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苯酮尿症


臨床症狀及發生率

治療方法及預後

篩檢及診斷方法


西元1934年挪威的佛寧(Folling)醫師在家族性智障病患的尿液中發現有特殊陳腐物味道,後來才知道該物質是苯丙酮酸 (Phenylpyruvic Acid),在1937年正式命名為苯酮尿症(Phenylketonuria;PKU)。苯酮尿症是一種體染色體隱性遺傳疾病,主要是由於體內苯丙胺酸 (Phenylalanine;Phe)羥化(Hydroxylation)成酪胺酸(Tyrosine;Tyr)的代謝途徑機能障礙所引起的先天代謝異 常疾病。目前已知有五種不同的酶缺陷會造成此種代謝機能障礙;這些酶包括有苯丙胺酸羥化酶(Phenylalanine Hydroxylase;PAH)、鳥嘌呤核苷三磷酸環化水解酶Ⅰ(GTP CyclohydrolaseⅠ;GTPCHⅠ)、丙二酮四氫喋呤合成酶(6-pyruvoyl Tetrahydropterin Synthase;PTPS)、雙氫喋啶還原酶(Dihydropteridine Reductase;DHPR)及喋呤甲醇胺脫水酶(Pterin-4α-Carbinolamine Dehydratase;PCD)。依其酶缺乏的不同,會有不同的臨床症狀及診斷方法,其治療方法也不相同。


一、臨床症狀及發生率

  1. 第一種酶(即PAH)缺乏:會造成最常見的典型苯酮尿症。其臨床症狀為毛髮呈現黃色、皮膚蒼白乾燥及智能殘障。根據文獻的報告,歐美國家之苯酮尿 症的平均發生率約為萬分之一,但是在不同的地區和種族上是有很大的差異,其中約98~99%為PAH型。依國內24年來篩檢了七百多萬名新生兒所得的統計 資料顯示,苯酮尿症在台灣的發生率約為三萬至四萬分之一,其中只有約80%左右的患者為典型苯酮尿症。

  2. 第二至第四種酶(即GTPCHⅠ、PTPS及DHPR)缺乏:會造成苯丙胺酸羥化成酪胺酸時必須的輔酶四氫生喋呤(Tetrahydrobiopterin;BH4)缺乏。BH4 除了參與苯丙胺酸羥化酶的反應外,也是合成生物胺 (biogenic amines) 兩個主要反應酪胺酸羥化酶 (Tyrosine-3-hydroxylase) 及色胺酸羥化酶 (Tryptophan-5-hydroxylase) 所需的輔酶。如果缺乏BH4也會使得酪胺酸及色胺酸無法合成神經傳導物質,其臨床症狀除了「典型苯酮尿症」具有的症狀外,尚有嚴重的神經學症狀(例如:抽搐、四肢反弓)、生長發育遲緩、易感染等,治療方法與上述典型苯酮尿症 (PAH型)不同。

  3. 第五種酶(即PCD)缺乏:雖也會造成輔酶四氫生喋呤的不足,但臨床症狀輕微。

  4. 除了上述的酶以外,人體內BH4的合成尚需要墨喋呤還原酶  (Sepiaterin Reductase;SR)。 但現今研究發現當人體內的SR 缺乏時,在周邊組織有其他替代途徑合成 BH4, 因此SR 缺乏不會導致血液中苯丙胺酸堆積,不致造成苯酮尿症,新生兒篩檢可能無法篩到SR 缺乏患者。不過,仍有部分SR缺乏患者進行苯丙胺酸負荷測試 (loading test) 時,其血液苯丙胺酸會有升高的情形。SR缺乏會使患者產生嚴重的神經疾病症狀,須以神經傳導物質相關藥物治療。 

國內之苯酮尿症患者約20%為四氫生喋呤缺乏型,與西方國家的結果大不相同,故特別需要鑑別診斷,以便採取正確的治療方法。


二、治療方法及預後

苯酮尿症由於苯丙胺酸的代謝機障不同,其治療方式也有所不同。要防範後遺症的發生,除了必須對症下藥,愈早治療效果也愈好。根據 美國文獻報告,患者在一個月內治療,其平均智商為95,1~2個月大才治療之患者,平均智商為85;而晚期接受治療或未治療者,其平均智商為45~53。 根據國內台大醫院及台北榮總小兒專科醫師的治療經驗及數據統計顯示,也是愈早正確治療,平均智商越高。典型苯酮尿症患者在一個月內治療,其平均智商約為 100。

BH4缺乏型之神經症狀的控制及生長發育治療的預後皆良好,台北榮總經過20年的追蹤發現,BH4缺乏型之苯酮尿症患者的平均智商為97,其中還有患者之智商高達120。智商的高低可能與中樞神經傳導先驅物質補充的時效有相關性,苯酮尿症患者的治療方法如下所述。

各類型PKU患者之治療方式如下:

  1. 典型苯酮尿症:給予低苯丙胺酸的飲食控制,使血中苯丙胺酸含量維持在120~480 μM (2 mg/dL ~ 8mg/dL),亦需考慮蛋白質、熱量等營養的均衡,以維持患者的正常生長。飲食控制愈久愈好,女性個案更應持續至生育年齡過後,避免以後發生母性苯酮尿 症(Maternal PKU),造成下一代先天殘障兒之產生。近年來國外研究發現約30%的苯丙胺酸羥化酶缺乏的病患對BH4也有反應,若補充一些BH4,患者的苯丙胺酸耐受量約可提高3倍,低苯丙胺酸的飲食治療效果也相對較佳。

  2. 輔酶四氫生喋呤合成酶缺乏型:其包括鳥嘌呤核苷三磷酸環化水解酶Ⅰ(GTPCHⅠ)、丙二酮四氫喋呤合成酶(PTPS)。可給予BH4使 血中苯丙胺酸之含量至少維持在240 μM (4 mg/dL)以下。由於患者會有神經學症狀,故需補充L-dopa、5-hydroxytryptophan(5-HTP)及Carbidopa等中樞神 經傳導先驅物質,神經傳導藥物宜以小劑量慢慢往上加,以達到病患之最大容忍量。

  3. 雙氫喋啶還原酶(DHPR)缺乏型:飲食控制如「典型苯酮尿症」,中樞神經傳導先驅物質之補充如「輔酶四氫生喋呤合成酶缺乏型」,另外需再補充亞葉酸(Folinic Acid)。

  4. 喋呤甲醇胺脫水酶(PCD)缺乏型:>其臨床症狀較輕微,可依照臨床症狀之需要,補充一些中樞神經傳導先驅物質。


三、篩檢及診斷方法

新生兒篩檢是提供苯酮尿症早期診斷的最好方法。最有效的篩檢方法是測定濾紙血片檢體中苯丙胺酸(Phe)的含量,當血中濃度高於90 μM (1.5 mg/dL)時應進一步複查。苯丙胺酸濃度若有持續上升之現象,即應進行確認及鑑別診斷。在新生兒期篩檢這類胺基酸代謝異常的疾病時,必須注意個案是否已 攝取了足夠的蛋白質(需餵奶24小時以上),以避免偽陰性的產生。

PKU確認的項目應包括有:

  1. 接受具專科訓練的小兒科醫師之臨床評估。

  2. 血液胺基酸分析。

  3. 尿液有機酸氣相層析質譜分析(GC/Mass)

  4. 尿液喋呤高效液相層析(HPLC) : 定量新喋呤(neopterin;N)和生物喋呤(biopterin;B)之含量,並計算生物喋呤所佔之比例,即B%=[B/(B+N)]×100%。

  5. 紅血球雙氫喋啶還原酶(DHPR)活性定量

  6. BH4的口服負荷試驗(BH4 loading test):血液中苯丙胺酸的濃度在口服20 mg/kg BH4  4~6小時後,若降至120 μM (2 mg/dL)以下,表示個案對BH4的服用有反應(Responsive);若苯丙胺酸完全無降低現象,即表示個案對BH4的服用無反應(Nonresponsive)。

PKU鑑別診斷

經由以上之評估及檢驗,若血中苯丙胺酸持續升高,但酪胺酸正常或偏低,且尿中有苯丙酮類異常代謝產物時,即可推斷為苯酮尿症的病患;再由尿液喋呤分析及紅血球雙氫喋啶還原酶(DHPR)活性定量之結果,進一步鑑別個案為何種型態的苯酮尿症。鑑別方法如下:

  1. 苯丙胺酸羥化酶缺乏型苯酮尿症(典型苯酮尿症):生物喋呤所占比例(以下簡稱B%)正常(或偏高),BH4的口服負荷試驗無反應,DHPR活性正常。

  2. BH4有反應的苯丙胺酸羥化酶(PAH)缺乏型苯酮尿症:B%正常(或偏高),BH4的口服負荷試驗部分有反應,DHPR活性正常。

  3. 鳥嘌呤核苷三磷酸環化水解酶Ⅰ(GTPCHⅠ)缺乏型苯酮尿症:B%正常,但是新喋呤及生物喋呤之含量很低,BH4的口服負荷試驗有反應,DHPR活性正常。

  4. 丙二酮四氫喋呤合成酶(PTPS)缺乏型苯酮尿症:B%<10%,BH4的口服負荷試驗有反應,DHPR活性正常。

  5. 雙氫喋呤還原酶缺乏型苯酮尿症:B%>80%,BH4的口服負荷試驗部分有反應,DHPR活性很低。

  6. 喋呤甲醇胺脫水酶(PCD)缺乏型苯酮尿症:在尿液高效液相層析圖譜中,會出現7-生物喋呤(7-biopterin)物質。

  7. 基因突變型分析:目前與苯丙胺酸羥化系統相關的酶,其基因在人類染色體的位置均已定位出來。目前已知的PTS及PAH基因突變 型可涵蓋90%以上國內的丙二酮四氫喋呤合成酶及苯丙胺酸羥化酶缺乏型苯酮尿症患者的突變,基因突變分析結果可協助鑑別診斷各型苯酮尿症及應用於未來之產 前診斷。

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 Copyright: 預防醫學基金會    Updated on : 02 Dec, 2016