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兒童眼科與斜視

半乳糖激酶缺乏症

半乳糖激酶(GALK)缺乏症,也稱為II型半乳糖血症,是四種已知的先天性半乳糖代謝異常之一。它遵循體染色體隱性遺傳模式,由GALK1基因(17q25.1)突變引起。目前已鑑定出30多種致病突變1)。最常見的兩種突變是創始者突變c.82C>A(p.Pro28Thr)和大阪突變c.593C>T(p.Ala198Val)1)

這是半乳糖血症中最輕微的類型,無全身症狀,白內障是唯一表現。

日本整體半乳糖血症的發生率約為每90萬至100萬人中有1例。全球GALK缺乏症的發生率在1:15萬至1:100萬之間不等1)。在羅姆人群中,由於創始者突變(p.Pro28Thr),發生率高達1:4萬1)。美國估計的新生兒發生率為每10萬人中有1例。

Q 半乳糖激酶缺乏症與經典半乳糖血症有何不同?
A

經典半乳糖血症(I型,GALT缺乏症)是一種重症類型,伴有肝損傷、敗血症和中樞神經系統障礙。而GALK缺乏症沒有全身症狀,白內障是唯一表現。血液檢查中,I型顯示半乳糖-1-磷酸升高,而GALK缺乏症半乳糖-1-磷酸正常1)

嬰幼兒期缺乏劇烈症狀,可能延遲發現。如果白內障被忽略,可能透過以下症狀被注意到。

  • 眼球震顫:由白內障導致的視覺剝奪引起。
  • 缺乏社交性微笑:由於對視覺刺激的反應降低。
  • 追視能力下降:反映雙眼白內障導致的視力障礙。
  • 雙眼核硬化性白內障:最常見的眼科所見。以水晶體核的油滴狀混濁起病,表現為伴有赤道部混濁的板層白內障。進展後成為全白內障
  • 白內障發現時間:病例報告中,有從出生後2個月左右發現瞳孔白點,11個月時診斷為雙側核性白內障的案例1)

雜合子攜帶者患青年性白內障(40歲前發病)的風險也增加。

通常無全身症狀,但罕見情況下有以下報導。

  • 高膽紅素血症:新生兒期相對常見的體徵之一。
  • 假性腦瘤特發性顱內壓增高):由半乳糖醇積累導致滲透壓升高引起。
  • 其他:出血傾向、腦病變、智能障礙、運動發展遲緩、高促性腺激素性性腺功能低下症。

GALK1基因突變導致半乳糖激酶缺乏,損害半乳糖代謝的主要途徑——Leloir途徑。未被代謝的半乳糖轉向替代途徑(醛糖還原酶途徑),產生具有滲透特性的半乳糖醇1)

由於水晶體前表面富含醛糖還原酶,體內半乳糖濃度升高導致半乳糖醇在水晶體內過度累積。這引起水晶體纖維膨脹、細胞溶解和蛋白質變性,形成白內障1)

  • 體染色體隱性遺傳:同型合子發病。異型合子帶因者也有發生幼年性白內障的風險。
  • 羅姆人族群:創始者突變p.Pro28Thr導致發病率高1)

透過新生兒大規模篩檢進行早期發現是理想的。一旦確診為半乳糖血症,應立即開始限制乳糖攝取。然而,並非所有國家的篩檢計畫都包含GALK缺乏症,因此可能延遲發現1)

作為確認檢查,測量以下項目:

  • 血中半乳糖:顯示高值(病例中為45.2 mg/dL,參考值<5 mg/dL)1)
  • 半乳糖-1-磷酸:正常值(與典型半乳糖血症的鑑別點)1)
  • 半乳糖醇:作為白內障的直接致病物質進行測量

透過GALK1基因分析可確診1)。在一例病例中,鑑定出已知致病突變c.919_921delATG(p.Met307del)和新型錯義突變c.500C>A(p.Ala167Asp)的複合雜合子1)

對於表現為雙眼先天性白內障的嬰幼兒,需鑑別以下疾病:

  • 其他半乳糖代謝異常:I型(GALT缺乏症)全身症狀嚴重,半乳糖-1-磷酸升高。III型(GALE缺乏症)
  • TORCH感染:弓漿蟲、德國麻疹、巨細胞病毒、疱疹
  • 染色體異常唐氏症、13三染色體症、15三染色體症
  • 其他Lowe症候群、低血鈣症
Q 新生兒篩檢會不會漏掉?
A

不同國家或地區的新生兒篩檢項目不同。如果篩檢未包含半乳糖代謝異常,診斷可能會延遲1)。對於無家族史的雙側先天性白內障,應積極懷疑半乳糖代謝異常並進行檢查。

這是獲得良好預後的最重要治療方法。

  • 嚴格限制半乳糖飲食:防止半乳糖醇積聚。同時補充鈣質。
  • 大豆配方奶:推薦作為嬰兒的無乳糖奶粉。
  • 早期開始的重要性:如果在嬰兒早期開始限制乳糖,白內障是可逆的。在出生後2-3週內開始治療可使白內障消退。
  • 監測:開始飲食治療後,每6個月檢測一次血中半乳糖濃度。病例中,平均降至4.95 mg/dL(參考值<5 mg/dL)1)

即使嚴格遵守飲食限制,半乳糖醇濃度仍可能超過正常值1)。II型需要長期觀察白內障的發生和進展。

飲食療法

適應症:早期發現病例。理想情況下在出生後2-3週內。

方法:嚴格限制半乳糖飲食加鈣補充。嬰兒使用大豆配方奶粉。

效果白內障可能可逆。需要持續管理至嬰兒期以後。

白內障手術

適應症:當影響視功能的明顯白內障進展時。

方法水晶體摘除術。是否植入人工水晶體依病例情況決定。

術後管理:一例在11個月時進行雙眼手術,術後2年確認神經發育正常1)

Q 飲食療法能治癒白內障嗎?
A

如果在出生後2至3週內開始飲食療法,白內障可能消退。但如果發現較晚或白內障已進展,則可能需要手術。飲食療法必須在嬰兒期後繼續,否則有白內障復發或其他併發症的風險1)

半乳糖主要通過Leloir途徑代謝。該途徑的順序為:半乳糖→(GALK)→半乳糖-1-磷酸→(GALT)→UDP-半乳糖→(GALE)→UDP-葡萄糖1)

當GALK缺乏導致Leloir路徑的第一步受阻時,半乳糖會轉向替代路徑——醛糖還原酶路徑。在此路徑中,半乳糖產生半乳糖醇1)

半乳糖醇具有滲透特性,當它積聚在晶狀體纖維中時,會透過以下過程形成白內障1)

  • 晶狀體纖維腫脹:滲透壓升高導致水分流入
  • 細胞溶解:過度腫脹導致細胞破壞
  • 蛋白質變性:結構蛋白變性和聚集
  • 白內障形成:光散射和混濁進展

在正常水晶體中,能量代謝的70-80%由無氧糖解作用提供,10%由磷酸戊糖途徑提供,10%由山梨醇途徑提供。水晶體中醛糖還原酶的活性高於己糖激酶,但己糖激酶對葡萄糖的親和力更高。在高半乳糖血症下,己糖激酶飽和,進入醛糖還原酶途徑的受質增加。此機制與糖尿病性白內障相同。

以下比較三種半乳糖血症的眼科特徵。

缺陷酶白內障以外的主要症狀
I型(GALT缺乏)GALT肝損傷、敗血症、中樞神經系統障礙
II型(GALK缺乏)GALK無(僅白內障
III型(GALE缺乏)GALE輕症至重症範圍

7. 最新研究與未來展望(研究階段報告)

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GALK1基因的致病突變迄今已報導30餘種,但新突變的鑑定仍在持續進行中。

Cordeiro等人(2021)在一名居住在葡萄牙、來自摩爾多瓦的12個月大女嬰中,發現已知致病突變c.919_921delATG(p.Met307del)和新型錯義突變c.500C>A(p.Ala167Asp)的複合雜合子1)。後者是一種預測的致病性變異,顯示與羅姆人群中常見的創始者突變不同的遺傳背景。

各國正在考慮將GALK缺乏症納入新生兒大規模篩檢1)。目前,並非所有國家的篩檢計畫都包含半乳糖代謝異常,診斷延遲仍是一項挑戰。擴大篩檢有望促進早期發現和治療,預防白內障


  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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