G6DP缺乏癥的內(nèi)容

6-磷酸葡萄糖脫氫酶缺乏癥G6PD缺乏是一種最常見的人類酶蛋白異常病，是全球范圍內(nèi)引起新生兒黃疸的主要原。新生兒黃疸可以引起核黃疸、死亡或腦癱。酶缺乏也可能是導(dǎo)致嬰兒期或者嬰兒期之后，在攝入某些藥物或蠶豆及其制品后引起溶血危象的主要原因。大多數(shù)G6PD缺乏的并發(fā)癥是可以通過教育患者避免的，且新生兒溶血可以用光線療法治療，這是在初級衛(wèi)生保健條件下就可以使用的簡單價廉的治療方法。下文將會提到最新的關(guān)于G6PD缺乏癥的特征描述、可在社區(qū)行動中用于防治溶血危象及新生兒黃疸的措施、以及因遺傳學進展而出現(xiàn)的治療該疾病的新希望。【簡介】G6PD缺乏癥是一種最常見的人類酶異常遺傳疾病。目前通過編碼方法，已知G6PD存在300余種變異。近來，Gd基因的分離為在了解酶的結(jié)構(gòu)與功能方面取得重大進展帶來了希望?！久傅淖饔谩縂6PD是一種生命必需的組成細胞的酶。在人類中從未出現(xiàn)過該酶的完全缺失。G6PD在紅細胞的基本代謝中占有尤其重要的位置。它催化了磷酸己糖的第一步反應(yīng)，將G6P催化為6-磷酸葡萄糖酸，同時將輔酶NADP(煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸)還原為NADPH。磷酸戊糖途徑中的第二步酶促反應(yīng)也與NADP還原為NAPDH密切相關(guān)。在紅細胞中，磷酸戊糖途徑是NADPH的唯一來源，而鑒于紅細胞的氧運輸作用，該途徑在防止紅細胞及血紅蛋白被氧化方面是必不可少的。攜帶-SH基團的酶和血紅蛋白β鏈尤其容易被氧化，并產(chǎn)生嚴重的后果。紅細胞產(chǎn)生的谷胱甘肽具有抗氧化功能，在紅細胞中含量極高，且?guī)缀跞恳赃€原型谷胱甘肽（GSH）形式存在。還原型谷胱甘肽可以還原被氧化的-SH基團，并且在谷胱甘肽過氧化酶的作用下，與過氧化物反應(yīng)并將自身氧化為GSSG。NADPH在GSSG被谷胱甘肽還原酶還原為GSH的過程中必不可少，人們認為這是NADPH在紅細胞中最重要的功能。G6PD缺乏可影響機體的全部細胞，但因為紅細胞沒有其他的NADPH來源，故而對血液的影響最為主要。其他更加復(fù)雜的細胞擁有補充酶系的保護（例如特異性較低的H6PD（6-磷酸己糖脫氫酶）），在G6PD活性不足的情況下亦可產(chǎn)生NADPH。正常的G6PD基因是多形性的。最常見的是B型（GdB），且眾多致病變異均由該型產(chǎn)生。但是在非洲，幾乎有40%的人是A型基因（GdA，編碼蛋白電泳與B型不同）的攜帶者。G6PD的編碼基因位于X染色體上，G6PD缺乏癥的遺傳模式為性染色遺傳。該致病基因在男性半合子和女性純合子中完全表現(xiàn)，但在女性雜合子中部分表現(xiàn)。【G6PD缺乏的危害】臨床和體外研究表明，類似于異常血紅蛋白性疾病，G6PD缺乏對惡性瘧原蟲性瘧疾可提供保護。這可為世界上幾乎所有瘧疾曾流行或正在流行的地區(qū)中，G6PD缺乏癥患者比例較高這一現(xiàn)象提供解釋。現(xiàn)已知300多種該等位基因的變異，并且根據(jù)紅細胞中酶活性的高低和疾病臨床表現(xiàn)，將這些變異分為五個等級（表1）。Ⅰ級是酶活性嚴重不足的變異，表現(xiàn)為慢性非球形紅細胞溶血性貧血（AHNSC）。Ⅱ級的變異中，酶活性降低至正常的10%一下，然而不出現(xiàn)AHNSC。其中地中海型變異和東方型變異比較嚴重。Ⅲ級為酶活性中度缺乏的變異（酶的剩余活性為正常的10%~60%），且非洲型變異（A型）尤其常見。Ⅳ級的變異中酶活性正常，而Ⅴ級酶活性高于正常。實際上，除非變異與酶缺乏同時存在，否則很難看到臨床表現(xiàn)。而且，臨床上的致病性變異均屬于Ⅱ級和Ⅲ級。從公共衛(wèi)生角度出發(fā)，突變的重要程度是由疾病的臨床表現(xiàn)和患病率決定的：對于目前呈現(xiàn)出來的比率來看，如果在一個男性群體中其頻率至少為1%，那么這個突變就被認為是常見的或具有多形性?！镜乩矸植己皖l率】G6PD缺乏癥是一個主要的公共衛(wèi)生領(lǐng)域的疾?。捍蠹s世界人口的7.5%攜帶一個或兩個這種缺乏癥的編碼基因，最高的在非洲的一些地區(qū)達35%，在日本和歐洲一些地區(qū)則最低，為0.1%。近2.9%的世界人口遺傳方面缺乏G6PD。同時，10%的女性雜合子因X染色體的失活情況不同，亦可患有該病。因此，接近3.4%的世界人口有患G6PD缺乏癥的并發(fā)癥的風險。每年在大約1.3億的新生兒中，約450萬患有該缺乏癥的新生兒尤其易患新生兒黃疸及患急性溶血。而且由于全球范圍內(nèi)的人口遷移，現(xiàn)在在大多數(shù)國家及地區(qū)或至少在某些群體中，均觀察到G6PD缺乏癥的并發(fā)癥存在?！九R床】在世界范圍內(nèi)，G6PD缺乏癥是新生兒溶血癥的一個主要誘因，而新生兒溶血癥可導(dǎo)致核黃疸、死亡或者腦癱。該酶的缺乏也可在兒童期或兒童期后，因服用某些藥物或食用蠶豆而導(dǎo)致可能致命的溶血危象。一些外源性和環(huán)境因素以及各種遺傳傾向都對并發(fā)癥的頻率及嚴重程度有著很大的影響。在正常的情況下，女性雜合子個體不表現(xiàn)血液系統(tǒng)的異常。然而，變異型為GdA(-)型和地中海型（接下來可見）的男性半合子攜帶者表現(xiàn)為輕微的慢性溶血。紅細胞的平均壽命減少至約100天，血紅蛋白值和正常男性相比減少約1g/100ml?？赡苁窃谛律鷥簳r期溶血的一個主要原因。【新生兒黃疸】許多國家中均已分別觀察到G-6-DP缺乏與新生兒黃疸之間的聯(lián)系，故已不再存疑。然而，因為并非所有缺乏G-6-DP的兒童都會出現(xiàn)黃疸，G-6-DP缺乏與新生兒黃疸間聯(lián)系的本質(zhì)仍遠未闡明。發(fā)生黃疸的風險在不同人群間、不同環(huán)境作用下的同一人群內(nèi)、不同時間區(qū)段內(nèi)的同一人群內(nèi)均有明顯不同，與諸如基因、環(huán)境、文化等多種影響因素有關(guān)。【蠶豆病】“蠶豆病”一詞源于G-6-DP缺乏者食用蠶豆后，引起急性溶血反應(yīng)這一現(xiàn)象。該現(xiàn)象尤其常見于5歲以下兒童，在成人中相對罕見，然而可能致死。曾經(jīng)，地中海沿岸人群因經(jīng)常食用蠶豆而多發(fā)該病，但在非洲人群中并未發(fā)現(xiàn)該病。因此，推測蠶豆病與地中海型G-6-DP缺乏（B-型）有關(guān)，而與非洲型G-6-DP缺乏（A-型）關(guān)聯(lián)較小?！炯毙匀苎载氀縂-6-DP缺乏可誘發(fā)醫(yī)源性疾病。事實上，G-6-DP缺乏癥的發(fā)現(xiàn)，是通過研究二戰(zhàn)期間為幾名美國黑人士兵治療瘧疾時，因使用伯氨喹啉而引發(fā)的溶血性貧血現(xiàn)象。而后，其他幾種藥物使用時也觀察到類似的反應(yīng)。這些藥物具有氧化作用，可導(dǎo)致紅細胞內(nèi)還原型谷胱甘肽的耗竭，致使NADPH被氧化為NADP。溶血過程中紅細胞的損壞機制仍未闡明，但是氧化損傷可導(dǎo)致血紅蛋白變性并沉積，形成Heinz小體，導(dǎo)致紅細胞被脾捕獲清除。急性溶血在服藥兩天后開始。病理反應(yīng)程度不一，一過性輕度貧血至急性貧血均可發(fā)生，可出現(xiàn)背部、腹部疼痛，黃疸，血紅蛋白尿及暫時性脾腫大。Heinz小體可見于外周血紅細胞中。急性溶血的程度多變性是該病最奇特之處：相同的原因不一定會導(dǎo)致相同的反應(yīng)，G-6-DP缺乏癥患者并不表現(xiàn)相同程度的溶血反應(yīng)，同一患者的溶血反應(yīng)亦非一成不變。個體間的多變性可能源于G-6-DP基因的不同變異，也可能源于紅細胞或某些器官（如肝）中其他的基因差異。影響藥物吸收率和藥物代謝的其他遺傳因素亦為可能原因，如快/慢乙?；傅亩鄳B(tài)性可影響肝臟滅活一些藥物的速度。但是這些遺傳因素并不能成為解釋個體反應(yīng)差異的理由。這些差異應(yīng)當歸因于某些作為誘因的環(huán)境因素。比如，當感染導(dǎo)致發(fā)熱時，我們通常認為是感染引起了溶血，但是也有可能發(fā)熱本身引起了溶血反應(yīng)，盡管這個假設(shè)還沒有被最終證實。為防止上述并發(fā)癥，現(xiàn)在主要采取兩個措施：通過新生兒檢查找出男性患者，及鑒定可能引發(fā)急性溶血反應(yīng)的藥物。為了患者的利益，在找出可能導(dǎo)致溶血的藥物的同時，不盲目指責這些有用而無辜的藥物也同樣重要。在進行了一些修正后，我們提出以下建議（見表二）?！痉肿舆z傳學】在最近的工作中我們進行了一項檢查。我們復(fù)制并測序了具有多樣性及罕見的變異基因。除A(-)型變異外，其余變異都與正常型（B型）只有一個點突變的差異。A(-)型變異與正常型有兩個突變差異，其中一個與A型突變相同，這證實了A(-)型由A型突變而來的猜想。現(xiàn)在已有cDNA和G6PD特定基因組的克隆。以這些研究為基礎(chǔ)，我們能夠推斷酶結(jié)構(gòu)的改變，并建立基因改變與酶穩(wěn)定性變化、酶功能及臨床表現(xiàn)型間的聯(lián)系。G6PD的變異極多，因此該酶可能是第一個能夠明確其分子改變與生化影響、臨床表現(xiàn)間關(guān)系的人類酶。這些工作可以以血紅蛋白為模型，該模型中蛋白質(zhì)分子改變和病理生理學之間的對照已得到良好結(jié)果?？梢哉J為大部分變異均為錯義點突變。至今未觀察到基因缺失導(dǎo)致完全缺乏G6PD的情況，可能是由于該酶完全缺乏在胚胎發(fā)育早期可致死。DNA分析并不能代替酶功能分析，因為現(xiàn)在我們無法預(yù)測一個氨基酸的替換會如何影響酶的穩(wěn)定性、活性及對底物的親和力。目前，最簡單的DNA分析法包括先通過限制酶切割DNA，然后通過免疫印跡法分離DNA片段，并使用特殊的基因探針識別它們。理論上，使用某種特定限制酶處理DNA后，通過其DNA消解產(chǎn)物中新限制性酶切位點的出現(xiàn)或原DNA中已知限制性酶切位點的消失，可直接確定點突變的存在。盡管如此，為了通過該方法獲得良好結(jié)果，需使用大量的限制酶或者靠運氣。一些能在不使用限制酶的情況下顯示點突變的方法仍在調(diào)試階段，并未投入日常使用。另一方面，限制酶常被運用在“限制性內(nèi)切酶片段長度多態(tài)性(RFLP)”的鑒別上。到目前為止，Gd位點只標記到一個RFLP。假設(shè)人們發(fā)現(xiàn)了其他RFLP，其中至少一個可能顯示出與G6PD多形性變異間的連鎖不平衡。一個這樣的RFLP能夠幫助鑒定一個個體是否具有這種變異。當某一人群中多種變異的頻率均較高時，該方法將尤為適用，但是對于新變異或稀有變異而言，并無切實作用。隨著大量的點突變被鑒別以及DNA酶擴增技術(shù)的發(fā)展，RFLP的應(yīng)用注定會失去它的重要性。盡管如此，考慮到Gd與導(dǎo)致智力發(fā)育遲緩的X染色體上一脆性部位密切相連，我們可以使用Gd的特殊RFLP鑒別雜合子，并為這個相對常見的疾病做產(chǎn)前診斷。而可用于鑒別脆性區(qū)域的探針現(xiàn)在還不存在。鑒別基因結(jié)構(gòu)改變的方法，是通過采樣建立具有某種突變的個體的基因庫。只需要20毫升血，我們現(xiàn)在就可以制備200pg的DNA，以及一個十分完備的基因庫。基因庫制造技術(shù)的產(chǎn)量不停增長，而可選的媒介也越來越多，因而在實踐中得到一個完全有代表性的基因庫（一個包含可代表對象全部基因組序列的基因庫）所需要的DNA越來越少。一旦基因庫建成，可使用現(xiàn)有探針對其進行檢查，以尋找正常的Gd基因。只要基因庫足夠有代表性，我們便能夠從基因組中分離出含有Gd序列的克隆。然而，因為Gd基因非常巨大（至少60000堿基），以現(xiàn)有技術(shù)無法分離單個完整克隆。這種現(xiàn)狀似乎也無法很快得到改善。一旦對象的Gd克隆被分離，并在了解正?；虻慕Y(jié)構(gòu)的情況下，我們可以識別編碼區(qū)、亞克隆并且將它們測序。相同的操作可在基因內(nèi)或側(cè)翼區(qū)上的DNA非編碼區(qū)進行。原則