苯丙酮尿癥患兒智力低下的影響因素及血清必需氨基酸和S-100β的檢測價值

王海楠,韓宗蘭,王蘭英,陳 娜,于 靜

(唐山市婦幼保健院 1.兒保科,2.兒科,河北 唐山063000)

苯丙酮尿癥(phenylketonuria,PKU)是一種苯丙氨酸代謝的常染色體隱性遺傳疾病,全球范圍內約有45萬人患有PKU,全球流行率為1/23 930,其中新生兒平均PKU患病率約為1/10 000[1-2]。我國平均PKU發病率約為1/11 000,被列為中國新生兒篩查疾病之一,作為一種可治療的疾病,經篩查確診的新生兒PKU通過及時控制苯丙氨酸的攝入可獲得滿意療效[3]。PKU未及時治療可能引起抽搐、腦損傷和智力低下(mental retardation,MR)[4-5]。有證據表明MR是導致PKU患兒生活質量降低的主要危險因素之一[6]。因此,積極探索PKU患兒發生MR的影響因素,對指導臨床治療、改善患兒預后具有重要意義。此外,血清必需氨基酸被認為是評估PKU患兒病情改善的主要方法,中樞神經特異蛋白(S-100β)可作為監測患者腦損傷的可靠指標[7-8]。基于此,本研究重點探究PKU患兒MR的相關影響因素及血清必需氨基酸、S-100β的檢測價值,旨在為臨床治療提供參考。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

選取2018年1月至2022年1月唐山市婦幼保健院收治的120例PKU患兒,其中男67例,女53例;年齡為1～48個月,平均(3.90±1.15)個月。

納入標準:①符合PKU診斷標準[9];②初次確診,尚未接受相關治療;③監護人已簽署同意書。排除標準:①合并其他系統或器官疾病,如高膽紅素血癥、缺氧缺血性腦病、免疫系統疾病等;②喂養不耐受。本研究經我院倫理委員會審批通過(2018B0151)。

1.2 方法

1.2.1 PKU的治療及MR的判定

所有患兒確診PKU后均給予低苯丙氨酸飲食,根據患兒年齡、體重補充人體必要氨基酸和維生素,部分患兒在低苯丙氨酸飲食基礎上聯合腸內營養粉劑(荷蘭ABBOTT LABORATORIES B.V.公司,批準文號H20181147)治療,20g/kg,1次/日,均持續治療32周。治療32周后,采用0～6歲兒童神經心理發育量表(Developmental Screening Test,DST)評估患兒智力,包括粗大運動、精細動作、適應能力、語言、社交行為等5個方面,分數范圍0～115分,DST評分<70分判定為MR。

1.2.2 血清指標的檢測

所有患兒均于治療前、治療后(治療32周后)采集空腹外周靜脈血5mL,離心處理(轉速3 500r/min,半徑8cm,時間5min)取血清,采用熒光分析法(試劑盒廠家:廣州市豐華生物)測定血清苯丙氨酸、賴氨酸、色氨酸、蛋氨酸、蘇氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、纈氨酸、組氨酸水平,采用酶聯免疫吸附法(試劑盒廠家:上海心語生物)測定血清S-100β水平。

1.3 觀察指標

①統計MR發生情況。②發生與未發生MR患兒的一般資料,包括性別、年齡、胎齡、分娩方式、出生體重、出生1min Apgar評分、起始治療年齡、治療方法、監護人文化水平、監護人遵醫行為、監護人職業、居住地、家庭收入、家庭兒童數量。監護人遵醫行為根據自制《PKU患兒監護人遵醫行為量表》進行評估(經預試驗,本量表內部一致性信度Cronbach’sα為0.891,效度系數為0.808),該量表包括監護人遵醫囑對PKU患兒進行低苯丙氨酸飲食、定期復查、合理安排患兒作息、參加健康講座,以0～100計分,分為優(>80分)、良(60～80分)、差(<60分)3個等級。③治療前后血清必需氨基酸(苯丙氨酸、賴氨酸、色氨酸、蛋氨酸、蘇氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、纈氨酸、組氨酸)、S-100β水平。

1.4 統計學方法

2 結果

2.1 MR的發生情況

本研究共納入120例PKU患兒,治療32周后DST評分為61～124分,平均(86.25±12.47)分,其中32例患兒的DST評分<70分,判定為發生MR,88例患兒未發生MR,MR發生率為26.67%(32/120)。

2.2 發生與未發生MR患兒的一般資料

發生與未發生MR患兒的性別、分娩方式、監護人職業、居住地、家庭收入、家庭兒童數量占比,以及胎齡、年齡、出生體重、出生1min Apgar評分,比較差異均無統計學意義(P>0.05);發生MR患兒起始治療年齡≥3個月、治療方法為低苯丙氨酸飲食、監護人文化水平初中及以下、監護人遵醫行為差占比均高于未發生MR患兒(P<0.05),見表1。

表1 發生與未發生MR患兒一般資料的比較

2.3 發生與未發生MR患兒血清必需氨基酸和S-100β水平

治療前,發生與未發生MR患兒的血清苯丙氨酸、賴氨酸、色氨酸、蛋氨酸、蘇氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、纈氨酸、組氨酸、S-100β水平比較差異均無統計學意義(P>0.05);治療后,發生MR患兒的血清苯丙氨酸、S-100β水平均高于未發生MR患兒,差異均有統計學意義(P<0.05),而血清賴氨酸、色氨酸、蛋氨酸、蘇氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、纈氨酸、組氨酸水平比較差異均無統計學意義(P>0.05);治療前后波動值,發生MR患兒的血清苯丙氨酸、S-100β水平均低于未發生MR患兒,差異均有統計學意義(P<0.05),而血清賴氨酸、色氨酸、蛋氨酸、蘇氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、纈氨酸、組氨酸水平比較差異均無統計學意義(P>0.05);發生MR患兒中,治療后的血清賴氨酸、色氨酸、蛋氨酸、蘇氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、纈氨酸、組氨酸水平均高于治療前,血清苯丙氨酸、S-100β水平均低于治療前,經比較差異均有統計學意義(t值分別為12.659、3.144、3.598、5.331、4.691、3.218、3.562、7.381、4.231、11.179,P<0.05);未發生MR患兒中,治療后的血清賴氨酸、色氨酸、蛋氨酸、蘇氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、纈氨酸、組氨酸水平均高于治療前,血清苯丙氨酸、S-100β水平均低于治療前,經比較差異均有統計學意義(t值分別為22.116、5.051、5.362、8.737、7.990、5.437、6.278、12.789、6.390、27.664,P<0.05),見表2。

表2 發生與未發生MR患兒血清必需氨基酸和S-100β水平的比較

2.4 PKU患兒發生MR的影響因素分析

按照表3賦值方案,將PKU患兒治療32周后是否發生MR作為因變量,表1、表2中差異有統計學意義的項目作為自變量,進行Logistic多因素回歸分析,結果顯示,起始治療年齡、治療方法、監護人文化水平、監護人遵醫行為、治療前后血清苯丙氨酸和S-100β水平波動值均為PKU患兒發生MR的影響因素(P<0.05),見表4。

表3 賦值情況

表4 PKU患兒發生MR的影響因素

2.5 血清必需氨基酸和S-100β水平與DST評分的相關性分析

Pearson相關性分析顯示,治療后PKU患兒的血清苯丙氨酸、賴氨酸、色氨酸、蛋氨酸、蘇氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、纈氨酸、組氨酸、S-100β水平,以及治療前后血清賴氨酸、色氨酸、蛋氨酸、蘇氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、纈氨酸、組氨酸水平波動值與DST評分均無明顯相關性(P>0.05);治療前后血清苯丙氨酸、S-100β水平波動值與DST評分均呈正相關(P<0.05),見表5、表6。

表5 治療后血清必需氨基酸和S-100β水平與DST評分的相關性

表6 治療前后血清必需氨基酸和S-100β水平波動值與DST評分的相關性

3 討論

苯丙氨酸是人體必需氨基酸之一,PKU患兒因苯丙氨酸羥化酶基因突變導致酶活性降低,導致體內大量蓄積苯丙氨酸及其代謝產物,最終引起MR等癥狀,給患兒成長發育及生活質量帶來嚴重影響[10-11]。目前PKU尚不能完全治愈,但通過低苯丙氨酸飲食能有效下調患兒血清苯丙氨酸水平,但仍有部分患兒發生MR。本研究中PKU患兒治療后26.67%發生MR,低于國內相關研究報道的32.86%[12]。這可能與樣本量、治療方法、MR判定標準等不同有關。但MR發生率仍較高,應給予足夠的重視。

3.1 PKU患兒治療后發生MR的影響因素分析

本研究進一步分析了PKU患兒治療后發生MR的影響因素,結果顯示,起始治療年齡、監護人文化水平、監護人遵醫行為均為MR發生的影響因素。這與孫雅軍等[12]的研究結果一致,原因考慮為起始治療年齡越大,患兒受苯丙氨酸及其代謝產物影響的時間越長,神經系統損傷越嚴重,越容易發生MR[13]。監護人文化水平較低、監護人遵醫行為較差均會影響患兒規范治療,最終因療效欠佳影響苯丙氨酸水平的控制,增加了MR的發生風險[14]。因此PKU患兒應盡早診治,對于監護人文化水平較低、監護人遵醫行為較差者,應積極開展健康教育,以提高監護人配合治療的積極性和規范性,降低MR的發生風險。此外,本研究還發現治療方法也是PKU患兒發生MR的影響因素之一。本研究中包括兩種PKU治療方法,即低苯丙氨酸飲食、低苯丙氨酸飲食聯合腸內營養粉劑,其中低苯丙氨酸飲食聯合腸內營養粉劑是MR發生的保護性因素。分析其原因在于低苯丙氨酸飲食雖然能有效降低患兒血清苯丙氨酸水平,但單純控制苯丙氨酸攝入往往難以將血清苯丙氨酸水平控制在理想范圍內,而腸內營養粉劑是一種不含苯丙氨酸的藥物,富含100%游離氨基酸,并含有其他必需氨基酸、碳水化合物、微量元素、維生素、礦物質,在滿足患兒生長發育需求的基礎上能進一步抑制苯丙氨酸的攝入,不僅能降低苯丙氨酸對患兒神經系統的影響,還能促進患兒智力發育,最終降低MR發生率[15-16]。發生與未發生MR患兒治療后血清必需氨基酸均得到明顯改善,但未發生MR患兒血清苯丙氨酸水平降低更明顯,且治療前后血清苯丙氨酸水平波動值也是PKU患兒發生MR的影響因素。這說明低苯丙氨酸飲食并不會影響PKU患兒其他必需氨基酸的攝入和吸收,但血清苯丙氨酸水平控制不佳將會增加MR發生風險。因此,PKU患兒治療過程中仍需將控制血清苯丙氨酸水平作為重中之重,可通過聯合腸內營養粉劑達到該目的,以降低MR發生風險。

3.2 血清S-100β水平的檢測價值分析

S-100β被認為是一種神經膠質細胞標記蛋白,具有神經毒性作用,在神經損傷患者血清中水平明顯升高,可加重神經損傷程度,影響患者智力水平[17-18]。本研究顯示,未發生MR患兒治療后血清S-100β水平低于發生MR患兒,提示血清S-100β水平變化與MR的發生有關。通過進一步多因素分析發現,治療前后血清S-100β水平波動值越大,PKU患兒發生MR的風險越低。這是因為血清S-100β水平降低提示患兒神經損傷程度減輕,其水平降低越明顯患兒神經功能損傷越輕,最終降低了MR發生風險。許靜等[19]研究指出,治療前后血清苯丙氨酸波動值與PKU患兒全量表智商顯著相關。鑒于此,本研究進一步分析了治療后血清必需氨基酸、S-100β水平及其治療前后波動值與DST評分的相關性,發現治療前后血清苯丙氨酸、S-100β水平波動值與DST評分均呈正相關,說明檢測血清苯丙氨酸、S-100β水平的變化有助于反映PKU患兒智力改善情況,可為臨床評估治療過程中患兒智力變化提供參考。

綜上所述,起始治療年齡、治療方法、監護人文化水平、監護人遵醫行為及治療前后血清苯丙氨酸和S-100β水平波動值均為PKU患兒發生MR的影響因素,檢測治療期間,血清苯丙氨酸、S-100β水平的變化可反映患兒智力改變情況,具有一定的臨床應用價值。