一种常染色体隐性遗传的铜代谢障碍性疾病。又称威尔逊病(Wilson disease; WD)。
铜离子代谢障碍所致,蓄积于体内的铜离子在肝、脑、肾和角膜等处沉积,引起进行加重的肝硬化、锥体外系症状、精神症状、肾损害及角膜色素环(kayser-fleischer ring; K-F)等。
病因和发病机制
WD是ATP7B基因突变造成铜代谢异常的单基因遗传病。
铜是人体内一种必需的微量元素,是许多含铜酶类的重要辅助因子,但过量的铜会氧化蛋白质和膜脂质,与蛋白质和核酸结合并产生自由基,引起中毒。正常人体内存在有效的代谢机制来维持铜代谢平衡,运载铜到所需处,同时防止游离的铜离子沉积。正常人每日自饮食中摄取铜量约为2~5毫克。自肠道吸收的铜经过门静脉进入肝脏,其中一部分铜进入胆汁,由胆管排泄回到肠道,并且不再重吸收,由粪便排出;另有少量铜进入血液,与铜蓝蛋白、清蛋白以及巨球蛋白结合,极少量未结合的铜(2%~5%)称为“游离铜”。血液中的铜被运送到各器官或者经尿液排出体外。
21世纪以来,WD的发病机制研究进展较快。以往有多种发病机制假说,如胃肠道铜吸收过多、铜蓝蛋白结构异常或合成缺陷、金属蛋白酶异常、胆道排铜障碍、溶酶体缺陷等。但随着ATP7B基因的克隆,以上假说已经被部分或全部否定。
ATP7B基因位于13q14.3,共有21个外显子,编码一种铜转运P型ATP酶,ATP7B蛋白N-末端有6铜结合位点,能结合铜离子,此酶参与铜跨膜转运的代谢过程。WD患者由于ATP7B基因突变,铜不能被分泌到胆汁,也不能与铜蓝蛋白结合进入血液,所以淤积在肝细胞内造成肝脏损伤。缺铜的铜蓝蛋白虽然也可以分泌进入血液,但由于没有和铜结合,进入血液后迅速被降解,造成WD患者血清铜蓝蛋白水平降低。铜淤积同样也可以发生在其他器官,如脑部、肾脏、角膜等。过量铜造成机体损害的具体机制尚不明确,一般认为与过量铜产生的氧自由基可破坏脂类、蛋白质、核酸、线粒体和细胞膜有关。
病理
病理改变主要累及脑、肝脏、肾脏及角膜等。脑病变以壳核最早和明显,其次为苍白球、尾状核及大脑皮质,丘脑底核、红核、黑质、丘脑及齿状核亦可受累。光镜下可见神经元脱失、轴突变性和星形胶质细胞增生。角膜边缘后弹力层及内皮细胞浆内有棕黄色的细小铜颗粒沉积。肝脏表面和切面均可见大小不等的结节或假小叶,逐渐发展为肝硬化,肝小叶由于铜沉积而呈棕黄色。电镜下可见肝细胞内线粒体致密、线粒体嵴消失及粗面内质网断裂等。
临床表现
WD起病隐匿,渐进发展,临床表现复杂多样,常易误诊。临床上主要表现为进行性加重的肝脏损害、神经症状、精神症状、肾脏损害及角膜色素环等。肝脏损害常早于神经精神症状,如持续性或一过性血清转氨酶增高、急性或慢性肝炎、肝硬化(代偿或失代偿)和暴发性肝衰竭(伴或不伴溶血性贫血),部分患者皮肤黝黑,并出现不明原因的牙龈出血或皮肤出血点。
神经和精神症状
①最常见的首发症状是震颤,自一侧手部开始,先为细小震颤,逐渐转变为粗大震颤,随意运动时加重,可呈静止性、意向性或姿势性震颤,往往几种震颤的形式合并出现,随病情进展波及四肢、头部及下颌等,不似帕金森病震颤具有节律性。
②构音障碍常见,表现讲话声音低沉、含糊或嘶哑,缓慢或断续,严重时发不出声来,是舌、唇、咽、喉和下颌运动减慢所致;流涎和吞咽困难也很常见,是咽喉肌、舌肌及面肌肌强直所致。
③肌张力障碍累及面部和口腔肌肉时出现“面具脸”、苦笑面容、怪异表情或口面部不自主运动等,累及肢体和躯干出现肢体僵硬、动作迟缓、手指运动缓慢、屈曲姿势及变换姿势困难等,步态异常表现为起步困难、步履僵硬、拖曳步态,严重者类似帕金森病的慌张步态,肢体舞蹈样动作、手足徐动等也不少见。
④可见较为广泛的神经系统损害,如小脑损害可见共济失调及语言障碍,锥体系损害出现腱反射亢进、病理反射和假性延髓麻痹等,下丘脑损害产生肥胖、持续高热及高血压等。
⑤精神症状,少数患者以精神症状为首发症状,易被误诊为精神分裂症。早期病人智能多无明显变化,但急性起病的儿童较早发生智力减退;大多数肝豆状核变性具有性格改变,如自制力减退、情绪不稳、易激动等;重症可出现抑郁、狂躁、幻觉、妄想、冲动等,可引起伤人自伤行为。
肝脏症状
肝脏是本病首先受累部位,约80%的患者出现肝脏症状,多表现非特异性慢性肝病综合征,如倦怠、无力、食欲减退、肝区疼痛、肝大或缩小、脾大及脾功能亢进、黄疸、腹水、蜘蛛痣、食管静脉曲张破裂出血及肝性脑病等。
角膜K-F环
角膜色素环是本病的重要体征,出现率达95%以上。K-F环位于巩膜与角膜交界处,呈绿褐色或暗棕色,宽约1.3毫米,是铜在后弹力膜沉积而成。绝大多数见于双眼,个别见于单眼。神经系统受累患者均可出现,有时通过裂隙灯才可检出。
其他
肾脏受损时可出现肾功能改变如肾性糖尿、微量蛋白尿和氨基酸尿。钙、磷代谢异常易引起骨折、骨质疏松。铜在皮下的沉积可致皮肤色素沉着、变黑。
辅助检查
铜代谢相关的生化检查
①血清铜蓝蛋白降低:正常为200~500毫克/升,<80毫克/升是诊断WD的有力证据。
②尿铜增加:24小时尿铜排泄量正常<100微克,患者≥100微克;
③肝铜量:正常<40~55微克/克,患者>250微克/克。
血尿常规
WD患者有肝硬化伴脾功能亢进时其血常规可出现血小板、白细胞和/或红细胞减少;尿常规镜下可见血尿、微量蛋白尿等。
肝肾功能
患者可有不同程度的肝功能改变,如血清总蛋白降低、球蛋白增高,晚期发生肝硬化。肝穿刺活检测定显示大量铜过剩,可能超过正常人的5倍以上。发生肾小管损害时,可表现氨基酸尿症,或有血尿素氮和肌酐增高及蛋白尿等。
脑影像学检查
电子计算机断层扫描(CT)可显示双侧豆状核对称性低密度影。磁共振成像(MRI)比CT特异性更高,表现为豆状核(尤其壳核)、尾状核、中脑和脑桥、丘脑、小脑及额叶皮质T1加权像低信号和T2加权像高信号,或壳核和尾状核在T2加权像显示高低混杂信号,还可有不同程度的脑沟增宽、脑室扩大等。
基因诊断
WD具有高度的遗传异质性,致病基因突变位点和突变方式复杂,故尚不能取代常规筛查手段。利用常规手段不能确诊的病例,或对症状前期患者、基因携带者筛选时,可考虑基因检测。
诊断及鉴别诊断
诊断
临床诊断根据四条标准:
①肝病史或肝病征/锥体外系征;
②血清铜蓝蛋白低于正常下限(<200毫克/升)、24小时尿铜>100微克和/或肝铜增高>250微克/克;
③角膜K-F环;
④家族史。
符合①②③或①②④为确诊的WD;符合①③④为很可能的WD;符合②③④为很可能症状前WD;对于诊断困难者,应争取肝脏穿刺作肝铜检测。
鉴别诊断
①肝型肝豆状核变性需与慢性活动性肝炎、慢性胆汁瘀滞综合征或门脉性肝硬化等肝病鉴别。但肝病无血清铜减低、尿铜增高、血清铜蓝蛋白和铜氧化酶显著降低等铜代谢异常,亦无角膜K-F环。
②假性硬化型肝豆状核变性需与帕金森病鉴别,肝豆状核变性型需与特发性肌张力障碍鉴别。但帕金森病、特发性肌张力障碍均无铜代谢异常及角膜K-F环,可与肝豆状核变性区别。
治疗
本病一经诊断或患者出现神经系统体征前就应进行系统治疗,以有效防止病情进展,治疗越早,预后越好。治疗包括减少铜摄入及增加铜排除两方面。
饮食治疗
避免进食含铜高的食物:注意减少食物含铜量,如小米、荞麦面、糙米、豆类、坚果类、薯类、菠菜、茄子、南瓜、蕈类、菌藻类、干菜类、干果类、软体动物、贝类、螺类、虾蟹类、动物的肝脏和血、巧克力、可可。
适宜的低铜食物:精白米、精面、新鲜青菜、苹果、桃子、梨、鱼类、猪肉、鸡鸭鹅肉、牛奶等。
高氨基酸或高蛋白饮食能促进尿铜排泄,勿用铜制食具及用具。
药物治疗
以驱铜药物为主,驱铜及阻止铜吸收的药物主要有两大类药物,一是络合剂,能强力促进体内铜离子排出,如青霉胺、二巯丁二酸钠、三乙基四胺等;二是阻止肠道对外源性铜的吸收,如锌剂、四硫钼酸盐。
D-青霉胺:是本病的首选药物,为强效金属螯合剂,在肝脏中可与铜形成无毒复合物,促使其在组织沉积部位被清除,减轻游离状态铜的毒性,并从尿中排出。首次使用应作青霉素皮试,成人量每日1~1.5克,儿童为每日20毫克/千克,分3次口服,数月方可起效。宜动态观察血清铜代谢指标及裂隙灯检查K-F环监测疗效。药物副作用有恶心、过敏反应、重症肌无力、关节病、天疱疮,少数可以引起白细胞减少和再生障碍性贫血。视神经炎、狼疮样综合征。剥脱性皮炎、肾病综合征等较严重的毒副作用。
二巯丁二酸钠:是含有双巯基的低毒高效重金属络合剂,能与血中游离铜、组织中铜离子结合,形成解离及毒性低的硫醇化合物从尿中排出。溶于10%葡萄糖液40毫升中缓慢静注,每次1克,每日1~2次,5~7日为一疗程,可间断使用数疗程。排铜效果优于二巯丙醇,副作用较轻,牙龈出血及鼻出血较多,可有口臭、头痛、恶心、乏力及四肢酸痛等。
三乙基四胺:也是一种络合剂,其疗效和药理作用与D-青霉胺相似,是用于不能耐受青霉胺治疗时的主要药物。副作用小。成人用量为1.2克/天。
锌剂:能竞争性抑制铜在肠道吸收,促进粪铜排泄。尿铜排泄也有一定增加。锌剂可能增加肠细胞与肝细胞合成金属硫蛋白而减弱游离铜毒性。常用的为硫酸锌200毫克,3次/日,醋酸锌50毫克,3次/日,葡萄糖酸锌70毫克,3次/日。副作用轻,偶有恶心、呕吐等消化道症状。
四硫钼酸盐:在肠黏膜中形成铜与白蛋白的复合物,后者不能被肠吸收而随粪便排出;另能限制肠黏膜对铜的吸收。剂量为20~60毫克,每日6次(3次在就餐时、另3次在两餐间服用)。由于过量的钼可能滞留在肝、脾及骨髓内,故不能用作维持治疗。副作用较少,主要是消化道症状。
对症治疗
有震颤和肌强直时可用金刚烷胺和/或苯海索口服;对于精神症状明显者可服用抗精神病药奋乃静、利培酮、氟哌啶醇、氯氮平;抑郁患者可用抗抑郁药物。护肝治疗药物也应长期应用。
手术治疗
包括脾切除和肝移植。脾切除适用于:严重脾功能亢进患者,长期白细胞和血小板显著减少,经常出血或感染;又因青霉胺也有降低白细胞和血小板的副作用,患者不能耐受青霉胺治疗或仅能用小剂量达不到疗效时。经各种治疗无效的严重病例考虑肝移植。
预后
本病早期诊断并早期驱铜治疗,一般较少影响生活质量和生存期,少数病情严重者预后不良。