(表1)
A、疾病的選擇:目前基因治療首選的是單基因缺陷性疾病選擇的基本條件常包括:
a、遺傳基礎比較明確,目的基因能在體外克隆
b、基因表達不需精細調節,而且經常開放,產物生理水平不高者更佳
c、具有一定發病率,危害較大,尚缺乏其他有效治療措施者
我國是開展基因治療研究較早的國家之一,複旦大學薛京倫等就是根據這些條件,選擇血友病作為研究對象,已取得了很好的結果,達到了世界先進水平當然,這些條件是限於現有的研究水平才提出的
B、靶細胞的選擇:基因治療的靶細胞可分為兩大類:生殖細胞和體細胞由此引出了生殖細胞基因治療和體細胞基因治療的分類如果能對生殖細胞或早期胚胎細胞進行基因修複或替換、使基因缺陷得到校正,使遺傳病不但能在當代得到治療,還能將新基因傳給下一代,也為人群減少一個有害基因,是理想的遺傳病根治手段但是,由於現代生物技術、理論的限製,以及生殖細胞基因操作涉及人類社會的倫理、道德和法律等多種因素,在相當長的一段時間內隻能進行動物試驗1985年美國政府就已規定,把基因治療的人體試驗限製在體細胞已經被用於作為靶細胞的有:造血幹細胞、肝細胞、成纖維細胞、內皮細胞、淋巴細胞等
C、基因轉移的載體和轉移方法:構建合適的轉移並表達的載體和選擇高效的基因轉移方法是基因治療的關鍵,常用的載體有:逆病毒載體、質粒載體和腺病毒載體,腺相關病毒載體,另外還有脂質體載體常用的基因轉移方法有四大類型:
a、化學法:主要是磷酸鈣沉澱法
b、物理法:常用電導和顯微注射法
c、膜融合法:以脂質體包裹法較好
d、病毒法:主要指反轉錄病毒和腺病毒介導的基因轉移
(3)基因治療的前景:基因治療概念的提出已有幾十年的曆史,隻到了近十年,隨著現代分子生物學技術(特別是DNA重組技術)的發展,這一概念才得到有力的理論基礎和技術方法的支持,並得以付諸實施1990年,兩名腺苷脫氨酶(ADA)缺陷引起嚴重免疫缺陷的患者接受基因治療獲得成功,這標誌著基因治療的研究進入了一個新的階段從此世界各國的生物醫學家,在各國政府部門及社會各種力量的大力支持下,全麵展開了基因治療的研究由原來針對單一的遺傳病發展到腫瘤、傳染病等多種疾病,提出了基因調控療法、基因抑製療法等新概念、新途徑到1994年上半年,已有100多個臨床試驗方案獲準實施,有的已取得很好的效果當然,基因治療發展的曆史還不長,要廣泛應用於臨床還需大量的研究探索,尤其是以下幾方麵的問題:
A、對更多遺傳病的分子基礎及基因表達調控機製更深入的了解,這是基因治療的基礎
B、構建更有效和安全地表達並轉移的載體
C、更簡便有效的基因轉移方法的建立
D、定點整合、原位修複係統等技術的完善
E、更多更接近實際的動物模型(尤其是轉基因動物模型)的建立,這是基因治療臨床前試驗的必由之路
F、體細胞基因治療、生殖細胞基因治療等的倫理學及相關的科技管理立法等方麵的探討
G、還需充分考慮基因治療可能存在的危害性,如插入突變導致的嚴重後果、缺陷病毒載體經重組後恢複感染性的危害及外源基因轉入體內的其他潛在危害等總之,我們認為基因治療作為一種惟一從基因缺陷本身入手,可望徹底治療遺傳病新型治療途徑,有非常吸引人的前途,但仍需從基礎理論、技術方法及倫理道德等多方麵進行深入廣泛的研究探索,才能適應現代醫學模式,被人們所接受,真正成為人類防病治病的有效手段
培養皮膚的成纖維細胞內充以富有脂質的包涵體,其大小為1~3nm,包涵體所含的內容物為多形性。電子顯微鏡檢查可見有電子半透明空泡,有些空泡含有較致密的無定形物質,有些空泡是由膜性成層結構組成。組織化學染色證明空泡內含有中性糖蛋白、脂質及少量酸性黏多糖。
X線檢查無任何骨骼改變。
低糖其實就是少吃或不吃那些容易導致血糖上升的食物。比方說,加糖的食物,像糖果、汽水、可樂、蜜餞,及蜂蜜、加糖飲料,以及各種中西式的甜點都應該少吃;若是嗜食甜食的人,則建議以糖精或阿斯巴甜等代糖來調味。此外,澱粉類含量高的食物也要限量,像番薯、土豆、芋頭、玉米、菱角,以及燒餅、燒賣、蘿卜糕等;尤其各種年節食品,如粽子、月餅、年糕,更是患者特別需要“忌口”的。
1、治療
除對症處理外,無特效治療,行走困難者需矯形手術。外科手術主要用於治療某些軀體和器官的缺陷,如心髒瓣膜的置換、角膜移植、嚴重的脊髓壓縮等。
最有希望治療黏多糖增多症的方法是特異性的酶替代治療及基因治療,二者可改善患者的臨床表現以及生存情況。特異性酶替代治療可有兩種不同的形式。一種是直接給體內輸入經過微包裹的酶,此為直接法。另一種則為間接法,即利用反轉錄病毒進行轉基因處理,使患者自體的周圍血淋巴細胞或骨髓造血祖細胞逆向轉化為含有正常酶基因的細胞,或通過骨髓移植給患者體內植入含有正常酶基因的骨髓細胞,從而使患者體內可以自身合成所缺乏的黏多糖代謝酶。目前,上述2種類型的治療方法均處於臨床研究階段。
2、預後
很少於兒童期死亡,多數病存活數十年。本病征患者勞動力呈進行性喪失,最終不能行走。