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有機酸血症
Organic acidemias
疾病簡介有機酸血症(Organic acidemias)是一群會在患者體液或組織中出現異常有機酸物質累積的遺傳代謝性疾病,又稱為有機酸尿症(Organic acidurias)。

我們會藉由飲食攝取蛋白質、脂肪及碳水化合物等營養物質,並在體內利用酵素分解這些物質以獲得能量。當人體內參與代謝蛋白質、脂肪及碳水化合物的酵素發生異常,會造成分解作用無法正常完成,不僅無法產生能量,更會導致有機酸類等上游產物堆積而造成疾病。除此之外,粒線體功能障礙亦可能直接或間接導致有機酸血症的相關症狀產生。

一般有機酸血症患者會有腦部與神經系統症狀,部分患者伴隨心肌、骨骼肌異常等;新生兒病患則會出現昏迷、嘔吐、嗜睡與呼吸窘迫等病徵。但因症狀無特異性,容易與其他疾病混淆,因此早期發現、早期治療有助於避免急性症狀引發的後遺症,預後狀況亦較佳,能提升有機酸血症病患的生活品質。
台灣地區常見有機酸血症如下(依照字母排序):
名稱發生率致病基因特殊臨床表現
3-甲基巴豆醯輔酵素羧化酵素缺乏症
3-methylcrotonyl-CoA-carboxylase deficiency, 3MCC
1/36,000 (全球)
1/42,337 (台灣)
MCCC1或MCCC2
3-氫基-3-甲基戊二酸血症(白胺酸代謝異常)
3-hydroxy-3-methylglutaric acid, HMG
3-methylcrotonyl-CoA-carboxylase deficiency, 3MCC
少於100例 (全球)HMGCL
戊二酸血症第一型
Glutaric aciduria type I, GAI
1/30,000~40,000 (全球)
1/101,625 (台灣)
GCDH某些患者,頭部異常的大
異戊酸血症
Isovaleric acidemia, IVA
1/250,000 (美國)
1/660,562 (台灣)
IVD出汗的腳臭味(獨特氣味),不過有些人是無此症狀的
甲基丙二酸血症
Methylmalonic acidemia, MMA
1/0,000~100,000 (全球)
1/101,625 (台灣)
常見基因:
MMUT, MMAA, MMAB, MMADHC, MCEE等
欄位內容
多重脫羧化酶缺乏症
Multiple carboxylase deficiency, MCD
1/00,000 (美國)BTD或HLCS皮疹
楓糖尿症
Maple syrup urine disease, MSUD
1/85,000 (全球)
1/101,624 (台灣)
BCKDHA, BCKDHB或DBT新生兒會帶有楓糖味
丙酸血症
Propionic academia, PA
1/00,000 (美國)
1/660,562 (台灣)
PCCA或PCCB
楓糖尿症、甲基丙二酸血症及第一型戊二酸血症為台灣最常見的有機酸血症,其中楓糖尿症是因為某些支鏈胺基酸的代謝物(支鏈酮酸)堆積在體內而致病,因此除了被歸為支鏈氨基酸尿症外,也被認為是有機酸血症的一種。

有些甲基丙二酸血症、丙酸血症、楓糖尿症與異戊酸血症等疾病的患者屬於典型有機酸血症,這些典型的患者症狀表現較為嚴重,多數於新生兒或嬰幼兒時期發病,伴隨急性代謝失衡,容易引發急性酸中毒或是高血氨症;另一類是顱內型有機酸血症,包含戊二酸血症第一型與某些酸尿症等,特徵是症狀多為神經系統方面的急性表現。

若依發病年齡與嚴重程度分類則可分為三型,包括嚴重的新生兒型(Neonatal- onset form)、急性的晚發型(Late-onset form)以及慢性漸發型(Progressive form)。新生兒型可能在新生兒出後數小時或數周內就會發病,會出現高血氨、酸中毒等症狀;大約有25%病患屬於晚發型,通常在一歲左右發病;慢性進程型病患會有發展遲緩、進食狀況差和慢性嘔吐等症狀,容易誤診為乳糖不耐症等慢性疾病。

不過也有些有機酸血症的症狀並不明顯,如3-甲基巴豆醯輔酵素羧化酵素缺乏症,雖然有些患者可能會有餵養困難、嘔吐腹瀉、嗜睡和肌肉無力等,但可以利用低蛋白飲食、定期追蹤等方式來預防可能發生的併發症;但也有許多患者一生都沒有任何症狀。
病因學大多數的有機酸血症肇因於某些負責代謝胺基酸、脂肪及碳水化合物的酵素無法正常作用,導致有機酸類堆積,造成酸血症及對特性器官的毒性,而對人體造成神經及生理上的傷害。遺傳模式大多數的有機酸血症為自體隱性遺傳疾病。通常無家族病史。若父母皆為無症狀的帶因者,同一代的兄弟姊妹可能會遺傳到相同疾病,男女致病機率相同。近親通婚會提高自體隱性遺傳疾病的遺傳機率。臨床表徵大部分有機酸血症患者會有餵食困難、呼吸困難、肌肉無力、嘔吐、經歷不足等問題,但不同類型的有機酸血症表現出的特徵也會有些不同。診斷方式有機酸血症無法輕易地用症狀鑑別出來,主要會先利用氣相層析質譜儀進行分析尿液分析來檢測是否有異常的有機酸表現,由於每種疾病的有機酸及代謝物表現都不一樣,可藉由尿液分析來找出疑似的疾病;有一些疾病也可以利用串聯質譜儀來分析血液中的異常代謝物,來進行判斷。

有些有機酸血症項目也被列為台灣新生兒篩檢項目之一,如異戊酸血症、甲基丙二酸血症、多重脫羧化酶缺乏症及丙血酸症,在寶寶出生時就會採集血片來進行串聯質譜儀分析,讓寶寶能及早診斷、及早治療。

另外,若已有疑似的疾病,可利用酵素活性分析來檢測相關酵素活性、也可以用基因定序分析確認可能的疾病基因是否發生致病變異,來確認診斷。
治療方式不同類型的有機酸血症治療及管理都不一樣,目前沒有一種適合所有狀況的有效的治療方式,需個別評估患者的身體狀態來進行疾病管理。由於有機酸血症是因體內代謝途徑產生問題,為了防止異常代謝物質在體內累積,大多數患者都會需要限制特定飲食,像是有些患者需要限制蛋白質、高醣類飲食或是使用特殊飲食,也可能會需要靜脈輸液、補充特定胺基酸、維他命、肉鹼等特定物質;在某些無法順利進食的患者,可能需要利用鼻胃管來幫助攝取養分。預後不同類型的有機酸血症患者的預後都不盡相同,但預後主要會取決患者多快被診斷出來並開始進行治療。由於有機酸血症並沒有非常特異性的症狀,有些患者會被誤認嬰兒猝死症(Sudden infant death syndrome, SIDS)或是雷氏症候群( Reye's Syndrome )。如果無法快速的確診,患者的存活率會隨著疾病發作的次數逐漸下降,通常會在幾個月內至幾年內死亡;在即時診斷和治療後,大部分患者可以獲得較佳的生活品質。參考資料(一) Gene review https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK1116/
(二) Gene Home Reference https://ghr.nlm.nih.gov/
(三) Organic Acidemia Association //www.oaanews.org/oa-disorders.html
(四) CheckOrphan //www.checkorphan.org/diseases/organic-acidemia
(五) Kannan Vaidyanathan et al., Organic Acidurias: An Updated Review, Ind J Clin Biochem, 2011
(六) Esther Imperlini et al., Mass Spectrometry-Based Metabolomic and Proteomic Strategies in Organic Acidemias, Biomed Res Int, 2016
(七) Moacir Wajner and Stephen I. Goodman, Disruption of mitochondrial homeostasis in organic acidurias: insights from human and animal studies, Bioenerg Biomembr, 2011
(八) Stefan Kölker et al., Current concepts in organic acidurias: understanding intra- and extracerebral disease manifestation, J Inherit Metab Dis, 2013
(九) Niu, DM., Chien, YH., Chiang, CC. et al. Nationwide survey of extended newborn screening by tandem mass spectrometry in Taiwan. J Inherit Metab Dis (2010) 33(Suppl 2): 295.