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精氨酸酶缺乏症:像痉挛型脑瘫,但一直在退步Arginase deficiency

精氨酸酶 1 是尿素循环中最后一步发挥作用的水解酶,把精氨酸水解为鸟氨酸和尿素。这一步过不去时,尿素循环中断、氨不能形成尿素排出体外。但与其他尿素循环障碍相比,本病的高氨血症程度相对较轻,可能与同分异构体精氨酸酶 2 的代偿有关——所以孩子不是急性起病,而是慢慢出现进行性痉挛性瘫痪、认知能力退化与身材矮小。精氨酸本身及其代谢产物在神经系统损害中起着重要作用。

精氨酸酶缺乏症概述

本病是尿素循环障碍的一种,因精氨酸酶 1 缺陷引起,以高精氨酸血症为主要生化表现,属常染色体隐性遗传病。[3]

精氨酸在中枢神经系统中是合成瓜氨酸的底物,这个反应由一氧化氮合酶催化,正常情况下与精氨酸酶的作用相互抑制。精氨酸酶缺乏时一氧化氮生成增多,造成细胞损伤。[3]

标识与编码
国家目录第一批罕见病目录》第 6 项:精氨酸酶缺乏症[1]
致病基因ARG1,位于 6q23.2,编码精氨酸酶 1,主要在肝脏与红细胞中表达[3],[5]
遗传方式常染色体隐性遗传
OMIM207800(精氨酸酶缺乏症)、608313(ARG1 基因)
ORPHAcode90
ICD-10E72.2(尿素循环代谢紊乱)
MeSHD020162
别名高精氨酸血症、精氨酸血症、ARG1 缺乏症、尿素循环障碍
权威条目

早期识别信号

这个病的识别要点不在某一个体征,而在曲线的形状:先是长得慢,再是腿越来越硬,然后是本来会的事情做不好了。孩子在康复科按脑瘫训练却一直在退步时,这条曲线就是线索。[3],[4]

  • 出生至 1 岁多数孩子出生与婴儿期基本正常。新生儿期发病的病例少见报道,婴儿很少出现严重的高氨血症或高氨血症昏迷。[3],[4]
  • 1 至 3 岁线性生长开始减慢,身高增长落后于同龄儿。幼儿可出现恶心、呕吐、吞咽困难、动作笨拙、易跌倒。[3],[4]
  • 学龄前出现痉挛,下肢为主,肌张力增高、腱反射亢进;认知发育进入平台期,随后开始丢失已获得的发育里程碑。超过一半的孩子有癫痫发作,且可以不伴高氨血症。[4],[3]
  • 未经治疗的进展未经治疗通常进展为严重痉挛、丧失行走能力、完全丧失大小便控制与严重智力障碍。癫痫发作常见,一般容易控制。[4]
  • 神经系统之外神经系统外的表现少见,主要影响肝脏:轻度肝细胞损伤,甚至凝血功能异常与急性肝衰竭;肝内胆汁淤积可致新生儿期黄疸、肝大与肝纤维化。脊柱侧弯与前弯可能与肌肉痉挛状态有关。[3]

上述首发表现各有一页,写明更常见的原因是什么、什么情况需要排查病因:发育倒退粗大运动发育落后全面发育迟缓癫痫发作身材矮小急性代谢危象

判读说明。单独一条都不足以说明问题;多条同时出现,或者出现在一个本来发育就落后的孩子身上时,才需要往病因方向排查一步。 更完整的判断依据见罕见病识别线索

病因与遗传

ARG1 基因变异后形成的精氨酸酶 1 不能把精氨酸水解为鸟氨酸和尿素,尿素循环中断,氨不能形成尿素排出体外,高氨血症导致肝脏损害与脑病。[3]

精氨酸可通过转氨基、脱羧基、乙酰化等作用生成一系列胍基化合物。患者血清与脑脊液中这些化合物水平升高;其中 α-酮基-δ-胍戊酸等可抑制 γ-氨基丁酸的作用,有促进惊厥发生的作用。[3]

一些胍基化合物可抑制转酮醇酶的活性,导致脱髓鞘改变,表现为上运动神经元体征——这是「看起来像痉挛型脑瘫」在机制上的由来。[3]

代谢通路在精氨酸酶 1(ARG1)这一步断了发生部位:肝脏与红细胞,损伤落在中枢神经系统的上运动神经元通路精氨酸上游底物精氨酸酶 1(ARG1)酶活性显著下降鸟氨酸与尿素下游产物堆积精氨酸与一系列胍基化合物不足尿素治疗与饮食管理针对的就是这张图上的两端:减少上游进来的量,或补上下游缺的东西。
发病机制精氨酸在精氨酸酶 1(ARG1)这一步过不去:精氨酸与一系列胍基化合物在肝脏与红细胞,损伤落在中枢神经系统的上运动神经元通路堆积,同时尿素不足。堵在尿素循环的最后一步。与上游的堵法不同,这里堆起来的主要不是氨,而是精氨酸本身和它的旁路产物——后者抑制转酮醇酶、引起脱髓鞘,于是孩子表现出上运动神经元体征:肌张力高、腱反射亢进、剪刀步态。
致病基因在基因组上的位置6 号染色体6q23.2ARG1p 短臂着丝粒q 长臂染色体示意图:臂长比例按着丝粒位置分档,带号按 ISCN 命名逐字标注;带号由着丝粒向外递增,图上纵向位置只表示先后,不按实际比例。
基因定位ARG1 基因位于 6q23.2,即 6 号染色体长臂。
尿素循环示意图(中文标注):氨在线粒体内经氨甲酰磷酸、瓜氨酸进入胞质,依次生成精氨酸琥珀酸、精氨酸,最后由精氨酸酶水解为鸟氨酸与尿素
尿素循环示意图(中文标注):氨在线粒体内经氨甲酰磷酸、瓜氨酸进入胞质,依次生成精氨酸琥珀酸、精氨酸,最后由精氨酸酶水解为鸟氨酸与尿素Yikrazuul,中文化 Shakiestone,CC BY-SA 3.0,本站的缩放版本沿用 CC BY-SA 3.0 来源
常染色体隐性遗传父 携带者母 携带者患病25%携带者25%携带者25%不携带25%患病携带者,本人不发病不携带父母双方都是携带者时,每一胎的概率都是这样重新算一次,男女机会相同。
遗传方式常染色体隐性遗传。父母双方都是携带者时,每一胎有四分之一的概率患病,男女机会相同。ARG1 基因长约 11.1 kb,含 8 个外显子,编码 322 个氨基酸的蛋白;变异以错义变异为主,也有缺失、插入与剪接变异。基因定位按 NCBI Gene。

再发风险

  • 常染色体隐性遗传:父母双方都是携带者时,每一胎有 25% 的概率患病,男女机会相同。[3]
  • 先证者的两个致病变异明确后可以做产前诊断或胚胎植入前遗传学检测。同胞的检测特别有意义——从出生起就治疗的孩子症状可以很轻。[4]

分型与病程

本病没有正式分期。下表按自然史整理,说明每一段最该盯什么。

未经治疗时的自然经过
分型/分期起病特征
基本正常期出生至 1 岁发育大致正常。这一段开始治疗的孩子症状可以很轻[4]
生长减慢期1 至 3 岁线性生长减慢,动作笨拙、易跌倒。常被当成「长得慢」或「运动协调差」[3],[4]
痉挛与平台期3 岁以后下肢痉挛,认知发育进入平台。这一段最像痉挛型脑瘫[4]
倒退期平台之后已获得的里程碑丢失,痉挛加重。脑瘫不会这样持续退步——这是分界线[4]

患病率与人群

  • 患病率在美国的新生儿发病率为 1/1000000 至 1/300000,日本约为 1/350000,我国尚无相关流行病学调查报告;另一组估计是 1/350000 至 1/1000000。[3],[4]
  • 起病年龄新生儿期发病的病例少见报道。多数孩子出生与幼儿早期基本正常,1 至 3 岁开始出现线性生长减慢,随后出现痉挛。[3],[4]
  • 早治疗的差别因新生儿筛查或因有患病的哥哥姐姐而从出生起就开始治疗的孩子,症状可以很轻。这一条是本病最值得记住的一点。[4]

诊断路径

根据身材矮小、四肢进行性痉挛性瘫痪、认知功能落后或高氨血症表现即可怀疑本病。血氨基酸分析是关键的一步:精氨酸高于正常高限 3 倍以上高度提示本病,精氨酸与鸟氨酸比值大于 0.8 是重要依据。

  • 临床怀疑[3]身材矮小、四肢进行性痉挛性瘫痪、认知功能落后三者合并出现时;或在康复科按脑瘫训练却出现能力退步时。
  • 常规检查[3]血生化以转氨酶升高为主,凝血时间可延长;血氨多数为轻度至中度升高,急性高氨血症少见。
  • 血氨基酸分析[3]精氨酸水平明显升高,一般高于正常高限 3 倍以上高度提示本病;精氨酸与鸟氨酸比值大于 0.8 是诊断的重要依据。脑脊液中精氨酸水平也升高。
  • 尿有机酸[3]可检测到尿乳清酸水平升高。
  • 酶活性与基因检测[3],[4]红细胞内精氨酸酶活性明显降低,多数小于正常人的 1%。红细胞精氨酸酶测定与 ARG1 基因分子检测是本病诊断的金标准。
  • 脑电图与头颅影像[3]约一半以上患儿脑电图提示背景活动减慢与痫样波活动,但属非特异改变;头颅磁共振也无特异改变,部分可见大脑皮质与小脑萎缩、弥漫性脑水肿或局部缺血坏死。
  • 运动功能与发育评估[4]系统评估肌张力、粗大与精细运动、步态、关节活动度与认知语言水平,并定期复评——曲线是往上还是往下,这件事本身就是诊断信息。本院承担这一部分。
宝秀兰医疗的评估安排

血氨基酸分析、酶活性与基因检测由代谢专科完成。这个病最常被当成痉挛型脑瘫,宝秀兰医疗在评估里会把两件事分开记:一是当前的运动功能,用粗大运动功能分级系统定级、用改良 Ashworth 量表记录下肢痉挛;二是方向——这个病的痉挛是逐步加重的,而脑瘫的脑损伤本身不进展,连续几次复评的走向是提示家长回去查代谢的依据。

转诊方向。怀疑病因不只是发育落后时,医生会告知转诊方向:神经系统表现为主的转小儿神经内科,生长、内分泌与代谢问题为主的转小儿内分泌科,需要基因诊断的转医学遗传科或临床遗传门诊。全国罕见病诊疗协作网的成员医院名单由国家卫生健康委公布,北京地区的牵头医院是北京协和医院。
一名儿童戴着电极帽平躺在检查床上做脑电图
一名儿童戴着电极帽平躺在检查床上做脑电图Shixart1985,CC BY 2.0 来源

鉴别诊断

鉴别要点
易混淆的诊断鉴别要点
脑性瘫痪鉴别诊断里直接列出了痉挛性脑瘫。两者都表现为下肢为主的肌张力增高、腱反射亢进与剪刀步态,但脑瘫的定义是非进行性脑损伤,能力不会持续退步;本病会在生长减慢之后进入痉挛期,再进入里程碑丢失期。身材矮小与认知退化合并痉挛时,查一次血氨基酸就能分开。[3],[4]
遗传性痉挛性截瘫同样是缓慢进展的下肢痉挛。区别在于单纯型遗传性痉挛性截瘫通常不伴身材矮小与明显的认知退化,也没有高精氨酸血症;血氨基酸分析可直接区分。[3]
其他尿素循环障碍与本病相比,其他尿素循环障碍的高氨血症发作更早、更重,急性高氨血症常见。本病的特点是精氨酸显著升高与精氨酸/鸟氨酸比值大于 0.8。[3]
瑞氏综合征瑞氏综合征也要鉴别。急性起病的呕吐、意识改变与肝功能异常需要与本病的高氨血症发作区分,靠血氨基酸谱与基因检测。[3]
全面发育迟缓发育落后合并身材矮小与肌张力增高时,本病是需要排查的病因之一。发育评估回答的是现在的水平,病因要靠代谢与基因检查。[3]

治疗现状

本病是尿素循环障碍中治疗效果较差的一种,降低血氨浓度、避免精氨酸摄入是治疗的关键。以下只写治疗的构成,具体方案由代谢专科决定。

  • 饮食治疗[3]饮食疗法是治疗的关键:限制蛋白质摄入,以糖类和脂肪为主,给予低精氨酸饮食,同时适当补充不含精氨酸、富含支链氨基酸的特殊氨基酸粉与天然蛋白。通过饮食疗法把血精氨酸维持在正常水平,可以减缓和阻止疾病发展,改善痉挛状态与行为语言能力。
  • 氮清除剂[3]血氨较高时可应用苯甲酸钠与苯丁酸钠,使内源性氮以马尿酸与苯乙酰谷氨酰胺的形式从尿中排出。血氨控制目标是 60 µmol/L 以下。
  • 急性高氨血症[3]急性高氨血症较少见,一般由禁食、感染、蛋白质负荷、手术或应激引起。一旦出现应积极处理:禁蛋白质、持续补充高热量、促进氮排泄;上述措施无效时采用血液透析迅速降低血氨。
  • 抗癫痫治疗[3],[4]抗癫痫药物控制抽搐是对症治疗的一部分。癫痫发作在本病中常见,一般容易控制。
  • 尚在研究阶段的[3]肝移植、干细胞移植与基因疗法尚处在研究阶段。
  • 用药与随访药品的获批适应证、用法与医保支付条件会随时间变动,以药品说明书、经治医院的意见和当期公布的国家医保药品目录为准。本院不开展药物治疗,也不提供用药建议。

对症与并发症管理

  • 痉挛的管理痉挛按常规方式处理,包括康复、支具与必要时的药物。具体用药由神经科或康复科决定。[4]
  • 关节挛缩痉挛长期存在会引起关节挛缩,需要按常规做预防与处理,这一项在管理清单里与癫痫、发育落后并列。[4]
  • 脊柱脊柱侧弯与前弯可能与肌肉痉挛状态有关,需要定期检查与骨科随访。[3]
  • 生病与手术感染、禁食、手术与高蛋白饮食都可能诱发高氨血症发作,要提前与代谢专科沟通处理方案。[3]

康复与长期管理

康复在这个病里不是附带的——治疗原则里写了「物理治疗帮助肢体功能恢复」。目标是配合饮食治疗,尽量保住行走与自理能力,并延缓痉挛带来的继发问题。

  • 运动与痉挛管理[3],[4]牵伸与体位管理维持下肢关节活动度、预防挛缩;步态与平衡训练维持行走能力;按需配踝足矫形器与助行辅具。运动训练
  • 作业治疗[4]上肢功能与日常生活能力训练,用辅具与环境改造弥补动作笨拙带来的困难。作业训练
  • 言语与吞咽[3]吞咽困难是幼儿期的表现之一,需要吞咽评估与安全进食指导;语言能力退化时做言语训练并引入替代沟通方式。言语认知训练
  • 早期综合训练[4]确诊后尽早介入,统筹运动、作业、语言与生活自理训练,并按代谢状态与生长情况调整强度。早期综合训练
  • 定期复评[4]每 3 至 6 个月复评一次运动功能与发育水平。曲线的方向是这个病最重要的随访指标,也是判断饮食治疗是否奏效的一部分。早期综合训练
康复不能替代饮食治疗:训练要避开饥饿与感染期,长时间禁食与大强度运动都可能诱发高氨血症,安排训练前先与代谢专科确认。
宝秀兰医疗的康复安排

康复不能替代饮食治疗:训练要避开饥饿与感染期,长时间禁食与大强度运动都可能诱发高氨血症,安排训练前先与代谢专科确认。内容上运动与痉挛管理走运动训练,重点是牵拉与步态;作业治疗做手功能与生活自理;言语与吞咽走言语认知训练;一岁以内走早期综合训练。定期复评在这个病里尤其重要,宝秀兰医疗按较短的间隔安排,因为目标要跟着痉挛的进展改。

儿童物理治疗室:治疗师在训练垫上带孩子做运动训练
儿童物理治疗室:治疗师在训练垫上带孩子做运动训练P. K. Abdul Kader,CC BY-SA 4.0,本站的缩放版本沿用 CC BY-SA 4.0 来源

对应的训练项目:早期综合训练言语认知训练运动训练作业训练

患者组织与家庭支持

患者组织提供的是信息与家庭互助,不替代医疗意见;本院与上述组织没有合作关系,列出是为方便家长自行联系。

本院服务

罕见病儿童确诊之后的长期康复训练,本院承接。北京宝秀兰爱儿门诊部是经北京市大兴区卫生健康委员会执业登记的综合门诊部,诊疗科目含儿科与康复医学科:8 个训练项目覆盖运动、作业、言语认知、感觉统合、行为矫正、融合教育、早期综合与小儿推拿,30 位教学人员分 6 个方向,由医生评估后制定方案,按孩子当前的功能与所处分期定训练目标,每个阶段复评一次。确诊之前的一段本院同样承担:在发育评估中识别需要进一步查病因的孩子,并告知转诊方向。基因检测、确诊、药物治疗与手术不在本院的诊疗科目内,由全国罕见病诊疗协作网的成员医院完成,训练方案与经治医院的意见衔接。

初评需携带:

  • 出生记录:出生证、出院小结(含胎龄、出生体重、Apgar 评分)
  • 已有的诊断资料:基因检测报告、影像与化验单、专科病历与出院记录
  • 既往做过的发育评估与康复记录
  • 正在使用的药物、特殊配方、矫形器或辅具
  • 家长录的视频:孩子平时的姿势、动作、发音与互动,比诊室里的十分钟更有代表性

相关的诊疗领域:脑瘫患儿康复干预全面发育落后言语发音障碍心理行为发育评估

费用与保障。本院的评估与训练按项目计费,价目以门诊现场公示为准,初诊前可电话 400-0066-650 询问。罕见病的基因检测、药物与住院费用不在本院发生。国家医保药品目录内的罕见病用药、北京市与大兴区的残疾儿童康复补贴,报销范围与申请路径以当期公布的政策为准,请在就诊时向经治医院与区残联确认。
本页介绍该病的一般规律,供家长理解医生的判断,不能用于自我诊断,也不替代面诊;孩子的具体情况须经医生面诊后判断。
常见问题

关于精氨酸酶缺乏症

孩子诊断了痉挛型脑瘫,怎么知道要不要查代谢病?

看曲线的方向。脑瘫是非进行性的脑损伤,孩子的能力会慢慢进步,不会持续退步。如果训练了很久却在丢失已经会的本领,同时还有身材矮小、认知退化,就值得查一次血氨基酸与血氨——精氨酸酶缺乏症正是脑瘫鉴别之一。

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查什么项目能排除这个病?

血氨基酸分析。精氨酸高于正常高限 3 倍以上高度提示本病,精氨酸与鸟氨酸比值大于 0.8 是重要依据。确诊靠红细胞精氨酸酶活性测定与 ARG1 基因检测。

早发现有用吗?

有用,而且差别很大。因新生儿筛查或因有患病的哥哥姐姐而从出生起就开始治疗的孩子,症状可以很轻。通过饮食疗法把血精氨酸维持在正常水平,可以减缓和阻止疾病发展。

孩子要一直做康复吗?

要。治疗原则里物理治疗列在对症治疗里。康复的目标是配合饮食治疗尽量保住行走与自理能力,预防关节挛缩与脊柱问题。训练要避开饥饿与感染期,强度安排前先与代谢专科确认。

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这个病会抽搐吗?

超过一半的患儿有癫痫发作,而且可以不伴高氨血症。多为强直阵挛发作,也可以是局灶性发作或失神发作。癫痫一般容易控制,按常规抗癫痫治疗处理。

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罕见病的孩子,康复训练能在宝秀兰做吗?确诊和开药呢?

康复训练可以,这正是本院承接的部分:8 个训练项目、30 位教学人员,运动、作业、言语认知、感觉统合、行为矫正、融合教育与家庭指导都能排,由医生评估后定方案、按孩子所处的分期定目标。基因检测、确诊与药物治疗不在本院的诊疗科目内,由全国罕见病诊疗协作网的成员医院完成;本院在评估中发现线索时告知转诊方向,确诊后与经治医院衔接。

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怀疑孩子有问题,第一步该做什么?

先做一次系统的发育评估,把孩子当前的运动、语言、认知、社交水平量出来,并对照病史与体格检查判断是单纯发育落后还是需要查病因。评估结果提示需要进一步检查时,医生会告知去哪一类科室。带上出生记录、既往检查报告和孩子平时活动的视频。

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确诊之后,训练是怎么安排的?

北京宝秀兰爱儿门诊部位于北京市大兴区景明路 16 号院(燕保高米店家园)2 号楼,周一至周日 09:00–18:00,电话 400-0066-650。先由医生看孩子、治疗师做标准化评估,再按孩子当前的功能、所处分期与确诊医院的意见排项目与频次;每个阶段复评一次,方案随进展调整。

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图片来源与许可

  1. 一名儿童戴着电极帽平躺在检查床上做脑电图Shixart1985CC BY 2.0维基共享资源文件页
  2. 儿童物理治疗室:治疗师在训练垫上带孩子做运动训练P. K. Abdul KaderCC BY-SA 4.0,本站的缩放版本沿用同一许可维基共享资源文件页
  3. 尿素循环示意图(中文标注):氨在线粒体内经氨甲酰磷酸、瓜氨酸进入胞质,依次生成精氨酸琥珀酸、精氨酸,最后由精氨酸酶水解为鸟氨酸与尿素Yikrazuul,中文化 ShakiestoneCC BY-SA 3.0,本站的缩放版本沿用同一许可维基共享资源文件页

参考文献与出处

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  2. 国家卫生健康委员会, 科学技术部, 工业和信息化部, 国家药品监督管理局, 国家中医药管理局, 中央军委后勤保障部卫生局. 关于公布第二批罕见病目录的通知(国卫医政发〔2023〕26 号)[S]. 中华人民共和国工业和信息化部, 2023. (访问于 2026-09-10). 收录 86 种罕见病。
  3. 国家卫生健康委员会办公厅. 关于印发罕见病诊疗指南(2019 年版)的通知(国卫办医函〔2019〕198 号)[S]. 国家卫生健康委员会, 2019. (访问于 2026-09-10). 对应第一批目录的 121 种病,由北京协和医院牵头编写。
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  5. National Center for Biotechnology Information. Gene database[EB/OL]. National Library of Medicine (US), 2026. (访问于 2026-09-12). 基因的染色体定位以本库的 maplocation 为准;《罕见病诊疗指南(2019 年版)》个别章节的定位有笔误。
  6. 国家卫生健康委员会办公厅. 关于建立全国罕见病诊疗协作网的通知(国卫办医函〔2019〕157 号)[S]. 中国政府网, 2019. (访问于 2026-09-10). 首批 324 家医院:国家级牵头医院 1 家(北京协和医院)、省级牵头医院 32 家、成员医院 291 家;北京市 13 家。
  7. 国家卫生健康委员会. 国务院政策例行吹风会:介绍罕见病防治与保障工作有关情况[EB/OL]. 中国政府网, 2024. (访问于 2026-09-10). 全国罕见病诊疗协作网 2024 年扩至 419 家医院。
  8. 中国罕见病联盟. 联盟简介[EB/OL]. 中国罕见病联盟, 2018. (访问于 2026-09-10). 2018 年 10 月成立,北京协和医院等发起。
  9. 蔻德罕见病中心. 关于我们[EB/OL]. 蔻德罕见病中心(CORD), 2013. (访问于 2026-09-10). 2013 年成立的罕见病领域公益组织,原名罕见病发展中心。

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