中文名：丙酮酸激酶缺乏癥 英文名：pyruvate kinase deficiency 丙酮酸激酶(pyruvate kinase，PK)缺乏癥是發(fā)生頻率僅次于G-6-PD缺乏癥的一種紅細(xì)胞酶病?，F(xiàn)已證實(shí)PK缺乏癥是由PK基因異常所致，主要是PK基因點(diǎn)突變 小部分患者表現(xiàn)為缺失或插入ATP缺乏是PK缺乏癥導(dǎo)致溶血的因素 PK活性測(cè)定是診斷本病的主要手段。本病尚無特異性治療方法

丙酮酸激酶缺乏癥是由什么原因引起的？

(一)發(fā)病原因

1.生化變異型 PK是一分子量為60kD由完全相同或基本相同的亞單位組成的四聚體，在哺乳動(dòng)物組織中有4種異構(gòu)酶：L、R、M1和M2。R型異構(gòu)酶(R-PK)只存在于成熟的紅細(xì)胞。R-PK用聚丙烯酰胺凝膠電泳后分成兩種成分，Rl-PK為一同源四聚體(L2L2)，R1-PK主要存在于原始紅細(xì)胞和網(wǎng)織紅細(xì)胞，而R2-PK則主要存在于成熟紅細(xì)胞。L-型PK存在肝臟，與R-PK非常相似但不完全相同，M1型存在于肌肉、心臟和腦，M2-PK存在于白細(xì)胞和血小板，幼稚細(xì)胞中也有M2-PK。在PK缺乏癥的某些患者的紅細(xì)胞已發(fā)現(xiàn)有M2-PK的存在，PK突變型的異質(zhì)性可以解釋PK缺乏表型的大范圍變異性?！肮诺洹钡腜K缺乏，除酶活性減低外其余酶的特性均無異常。起先認(rèn)為僅只是結(jié)構(gòu)正常的酶產(chǎn)生過少而已，但進(jìn)一步研究證明存在有僅影響催化活性的酶分子結(jié)構(gòu)改變。顯然，大部分PK突變都伴有結(jié)構(gòu)異常蛋白，而這些蛋白在電泳速度、殘留活性、底物親和度、動(dòng)力學(xué)特征、熱穩(wěn)定度、核苷酸特異性、ATP抑制、變構(gòu)激活或最適pH方面均不同。

2.遺傳方式 PK缺乏癥為常染色體隱性遺傳。但偶有呈常染色體顯性遺傳家系的報(bào)道。一般來說，只有純合子或復(fù)合雜合子才會(huì)出現(xiàn)溶血性疾患。雜合子患者盡管紅細(xì)胞中有葡萄糖中間產(chǎn)物改變，但無貧血表現(xiàn)。PK缺乏癥雜合子的檢出率為0.24%～2.20%。大部分PK缺乏癥患者為復(fù)合雜合子，真正的純合子很少。

3.分子生物學(xué) M2型PK基因定位于15q22 -qter，L型和R型PK基因定位于1q21。L和R型為異構(gòu)調(diào)節(jié)，由用兩個(gè)組織特異性啟動(dòng)子的同一個(gè)基因所轉(zhuǎn)錄編碼的L型和R型僅只在前2個(gè)外顯子有差異;M1和M2也是由同一基因所編碼，由于剪接的不同而產(chǎn)生兩種分別翻譯成這種PK的mRNA。最近，Kanno等克隆了人的R型PK基因的cDNA，由2060bp組成，編碼1個(gè)574個(gè)氨基酸組成的蛋白。PK缺乏癥是由于PK基因點(diǎn)突變。迄今已發(fā)現(xiàn)130余種不同的突變，主要為錯(cuò)義突變，小部分患者表現(xiàn)為缺失或插入。

(二)發(fā)病機(jī)制

PK缺乏患者的確切溶血機(jī)制現(xiàn)尚不清楚。PK缺乏時(shí)，ATP生成減少。ATP缺乏是PK缺乏癥導(dǎo)致溶血的主要因素，因?yàn)锳TP缺乏時(shí)，引起紅細(xì)胞內(nèi)K 和水的丟失，紅細(xì)胞皺縮成棘細(xì)胞，該細(xì)胞變形性降低而在脾中阻留，被破壞，導(dǎo)致櫧血性貧血的發(fā)生。PK缺乏紅細(xì)胞二磷酸腺苷(ADP)和氧化型輔酶Ⅰ(NAD )合成受損，ADP和NAD 會(huì)加劇由于PK缺乏導(dǎo)致的葡萄糖代謝量的減低，由此而加重PK，缺乏患者的溶血。此外PK缺乏癥紅細(xì)胞中2，3-二磷酸甘油酸(2，3-DPG)積聚,而2，3-DPG是己糖激酶的抑制物。這樣亦加劇PK缺乏引起的葡萄糖代謝量的減低，ATP生成量進(jìn)一步減少使PK缺乏癥患者的溶血加重。

丙酮酸激酶缺乏癥有哪些表現(xiàn)及如何診斷？

主要是慢性溶血及其合并癥的表現(xiàn)。病情輕重不一，可以是嚴(yán)重的新生兒黃疸，少數(shù)患者直到成年或年老才發(fā)現(xiàn)貧血，還有的因骨髓功能完全代償，平時(shí)可能沒有明顯的貧血和其他表現(xiàn)。但查體時(shí)常有黃疸和脾大。一般貧血或黃疸首次發(fā)生于嬰兒或兒童時(shí)期，不像G-6-PD缺乏的患者，PK缺乏癥嬰兒出現(xiàn)黃疸時(shí)總是伴有貧血且常有脾大，貧血程度通常比遺傳性球形紅細(xì)胞增多癥患者更嚴(yán)重，常常需要輸血。

診斷依賴于紅細(xì)胞PK的活性測(cè)定在考慮PK缺乏癥的診斷時(shí)要注意：①篩選PK活性的熒光斑點(diǎn)試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)化;②除外繼發(fā)性PK缺乏的可能，以下為PK缺乏的診斷標(biāo)準(zhǔn)。

1.PK活性測(cè)定的正常參考值

(1)熒光斑點(diǎn)法PK活性篩選試驗(yàn)：

①PK活性正常：熒光在25min內(nèi)消失。

②PK活性中間缺乏值(雜合體值)：熒光在25～60min消失。

③PK活性嚴(yán)重缺乏值(純合體值)：熒光在25min不消失。

(2)PK活性定量測(cè)定[國際血液學(xué)標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)(ICSH)]推薦的Blume法：

①正常值：(15.0±1.99)U/gHb(37℃)。

②低底物濃度(PEP)正常值：正?；钚缘?4.9%±3.71%(37℃)。

③低PEP+PDP刺激后的正常值：正?；钚缘?3.5%±2.46%(37℃)。

④純合子值為正?；钚缘?5%以下，雜合子值為正常活性的25%～50%。

(3)中間代謝產(chǎn)物正常值(37℃)：

①ATP：(4.23±0.29)μmol/gHb，PK缺乏時(shí)較正常降低2個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差以上。

②2，3-二磷酸甘油酸(2，3-DPG)：(12.27±1.87)μmol/gHb，PK缺陷時(shí)較正常增加2倍以上。

③磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)：(12.2±2.2) μmol/LRBC，PK缺陷時(shí)較正常增加2個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差以上。

④2-磷酸甘油酸(2-PG)：(7.3±2.5) μmol/LRBC，PK缺陷時(shí)較正常增加2個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差。

2.紅細(xì)胞PK缺陷的實(shí)驗(yàn)診斷標(biāo)準(zhǔn)

(1)PK熒光斑點(diǎn)試驗(yàn)屬嚴(yán)重缺乏值范圍。

(2)PK熒光斑點(diǎn)試驗(yàn)屬中間缺乏值范圍，伴有明確家族史和(或)2，3-DPG含量有2倍以上的升高或有其他中間產(chǎn)物變化。

(3)PK活性定量屬純合子范圍。

(4)PK活性定量屬雜合子范圍：伴有明確家族史和(或)中間代謝產(chǎn)物變化。

符合上述4項(xiàng)中任何1項(xiàng)，均可建立PK缺陷的實(shí)驗(yàn)診斷。如臨床上高度懷疑為PK缺乏癥，而PK活性正常時(shí)，應(yīng)進(jìn)行低底物PK活性定量測(cè)定，以確定有無PK活性降低。

3.PK缺乏癥所致溶血性貧血的診斷標(biāo)準(zhǔn)

(1)紅細(xì)胞PK缺乏癥所致新生兒高膽紅素血癥：①生后早期(多為1周內(nèi))出現(xiàn)黃疸，成熟兒血清總膽紅素超過205.2μmol/L(12mg%)，未成熟兒超過256.5μmol/L(15mg%)，主要為間接膽紅素升高;②溶血的其他證據(jù)(如貧血、網(wǎng)織紅增多、尿膽原增加等);③符合PK缺陷的實(shí)驗(yàn)診斷標(biāo)準(zhǔn)。具備上述 3項(xiàng)，又排除了其他原因所致的黃疸者，可確診;不具備上述2項(xiàng)和(或)有其他原因并存者，應(yīng)疑診為紅細(xì)胞PK缺陷所致的溶血。

(2)PK缺乏癥致先天性非球形細(xì)胞性溶血性貧血(CNSHA)：①呈慢性溶血過程，有脾大、黃疸、貧血;②符合PK缺陷的實(shí)驗(yàn)診斷標(biāo)準(zhǔn);③排除其他紅細(xì)胞酶病及血紅蛋白病;④排除繼發(fā)性PKD。符合以上4項(xiàng)方可診斷為遺傳性PKD所致先天性非球形紅細(xì)胞溶血性貧血。

PK值低于正常的疾病還有急性白血病、MDS、難治性鐵粒幼細(xì)胞性貧血和化療后狀態(tài)。獲得性酶缺陷癥的原因可能是多因素的，在某些情況下，可能是伴有蛋白質(zhì)合成異常的骨髓干細(xì)胞受損，而在另一些情況下，可能是酶的翻譯后修飾所致。

丙酮酸激酶缺乏癥應(yīng)該做哪些檢查？

1.外周血 血紅蛋白一般在50～60g/L以上，網(wǎng)織紅細(xì)胞計(jì)數(shù)大多在2.5%～15.0%，切脾后可高達(dá)40%～70%，外周血中可以見到棘形紅細(xì)胞和有核紅細(xì)胞。自身溶血試驗(yàn)為非特異性的，現(xiàn)在不再用此試驗(yàn)作為對(duì)紅細(xì)胞酶病的實(shí)驗(yàn)診斷手段。紅細(xì)胞中糖酵解途徑的某些中間產(chǎn)物有特征性改變，如2，3-DPG呈現(xiàn)2倍以上的升高，ATP減少，3-PG增高等。

2.PK底物活性測(cè)定 方法有熒光斑點(diǎn)法、PK活性篩選試驗(yàn)和國際血液學(xué)標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)推薦的Blume法PK活性定量測(cè)定。PK熒光點(diǎn)試驗(yàn)的原理是還原產(chǎn)生還原型輔酶Ⅰ(NADH)在紫外光下可以發(fā)出熒光。進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，磷酸烯醇式丙酮酸、NADH和乳酸脫氫酶(LDH)同加在濾紙上的被檢血液混合孵育后檢測(cè)其熒光強(qiáng)度。如果血樣PK缺乏，NADH就不被利用，丙酮酸就不會(huì)產(chǎn)生，熒光持續(xù)45～60min。正常血樣，15min后熒光消失。輸血后可導(dǎo)致假陽性。在應(yīng)用PK熒光斑點(diǎn)試驗(yàn)時(shí)，首先應(yīng)使該試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)化，即用定量法校正篩選法的結(jié)果，這樣的結(jié)果才比較可靠。PK活性定量測(cè)定是通過標(biāo)準(zhǔn)溫度、pH和底物濃度下用分光光度計(jì)定量測(cè)定NADH轉(zhuǎn)化成NAD的量來確定。在進(jìn)行紅細(xì)胞PK活性測(cè)定時(shí)，一定要盡可能地清除白細(xì)胞，因?yàn)榘准?xì)胞中含有M1和M2型PK酶，白細(xì)胞中PK活性為正常紅細(xì)胞的300倍，若檢測(cè)樣品中存在有白細(xì)胞則會(huì)導(dǎo)致假陽性，因此一般要求白細(xì)胞含量

丙酮酸激酶缺乏癥容易與哪些疾病混淆？

PK缺乏癥應(yīng)與其他紅細(xì)胞酶病如G-6-PD缺乏癥及血紅蛋白病相鑒別。白血病、再生障礙性貧血、骨髓增生異常綜合征，化療后都可以引起繼發(fā)性PK缺乏，因此遺傳性PK缺乏癥(通常是雜合子)應(yīng)與繼發(fā)性PK缺乏癥相鑒別，但有時(shí)此二者的鑒別相當(dāng)困難，因?yàn)槎呒t細(xì)胞PK活性都是輕至中度降低，一般都沒有明顯的溶血表現(xiàn)，有時(shí)需要進(jìn)行隨診和仔細(xì)分析。

丙酮酸激酶缺乏癥可以并發(fā)哪些疾??？

1.膽石癥為較常見的并發(fā)癥。

2.較少見的并發(fā)癥有膽紅素腦病、慢性腿部潰瘍、繼發(fā)于膽道疾病的急性胰腺炎、脾膿腫、髓外造血組織的脊髓壓迫和游走性靜脈炎等。

3.急性感染或妊娠可以使慢性溶血過程加劇，甚至出現(xiàn)“溶血危象”，此時(shí)可能需要輸血。

丙酮酸激酶缺乏癥應(yīng)該如何預(yù)防？

常染色體隱性遺傳在北歐血統(tǒng)的人群中高發(fā)。在日本 此病與G-6PD缺乏癥的人數(shù)大致相等 但越來越多的證據(jù)表明此病亦呈現(xiàn)全球性分布。由于PK缺乏癥所致的溶血已見于葡萄牙、意大利、近東、澳大利亞 新西蘭、中國 委內(nèi)瑞拉、菲律賓 墨西哥等地區(qū)和國家 我國香港地區(qū)3%的新生兒為PK變異型雜合子 在德國和美國PK缺乏癥雜合子約為1% 我國1984年胡亞美首次報(bào)道2例，至今國內(nèi)報(bào)道的PK缺乏癥所致溶血性貧血共10例。

丙酮酸激酶缺乏癥治療前的注意事項(xiàng)

預(yù)防：做好遺傳咨詢，檢查致病基因攜帶者，并就生育問題給予醫(yī)學(xué)指導(dǎo)。