一、卟啉病的分型和分类
1.根据酶的缺陷可分为8种类型(图1、表1)[4]。血红素的合成经过一系列酶促反应:甘氨酸与琥珀酰辅酶A在5-氨基乙酰丙酸合成酶(ALAS)作用下合成δ-ALA,经ALA脱水酶催化形成PBG。多数PBG在羟甲基胆素合成酶(HMBS)和尿卟啉原合成酶作用下合成尿卟啉原,再转化为粪卟啉原、原卟啉原Ⅸ,形成原卟啉Ⅸ,在亚铁螯合酶催化下与二价铁结合成血红素。
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表1
卟啉病的分型特点
表1
卟啉病的分型特点
类型名称
突变基因
遗传方式
主要产生部位
主要积聚产物
主要症状
X连锁原卟啉病(XLPP)
ALAS2
XLD
骨髓
原卟啉Ⅸ,锌原卟啉Ⅸ
急性非发疱性皮肤光敏
ALA脱水酶卟啉病(ADP)
ALAD
AR
肝脏
ALA
急性神经内脏症状
急性间歇性卟啉病(AIP)
HMBS
AD
肝脏
ALA,PBG
急性神经内脏症状
先天性红细胞生成性卟啉病(CEP)
UROS
AR
骨髓
尿卟啉Ⅰ、粪卟啉Ⅰ
慢性发疱性皮肤光敏;溶血性贫血
迟发性皮肤卟啉病(PCT)(肝红细胞生成性卟啉病HEP)
UROD
AD
肝脏
尿卟啉原、羧基化卟啉
慢性发疱性皮肤光敏;肝功能异常
遗传性粪卟啉病(HCP)
CPOX
AD
肝脏
ALA,PBG,粪卟啉Ⅲ
慢性发疱性皮肤光敏;急性神经内脏症状
变异性卟啉病(VP)
PPOX
AD
肝脏
ALA,PBG,粪卟啉Ⅲ,原卟啉原Ⅸ
慢性发疱性皮肤光敏;急性神经内脏症状
红细胞生成性原卟啉病(EPP)
FECH
AD
骨髓
原卟啉Ⅸ
急性非发疱性皮肤光敏;肝损伤
注:XLD:X连锁遗传;AD:常染色体显性遗传;AR:常染色体隐形遗传;ALA:氨基乙酰丙酸;PBG:卟胆原
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图1
血红素生物合成通路、酶及8种卟啉病示意图
注:ALA:氨基乙酰丙酸;实线框为红细胞生成性卟啉病,虚线框为肝性卟啉病
图1
血红素生物合成通路、酶及8种卟啉病示意图
(1)X连锁原卟啉病(XLPP):ALAS2基因位于X染色体,编码血红素生物合成途径的初始酶,ALAS2基因功能获得性突变引起XLPP,又称为X-连锁红细胞生成性原卟啉病(XLEPP),遗传方式为X-连锁遗传。患者红细胞中原卟啉生成增加,锌原卟啉增加。主要表现为疼痛性、非发疱性皮肤光敏反应。
(2)ALA脱水酶卟啉病(ADP):ALA脱水酶(ALAD)是血红素合成途径中的第2个酶,催化两分子ALA形成PBG。基因缺陷导致ALAD缺乏,ALA升高,为常染色体隐性遗传。表现为急性卟啉病症状,如腹痛、运动神经病造成的肌无力及神经精神性表现,不累及皮肤。
(3)AIP:是HMBS,又称为胆色素原脱氨酶(PBGD)部分缺乏引起的急性神经内脏卟啉病。肝脏内HMBS催化血红素生物合成的第3步,即4分子的卟胆原被依次压缩形成线性四吡咯羟甲基胆素(HMB)。常染色体显性遗传,症状的发生和严重程度受多种环境因素和其他因素的影响。肝脏过度产生的一种或多种血红素途径的中间产物或其衍生物具有神经毒性。临床上表现为急性卟啉病症状,最常见为胃肠道和神经系统受累,包括腹部和肢体的疼痛,无皮肤表现。
(4)先天性红细胞生成性卟啉病(CEP):在血红素生物合成途径中,尿卟啉原Ⅲ合成酶(UROS)催化HMB转化为环化四吡咯尿卟啉原Ⅲ。UROS基因突变导致酶活性降低,引起尿卟啉Ⅰ及粪卟啉Ⅰ积聚,为常染色体隐性遗传。主要表现为皮肤光敏(慢性发疱性病变)和溶血性贫血。因牙齿、骨骼及尿液中含有过量的卟啉,通常呈红色或棕色,当暴露在紫外线下时可发出荧光。
(5)家族性/散发性PCT:肝脏尿卟啉原脱羧酶(UROD)是血红素生物合成途径中的第5个酶,催化尿卟啉原发生脱羧反应生成粪卟啉原。肝脏UROD活性降低引起PCT,大量尿卟啉原和高度羧基化的卟啉在肝脏中蓄积,并出现在血浆和尿液中。PCT是最常见的人类卟啉病,通常在中年或晚年发病,患者表现为手背和其他阳光暴露区慢性水疱性皮肤损害;肝功能异常,肝活检镜下可见肝细胞内针状结晶的卟啉。肝红细胞生成性卟啉病(HEP)是家族型PCT的纯合性或复合杂合性形式,由肝脏UROD活性显著降低所致,非常罕见,通常于儿童期发病,主要表现为慢性皮肤光敏性水疱,轻度贫血常见,可能伴有肝脾肿大。
(6)HCP:线粒体酶粪卟啉原氧化酶(CPOX)是血红素生物合成途径的第6个酶,催化粪卟啉原Ⅲ氧化脱羧为原卟啉原Ⅸ,CPOX基因的杂合突变导致酶活性缺陷引起HCP。临床表现为急性神经内脏症状和起疱性皮肤损害。
(7)VP:由原卟啉原氧化酶(PPOX)基因杂合突变导致的常染色体显性遗传病。PPOX基因编码血红素生物合成途径中的第7个酶,将原卟啉原Ⅸ氧化成原卟啉Ⅸ。酶活性降低导致原卟啉原Ⅸ蓄积于肝细胞内。以光暴露区皮肤慢性起疱性皮损和(或)急性神经内脏损害为特征。
(8)EPP:亚铁螯合酶(FECH)在血红素形成的最终阶段将铁插入原卟啉Ⅸ环,FECH酶缺乏导致EPP,为常染色体显性遗传[5]。FECH缺乏影响骨髓红细胞前体细胞(有核红细胞和网织红细胞)中血红素的合成和锌原卟啉的形成,原卟啉在红细胞和血浆中积聚,引起烧灼感、偶伴疼痛性、非发疱性光敏反应,日晒后急性发病。原卟啉大量聚集在肝脏,可导致肝细胞和胆管细胞损伤,甚至出现严重肝功能衰竭。
2.按卟啉生成的部位可分为红细胞生成性卟啉病和肝性卟啉病[6]。血红素主要在骨髓幼稚红细胞和肝细胞中合成。红细胞生成性卟啉病包括EPP、XLPP和CEP,卟啉前体物质主要在骨髓幼红细胞产生。肝性卟啉病包括急性肝卟啉病如AIP、ADP、HCP及VP,和慢性肝卟啉病如PCT。
3.按临床表现可分为皮肤光敏型、神经症状型及混合型卟啉病[7]。卟啉前体物质增多,造成皮肤症状和神经精神症状。皮肤光敏型包括XLPP、CEP、PCT、HEP和EPP,又称为慢性皮肤型卟啉病。神经症状型包括AIP和ADP。混合型可同时具有皮肤表现和神经精神症状,包括HCP和VP。具有急性神经精神症状的四种卟啉病(ADP,AIP,HCP和VP)又称为急性卟啉病。
4.按发病机制可分为遗传性和获得性卟啉病。酒精滥用、雌激素、农药、透析或脂肪性肝病可继发轻中度卟啉增多;一些药物,尤其是诱导肝细胞色素酶P450的药物,可诱导ALAS1,造成卟啉增多[6];铅可抑制ALAD,铅中毒可产生与ADP相同的症状和生化异常。骨髓增殖性疾病或骨髓增生异常综合征中具有FECH基因突变的细胞克隆扩增可引起获得性成年发病的EPP。