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生物素酶缺乏症:难治的抽搐、皮疹与脱发Biotinidase deficiency

生物素酶缺乏症由 BTD 基因变异引起:生物素酶活性下降,蛋白结合状态的生物胞素不能解离出游离生物素,依赖生物素的多种羧化酶因此活性不足,糖、蛋白与脂肪代谢受阻,出现代谢性酸中毒、有机酸尿与神经、皮肤等多系统损害。典型组合是难以控制的癫痫、肌张力低下、发育迟缓,加上难治性皮疹与脱发,还可有感音神经性听力下降与视神经萎缩。按残余酶活性分为完全性与部分性两类。

生物素酶缺乏症概述

本病也被称作迟发型多种羧化酶缺乏症,与新生儿期起病的全羧化酶合成酶缺乏症相对应——后者是生物素利用链条上的另一环。⁠[4],[3]⁠

按血清生物素酶活性分为完全性缺乏(低于正常均值的 10%)与部分性缺乏(正常均值的 10% 至 30%);部分性缺乏者可能只在感染等应激时才出现症状。⁠[4]⁠

标识与编码
国家目录《第一批罕见病目录》第 13 项:生物素酶缺乏症⁠[1]⁠
致病基因BTD,位于 3p25.1,编码生物素酶(BTD)⁠[3],[5],[6]⁠
遗传方式常染色体隐性遗传
OMIM253260(生物素酶缺乏症)
ORPHAcode79241
ICD-10E53.8(其他特指的 B 族维生素缺乏)
MeSHD028921
别名BTDD、生物素酶缺陷、迟发型多种羧化酶缺乏症、BTD 缺乏症
权威条目

早期识别信号

这个病的特点是「神经 + 皮肤」同时受累:抽搐、发软、发育落后,加上久治不愈的湿疹样皮疹或脱发。出现这个组合就应检查血尿代谢与酶活性——这个病是可以控制的。⁠[3]⁠

  • 新生儿至婴儿早期完全性缺乏的早发型多在这一阶段起病:肌张力低下、癫痫发作、喂养困难、呕吐、腹泻;可合并代谢性酸中毒、低血糖与酮症。⁠[3]⁠
  • 婴幼儿期发育迟缓、感音神经性耳聋、共济失调(约半数)、进行性意识障碍;结膜炎与视觉问题,包括视神经萎缩。⁠[3]⁠
  • 皮肤与毛发各种形态的难治性皮疹:湿疹、全身性红斑、尿布疹;脱发。皮肤黏膜损害合并神经系统症状是本病的典型组合。⁠[3]⁠
  • 呼吸系统可出现过度通气、喉部喘鸣与呼吸暂停。⁠[3]⁠
  • 学龄期与青春期(晚发型)以痉挛性轻瘫与视力损害为主要表现,容易被当作其他神经系统疾病。⁠[3]⁠
  • 部分性缺乏平时可以没有症状,在感染等应激状态下才出现皮疹、肌张力低下或发育问题。⁠[4]⁠

可通过以下症状与体征页面,了解常见原因、评估要点及就诊建议:肌张力低下、全面发育迟缓、癫痫发作、共济失调、新生儿筛查结果异常、急性代谢危象。

判读说明。单一表现不能确定病因,但发育倒退、持续肌无力等表现本身也可能需要及时评估。医师会结合发生年龄、变化过程、伴随表现及检查结果作出判断;是否就诊,不能仅凭症状条数决定。更完整的判断依据见罕见病识别线索。

病因与遗传

生物素是丙酰辅酶 A 羧化酶、丙酮酸羧化酶、乙酰辅酶 A 羧化酶与甲基巴豆酰辅酶 A 羧化酶这四种羧化酶的辅酶。生物素酶负责把蛋白结合状态的生物胞素解离成游离生物素,酶活性下降时游离生物素生成不足。⁠[3],[7]⁠

四种羧化酶活性下降后,乳酸、丙酮酸、3-羟基异戊酸、3-甲基巴豆酰甘氨酸、甲基枸橼酸与 3-羟基丙酸等异常代谢产物在血与尿中蓄积,导致线粒体能量合成障碍与多系统损害。⁠[3]⁠

感染、发热与疲劳会加重代谢负担,是症状加重或首次发作的常见诱因。⁠[3]⁠

代谢通路在生物素酶(BTD)这一步受阻发生部位:神经系统、皮肤与听视觉通路蛋白结合状态的生物胞素上游底物生物素酶(BTD)酶活性显著下降游离生物素下游产物堆积乳酸与多种有机酸不足游离生物素治疗与饮食管理针对的就是这张图上的两端:减少上游的来源,或补充下游缺少的产物。
发病机制蛋白结合状态的生物胞素在生物素酶(BTD)这一步受阻:乳酸与多种有机酸在神经系统、皮肤与听视觉通路堆积,同时游离生物素不足。受阻的这一步在生物素的回收环节:生物素不能释放,依赖它的四种羧化酶就都无法正常发挥作用。缺口能靠口服游离形式的生物素补上,这是本病与多数代谢病不同的地方。
致病基因在基因组上的位置3 号染色体3p25.1BTDp 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BTD 基因位于 3p25.1,即 3 号染色体短臂。
生物素分子的球棍模型:黑色为碳、白色为氢、红色为氧、蓝色为氮、黄色为硫
生物素分子的球棍模型:黑色为碳、白色为氢、红色为氧、蓝色为氮、黄色为硫Jynto,CC0 1.0 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,每一胎的概率都相同、互不影响,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。基因型与临床表现的关系并不清楚,完全性与部分性缺乏按酶活性来分,基因型只起提示作用(部分性缺乏多为 p.Asp444His 与一个重型变异的组合)。

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做产前基因诊断;也可通过羊水细胞测定生物素酶活性做产前诊断。⁠[3]⁠

分型与病程

按残余酶活性与起病时间分类。即使是有残余活性、没有症状的患者,也需要终身治疗。

分类
分型/分期起病特征
完全性缺乏·早发型新生儿至婴儿早期为主(平均约 3 个月)癫痫、肌张力低下、发育迟缓、皮疹与脱发、听力与视力问题。酶活性低于正常均值的 10%⁠[3],[4]⁠
完全性缺乏·晚发型学龄期至青春期痉挛性轻瘫、视力损害。起病晚,容易被当作其他神经系统病⁠[3]⁠
部分性缺乏应激时感染等应激状态下出现皮疹、低张或发育问题。酶活性为正常均值的 10% 至 30%,同样需要终身治疗⁠[4]⁠

患病率与人群

  • 患病率。发病率约 1/60000,我国尚无大样本多地域的发病率统计数据。⁠[3]⁠
  • 全球筛查数据。全球筛查结果:完全性缺乏约 1/137401,部分性缺乏约 1/109921,两者合计约 1/61067;近亲婚配率高的人群中更高。⁠[4]⁠
  • 起病年龄。未治疗的完全性缺乏多在生后 1 周至 10 岁之间起病,平均约 3 个月;晚发型可在学龄期或青春期以痉挛性轻瘫、视力损害起病。⁠[3],[4]⁠

诊断路径

小婴儿出现喂养困难、反复癫痫、肌张力低下、皮疹、酸中毒、视听力与发育落后时要想到本病;原因不明的皮肤黏膜损害合并神经系统症状、难以纠正的代谢性酸中毒,更要尽快查血尿代谢。

  • 血酰基肉碱谱⁠[3],[4]⁠3-羟基异戊酰肉碱(C5OH)等指标异常可提供辅助线索,但正常结果不能排除本病,也不能替代生物素酶活性检测。新生儿筛查主要检测干血斑中的生物素酶活性。
  • 尿有机酸分析⁠[3]⁠可见 3-甲基巴豆酰甘氨酸、3-羟基异戊酸、3-羟基丙酸、甲基枸橼酸等增高。部分患者没有明显的有机酸尿,尿检正常也不能排除。
  • 生物素酶活性检测⁠[3],[4],[5],[6]⁠确诊的关键一步:完全性缺乏者活性低于正常人的 10%,部分性缺乏为 10% 至 30%。这两类按酶活性来分,基因型只起提示作用。
  • BTD 基因检测⁠[3]⁠检出两个等位基因的致病变异具有确诊价值,酶活性结果不明确时尤其有用,也用于家系的产前诊断。
  • 影像与电生理⁠[3]⁠头颅影像可见炎症、脱髓鞘样改变,也可见脑水肿、脑萎缩、脑室扩大等非特异表现;视听诱发电位可提示传导时间延长。
  • 发育与感官评估⁠[3],[4]⁠确诊后要做听力与视力的系统评估,以及运动、语言与认知的发育评估并定期复评。本院承担发育评估这一部分。
宝秀兰的评估安排

新生儿筛查与酶活性检测由筛查中心和代谢专科完成。宝秀兰做的是治疗开始之后的发育与功能随访:这个病与多数代谢病不同,补充生物素之后多数表现可以稳定下来,但已经发生的听力与视力损害往往不可逆——所以评估时听力与视觉的状况要单独记录,语言训练的目标要按实际的听力水平确定,而不是按年龄确定。发育用宝秀兰儿童神经发育综合评估系统评估。

转诊方向。需要进一步明确病因时,由医师根据主要表现建议转诊的科室。神经系统表现为主的,可转诊至小儿神经内科;生长、内分泌或代谢问题为主的,可转诊至小儿内分泌遗传代谢专科;需要遗传学诊断与咨询的,可转诊至医学遗传科或临床遗传门诊。全国罕见病诊疗协作网成员医院名单由国家卫生健康委公布,国家级牵头医院为北京协和医院。
新生儿足跟血滤纸片:采集的血斑用于苯丙酮尿症等疾病的筛查检测
新生儿足跟血滤纸片:采集的血斑用于苯丙酮尿症等疾病的筛查检测U.S. Air Force photo/Staff Sgt Eric T. Sheler,公有领域 来源

鉴别诊断与病因评估

以下列出表现可能相近、需要鉴别或进一步评估病因的情况。部分临床诊断可与本病同时存在,具体判断应结合病史、体格检查及相关检查结果。

鉴别与病因评估线索
相关诊断或表现评估线索
全羧化酶合成酶缺乏症同样表现为多种羧化酶缺乏、C5OH 升高,但起病更早(新生儿期)。靠生物素酶活性检测与基因检测区分——这一步决定了补生物素的方案。⁠[3]⁠
脑性瘫痪本病可伴运动障碍或脑白质异常,与部分脑瘫表现重叠。难治性癫痫、皮肤或毛发异常、听力视力问题及代谢性酸中毒等线索,提示需开展相应代谢与酶活性检查。⁠[3]⁠
脑白质营养不良影像上都可有白质改变。本病有皮疹、脱发与代谢性酸中毒,查酶活性即可区分。⁠[3]⁠
病毒性脑炎与急性播散性脑脊髓炎头颅影像出现类似脱髓鞘或炎症改变时需要鉴别;本病的皮肤表现与代谢异常是重要线索。⁠[3]⁠
后天原因的生物素缺乏短肠综合征与长期肠外营养导致吸收障碍、长期食用生蛋清、某些药物与长期服用抗癫痫药,都可能使体内生物素降低。靠病史与酶活性区分。⁠[3]⁠
全面发育迟缓发育迟缓合并难治性癫痫、皮疹或脱发时,应及时考虑本病等可干预的代谢性病因。延迟识别可能增加持续神经系统及感觉功能损害的风险。⁠[3]⁠

治疗现状

确诊后需要终身口服生物素。补充后尿中异常代谢产物数日内消失,临床症状与影像可以改善,但症状完全或接近恢复通常需要数月;已经造成的听力与视力损害通常不可逆。所有患者,包括仅有部分酶活性缺乏、甚至没有症状的人,都需要终身治疗。

  • 口服生物素⁠[3],[4]⁠用游离形式的生物素,终身服用,剂量由代谢专科按临床与实验室结果个体化决定。
  • 避免生鸡蛋⁠[3]⁠生鸡蛋中的抗生物素蛋白会与生物素结合,降低利用率,治疗期间要避免食用。
  • 重症患者的其他处理⁠[3],[4]⁠重症患者在治疗初期可酌情给予左卡尼汀;合并代谢失代偿与酸中毒时在医院内补液、纠正酸中毒。由代谢专科决定。
  • 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,具体以药品说明书、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

  • 癫痫。在补充生物素的同时按神经科方案处理发作;治疗开始后发作情况可以改变,需要复诊调整。⁠[3]⁠
  • 听力。感音神经性听力下降需要听力学评估与随访,按需验配助听设备并配合言语康复。⁠[4]⁠
  • 视力。视神经萎缩与视觉问题由眼科随访;视力受损会影响学习方式,要提前安排支持。⁠[3],[4]⁠
  • 皮肤。皮疹与脱发按皮肤科常规处理,治疗开始后多数可缓解。⁠[3],[4]⁠
  • 生病时。感染、发热、疲劳会加重代谢负担,是症状波动的常见诱因;生病期间按代谢专科的交代处理并及时就医。⁠[3]⁠

康复与长期管理

开始治疗后,康复的对象是已经形成的功能落后:运动与语言的发育落后、听力与视力受限带来的学习困难。训练与药物治疗并行,不互相替代。

  • 早期综合训练⁠[4]⁠按发育评估结果安排运动、认知、语言与社交训练,尤其要兼顾听力与视力受限的孩子的学习方式。早期综合训练
  • 言语与沟通⁠[4]⁠听力下降造成的语言落后,在助听设备验配后开始系统的听觉言语训练。言语认知训练
  • 运动训练⁠[3]⁠针对肌张力低下、共济失调与痉挛安排训练,重点是平衡、步行与日常转移的安全。运动训练
  • 作业治疗⁠[4]⁠精细动作与生活自理训练;视力受限时用触觉与听觉代偿的方式做适应性训练。作业训练
  • 感觉统合训练⁠[4]⁠按评估结果安排,帮助孩子在视听功能受限的情况下更好地处理环境信息。感觉统合训练
提醒:康复训练不能替代生物素治疗,漏服会让症状反复;同时要记住听力与视力的损害通常不可逆,所以早发现、早开始很重要。
宝秀兰的康复安排

治疗依从性是这个病康复中最重要的一环,宝秀兰在每次复评时会确认家长是否按医嘱持续补充生物素——漏服会让已经稳定的病情出现反复。内容上,一岁以内纳入早期综合训练,此后按评估结果安排运动训练、言语认知训练与作业训练,有听力损害的孩子,语言训练要配合助听设备的使用。发热或感染期间出现嗜睡、呼吸急促要及时就医。

对应的训练项目:早期综合训练、言语认知训练、运动训练、感觉统合训练、作业训练。

相关的康复方法:

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,列出它们,是为了方便家长自行联系。

本院服务

生物素酶缺乏症的孩子在本院可以接受发育评估、康复训练与家庭指导:医师评估后,按孩子当前的功能与疾病阶段确定训练目标,并分阶段复评;康复方案与经治医院的诊疗意见衔接。生物素酶缺乏症的基因检测、确诊、专项药物治疗与手术不在本院开展,由专科医院或全国罕见病诊疗协作网成员医院完成。完整的承接范围与转诊路径见儿童罕见病总览。

初评需携带:

  • 出生记录:出生证、出院小结,以及胎龄、出生体重、Apgar 评分等资料
  • 既往诊断资料:基因检测报告、影像与化验结果、专科病历及出院记录
  • 既往发育评估报告与康复记录
  • 正在使用的药物、特殊配方、矫形器或辅具的相关资料
  • 日常活动视频:记录儿童的姿势、动作、发音与互动表现,供评估时参考

相关的诊疗领域:儿童脑瘫康复、全面发育迟缓、语言发育迟缓与构音障碍、儿童发育与行为评估。

费用与保障。本院的评估与训练按项目计费,价格以门诊公示为准,初诊前可致电 400-0066-650 咨询;基因检测、药物与住院费用由开展相关诊疗的医院收取。罕见病用药的医保支付与残疾儿童康复补贴见政策与保障。
本页内容供家长了解罕见病相关知识及诊疗思路,不作为自行诊断或治疗的依据。儿童的具体情况应由医师面诊评估。
常见问题

关于生物素酶缺乏症

孩子抽搐总控制不住,身上还有怎么治都不好的皮疹,可能是什么?

难治性癫痫伴皮疹、脱发或发育迟缓时,应考虑生物素酶缺乏症等代谢性病因,并及时就医评估。血清或血浆生物素酶活性检测是确证本病的关键,必要时结合 BTD 基因检测。血酰基肉碱谱和尿有机酸可提供辅助信息,结果正常不能单独排除本病。

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尿有机酸检查正常,能排除吗?

不能。部分患者没有明显的有机酸尿,尿检正常也不能排除本病,需要复查或直接做血清生物素酶活性测定。临床高度怀疑而条件不足时,也可以先试用口服生物素。

开始吃生物素后多久能好转?

补充后尿中异常代谢产物数日内消失,临床症状与影像可以改善,但恢复到正常或接近正常的功能通常需要数月。要注意的是,已经出现的听力与视力损害通常不可逆——这正是早发现重要的原因。

需要一直吃吗?没症状也要吃吗?

需要终身服用。即使是仅有部分酶活性缺乏、没有临床表现的人,也应当终身治疗。治疗期间要避免吃生鸡蛋,因为生蛋清中的抗生物素蛋白会影响生物素的利用。

已经落后的能力还能追回来吗?

开始治疗后,运动、语言与认知的落后需要通过康复训练来改善,训练与药物并行。听力或视力受损的孩子还要调整学习方式,配合助听设备与相应的训练。

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图片来源与许可

  1. 新生儿足跟血滤纸片:采集的血斑用于苯丙酮尿症等疾病的筛查检测.U.S. Air Force photo/Staff Sgt Eric T. Sheler.公有领域.维基共享资源文件页 原始出处:USAF Photographic Archives ( image permalink )
  2. 生物素分子的球棍模型:黑色为碳、白色为氢、红色为氧、蓝色为氮、黄色为硫.Jynto.CC0 1.0.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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  6. Li H, Spencer L, Nahhas F, 等. Novel mutations causing biotinidase deficiency in individuals identified by newborn screening in Michigan including an unique intronic mutation that alters mRNA expression of the biotinidase gene[J]. Molecular Genetics and Metabolism, 2014, 112(3): 242–246. DOI: 10.1016/j.ymgme.2014.04.002.
  7. Burri BJ, Sweetman L, Nyhan WL. Mutant holocarboxylase synthetase: evidence for the enzyme defect in early infantile biotin-responsive multiple carboxylase deficiency[J]. The Journal of Clinical Investigation, 1981, 68(6): 1491-1495. DOI: 10.1172/jci110402. 在早发婴儿型患者的成纤维细胞里证实酶缺陷出在全羧化酶合成酶。
  8. 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;北京市共 15 家,其中成员医院 13 家。
  9. 新华社. 诊疗水平再提升!全国罕见病诊疗协作网医院达 419 家[EB/OL]. 中国政府网, 2024. (访问于 2026-10-07). 2024 年 10 月 19 日报道:全国罕见病诊疗协作网医院总数达到 419 家,涵盖全国所有省份。
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  11. 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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