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儿童眼科与斜视

半乳糖激酶缺乏症

半乳糖激酶(GALK)缺乏症,也称为II型半乳糖血症,是四种已知的先天性半乳糖代谢异常之一。它遵循常染色体隐性遗传模式,由GALK1基因(17q25.1)突变引起。目前已鉴定出30多种致病突变1)。最常见的两种突变是创始者突变c.82C>A(p.Pro28Thr)和大阪突变c.593C>T(p.Ala198Val)1)

这是半乳糖血症中最轻微的类型,无全身症状,白内障是唯一表现。

日本整体半乳糖血症的发生率约为每90万至100万人中有1例。全球GALK缺乏症的发生率在1:15万至1:100万之间不等1)。在罗姆人群中,由于创始者突变(p.Pro28Thr),发生率高达1:4万1)。美国估计的新生儿发生率为每10万人中有1例。

Q 半乳糖激酶缺乏症与经典半乳糖血症有何不同?
A

经典半乳糖血症(I型,GALT缺乏症)是一种重症类型,伴有肝损伤、败血症和中枢神经系统障碍。而GALK缺乏症没有全身症状,白内障是唯一表现。血液检查中,I型显示半乳糖-1-磷酸升高,而GALK缺乏症半乳糖-1-磷酸正常1)

婴幼儿期缺乏剧烈症状,可能延迟发现。如果白内障被忽视,可能通过以下症状被注意到。

  • 眼球震颤:由白内障导致的视觉剥夺引起。
  • 缺乏社交性微笑:由于对视觉刺激的反应降低。
  • 追视能力下降:反映双眼白内障导致的视力障碍。
  • 双眼核硬化性白内障:最常见的眼科所见。以晶状体核的油滴状混浊起病,表现为伴有赤道部混浊的板层白内障。进展后成为全白内障
  • 白内障发现时间:病例报告中,有从出生后2个月左右发现瞳孔白点,11个月时诊断为双侧核性白内障的案例1)

杂合子携带者患青年性白内障(40岁前发病)的风险也增加。

通常无全身症状,但罕见情况下有以下报道。

  • 高胆红素血症:新生儿期相对常见的体征之一。
  • 假性脑瘤特发性颅内压增高):由半乳糖醇积累导致渗透压升高引起。
  • 其他:出血倾向、脑病、智力障碍、运动发育迟缓、高促性腺激素性性腺功能减退症。

GALK1基因突变导致半乳糖激酶缺乏,损害半乳糖代谢的主要途径——Leloir途径。未被代谢的半乳糖转向替代途径(醛糖还原酶途径),产生具有渗透特性的半乳糖醇1)

由于晶状体前表面富含醛糖还原酶,体内半乳糖浓度升高导致半乳糖醇在晶状体内过度积累。这引起晶状体纤维肿胀、细胞溶解和蛋白质变性,形成白内障1)

  • 常染色体隐性遗传:纯合子发病。杂合子携带者也有发生幼年性白内障的风险。
  • 罗姆人群体:创始人突变p.Pro28Thr导致发病率高1)

通过新生儿大规模筛查进行早期发现是理想的。一旦确诊为半乳糖血症,应立即开始限制乳糖摄入。然而,并非所有国家的筛查项目都包含GALK缺乏症,因此可能会延迟发现1)

作为确认检查,测量以下项目:

  • 血半乳糖:显示高值(病例中为45.2 mg/dL,参考值<5 mg/dL)1)
  • 半乳糖-1-磷酸:正常值(与经典半乳糖血症的鉴别点)1)
  • 半乳糖醇:作为白内障的直接致病物质进行测量

通过GALK1基因分析可确诊1)。在一例病例中,鉴定出已知致病突变c.919_921delATG(p.Met307del)和新型错义突变c.500C>A(p.Ala167Asp)的复合杂合子1)

对于表现为双眼先天性白内障的婴幼儿,需鉴别以下疾病:

  • 其他半乳糖代谢异常:I型(GALT缺乏症)全身症状严重,半乳糖-1-磷酸升高。III型(GALE缺乏症)
  • TORCH感染:弓形虫、风疹、巨细胞病毒、疱疹
  • 染色体异常唐氏综合征13三体综合征、15三体综合征
  • 其他Lowe综合征、低钙血症
Q 新生儿筛查会不会漏诊?
A

不同国家和地区的新生儿筛查项目不同。如果筛查不包括半乳糖代谢异常,诊断可能会延迟1)。对于无家族史的双侧先天性白内障,应积极怀疑半乳糖代谢异常并进行检查。

这是获得良好预后的最重要治疗方法。

  • 严格限制半乳糖饮食:防止半乳糖醇积聚。同时补充钙剂。
  • 大豆配方奶:推荐作为婴儿的无乳糖奶粉。
  • 早期开始的重要性:如果在婴儿早期开始限制乳糖,白内障是可逆的。在出生后2-3周内开始治疗可使白内障消退。
  • 监测:开始饮食治疗后,每6个月检测一次血半乳糖水平。病例中,平均降至4.95 mg/dL(参考值<5 mg/dL)1)

即使严格遵守饮食限制,半乳糖醇浓度仍可能超过正常值1)。II型需要长期观察白内障的发生和进展。

饮食疗法

适应症:早期发现病例。理想情况下在出生后2-3周内。

方法:严格限制半乳糖饮食加钙补充。婴儿使用大豆配方奶粉。

效果白内障可能可逆。需要持续管理至婴儿期以后。

白内障手术

适应症:当影响视功能的明显白内障进展时。

方法晶状体摘除术。是否植入人工晶状体根据病例情况决定。

术后管理:一例在11个月时进行了双眼手术,术后2年确认神经发育正常1)

Q 饮食疗法能治愈白内障吗?
A

如果在出生后2至3周内开始饮食疗法,白内障可能消退。但如果发现较晚或白内障已进展,则可能需要手术。饮食疗法必须在婴儿期后继续,否则有白内障复发或其他并发症的风险1)

半乳糖主要通过Leloir途径代谢。该途径的顺序为:半乳糖→(GALK)→半乳糖-1-磷酸→(GALT)→UDP-半乳糖→(GALE)→UDP-葡萄糖1)

当GALK缺乏导致Leloir途径的第一步受阻时,半乳糖会转向替代途径——醛糖还原酶途径。在该途径中,半乳糖产生半乳糖醇1)

半乳糖醇具有渗透特性,当它积聚在晶状体纤维中时,会通过以下过程形成白内障1)

  • 晶状体纤维肿胀:渗透压升高导致水分流入
  • 细胞溶解:过度肿胀导致细胞破坏
  • 蛋白质变性:结构蛋白变性和聚集
  • 白内障形成:光散射和混浊进展

在正常晶状体中,能量代谢的70-80%由无氧糖酵解提供,10%由磷酸戊糖途径提供,10%由山梨醇途径提供。晶状体中醛糖还原酶的活性高于己糖激酶,但己糖激酶对葡萄糖的亲和力更高。在高半乳糖血症下,己糖激酶饱和,进入醛糖还原酶途径的底物增加。这一机制与糖尿病性白内障相同。

以下比较三种半乳糖血症的眼科特征。

类型缺陷酶白内障以外的主要症状
I型(GALT缺乏)GALT肝损伤、败血症、中枢神经系统障碍
II型(GALK缺乏)GALK无(仅白内障
III型(GALE缺乏)GALE轻症至重症不等

7. 最新研究与未来展望(研究阶段报告)

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GALK1基因的致病突变迄今已报道30余种,但新突变的鉴定仍在持续进行中。

Cordeiro等人(2021)在一名居住在葡萄牙的摩尔多瓦裔12个月女婴中,鉴定出已知致病突变c.919_921delATG(p.Met307del)和新型错义突变c.500C>A(p.Ala167Asp)的复合杂合子1)。后者是一种预测的致病性变异,显示出与罗姆人群中常见的创始人突变不同的遗传背景。

各国正在考虑将GALK缺乏症纳入新生儿大规模筛查1)。目前,并非所有国家的筛查项目都包括半乳糖代谢异常,诊断延迟仍是一个问题。扩大筛查有望促进早期发现和治疗,预防白内障


  1. Cordeiro C, Garcia P, Coelho D, Oliva M. Galactokinase deficiency: a treatable cause of bilateral cataracts. BMJ Case Rep. 2021;14(6):e242227.
  2. Rubio-Gozalbo ME, Derks B, Das AM, Meyer U, Möslinger D, Couce ML, et al. Galactokinase deficiency: lessons from the GalNet registry. Genet Med. 2021;23(1):202-210. PMID: 32807972.
  3. Bosch AM, Bakker HD, van Gennip AH, van Kempen JV, Wanders RJ, Wijburg FA. Clinical features of galactokinase deficiency: a review of the literature. J Inherit Metab Dis. 2002;25(8):629-34. PMID: 12705493.

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