青年人中的成年发病型糖尿病
年青的成年发病型糖尿病,缩写为MODY(maturityonsetdiabetesoftheyoung)。1975年由Fajans和tattersall依据1950年以来系列报道分析,将此型具有发病年龄早、以常染色体显性遗传为共同特点的非胰岛素依赖型糖尿病命名为MODY。1985年WHO的分类属非胰岛素依赖型糖尿病的一种亚型。近来随着分子遗传学的进展以及对糖尿病病因和发病机制的深入研究,1997年ADA和1999年WHO糖尿病专家报告,将其归类为特殊型,属单基因突变的胰岛β细胞功能遗传缺陷所致糖尿病。
在胰岛素被应用于治疗糖尿病以前,已有病例报道。某些在青春期被诊断为的糖尿病患者,其病程发展有别于普通1型糖尿病而类似于常见的2型糖尿病,即无酮症倾向,仅通过饮食控制而获得超过10年的存活;其后更发现越来越多类似患者,通过磺脲类药物治疗获得长期良好的血糖控制。这些患者的共同特点是具有很强的糖尿病家族史,遗传学研究显示呈常染色体显性遗传。该类型糖尿病曾被称为青年人中的非胰岛素依赖型糖尿病(Non-insulin-dependentdiabe-tesintheyoung,NIDDY),但此命名未能体现其常染色体显性遗传的特性。1976年,Fajans和Tattersall正式采用青年人中的成年发病型糖尿病来确立这一特殊类型,并总结其以下临床特征:①累及3代或以上家族成员,呈常染色体显性遗传,而与HLA无关;②家族中一般有2个以上患者在25岁以前发病;③外显率高,可超过90%;④病程进展缓慢,在青年期可以无症状或仅表现为糖耐量减低;⑤一般无酮症酸中毒,至少在发病2年内不依赖胰岛素治疗。
随着生物学、遗传学的进展、现已证实MODY的遗传病因和单基因突变,但实变基因有遗传异质性。最早确立的MODY基因与疾病连锁关系是1991年G.LBell等在研究RW家系中获得的。他们对该家系5代共360名家系成员进行了长达30年的回顾及追踪研究,首次发现该家族性糖尿病与第20号染色体长臂(20q12-q13.1)上腺苷脱氨酶(adenosinedeaminate,ADA)基因附近区域存在紧密连锁关系,因此将与该区域存在连锁关系的糖尿病称为MODY1。进一步研究发现,MODY1是由存在于该区域的转录因子肝细胞核因子-4α(hepaticnuclearfactor-4α,HNF-4α)基因突变引起的。随着分子生物学技术的发展和遗传统计方法的进步,以及人们对MODY高度异质性的认识,越来越多的MODY家系被研究报道及分型,目前至少已发现6种MODY亚型,除MODY1以外还包括MODY2/葡萄糖激酶(glucokinase,GCK),MODY3/肝细胞核因子1α(HNF-1α),MODY4/胰岛素启动子因子1(insulinpromoterfactor1,IPF1),MODY5/肝细胞核因子1β(HNF-1β),MODY6/神经源性分化因子1(NeuroDL/BETA2)。另外还有16%~45%的家系具有典型MODY临床表现及遗传特征,但分子遗传学机制尚未明确的,称为MODY-X(表1)。各MODY亚型除遗传背景不一样外,临床表型亦各有特点,是一组异质性的慢性高血糖综合征。
MODY是一组以胰岛素分泌缺陷为特征的慢性高血糖综合征,其胰岛素不足程度介于1型及2型糖尿病之间,临床表现又具有两者的某些特点,构成了糖尿病疾病谱的中间过渡类型(表2)。
MODY的遗传异质性决定其临床表型的异质性特点。一般认为与葡萄糖激酶基因突变有关的MODY2,因血糖升高而引起的临床表现较轻,不足一半的患者表现为显性糖尿病。该亚型外显率较高而完全,大多数突变携带者在青春期即出现血糖水平的轻度升高,因无症状而未被发现,约50%携带突变的妇女于妊娠期通过葡萄糖耐量筛查试验发现糖尿病,而目前通过家系调查发现的最小MODY2患者诊断年龄为1周岁。MODY2病情进展缓慢,许多患者可以长期保持糖耐量减低或轻度空腹高血糖。微血管并发症包括糖尿病视网膜病变、糖尿病肾病较少见且预后良好,而与大血管并发症相关的危险因素,如高血压、肥胖、血脂紊乱等也较少在MODY2患者中聚集,故与之相关的心脑血管并发症也较少见。葡萄糖激酶基因突变除引起血糖增高外,还影响胚胎发育从而导致新生儿出生体重过低,这可能是胎儿期胰岛素分泌不足的结果,但这种现象在其他MODY亚型中并不多见。
由肝细胞核因子突变引起的MODY1及MODY3临床表现相似,外显率相对较低而不完全,高血糖发生的时间稍晚于MODY2,60%~70%突变携带者在25岁前被诊断为糖尿病,其余在25~60岁获得诊断,少数不外显的突变携带者终身不发生糖尿病。这两种亚型的高血糖情况较为严重,胰岛素分泌功能以1%~4%比例逐年衰退,而胰岛素的敏感性相对正常,大多数患者体重指数较低,临床症状明显,病情随年龄加重,血糖控制情况常进行性恶化,易并发糖尿病视网膜病变及糖尿病肾病,半数患者最终需要胰岛素治疗。少数外显率高的患者由于起病年龄小,病情较重且进展快,易被误诊为1型糖尿病。另外由于HNF-1α还在肾脏表达,HNF-1α基因缺陷可通过改变肾远曲小管钠-葡萄糖协同转运子的表达,使肾脏重吸收葡萄糖能力下降,进而降低肾糖阈,这也是MODY3临床表现的特点之一。
IPF1是胰腺发育及胰岛β细胞内分泌特异性基因表达的重要转录因子,目前仅发现1例因IPF1杂合子突变引起的MODY4家系,其临床表现并不严格地符合MODY的诊断标准,如平均发病年龄较晚,约为35岁,近几年的研究发现该基因的某些位点突变似乎与晚发的普通2型糖尿病易感性有关。HNF-1β基因突变所致的MODY5主要在日本家系中被发现,临床上除了具有一般MODY共有的遗传特征外,大多病情较轻,可伴有肾脏先天性病变(如多囊肾)及肾功能不全,这些肾脏改变可早于高血糖的发生,部分晚期患者可能需要胰岛素治疗。与NeuroDL/BETA2突变相关的MODY6家系仅报道2例,其中一例临床表型与MODY3类似,而另一例则更接近于普通2型糖尿病,即发病年龄稍晚,体型肥胖且胰岛素分泌功能正常等。
除了上述常见的不同MODY亚型之间总体的临床表型异质性以外,同一种MODY亚型内不同家系,或同一家系的不同成员之间的临床表现也常不一致,如发病年龄的早晚及糖尿病的严重程度等。除考虑突变类型对表型的影响外,环境因素如不同的生活方式及饮食习惯对疾病外显率的作用可能是其中的原因之一。此外,某些微效基因的突变虽然不足以导致糖尿病的发生,但可对MODY的临床表型起修饰作用,影响了高血糖的严重程度。
1.微血管并发症包括糖尿病视网膜病变、糖尿病肾病较少见且预后良好,而与大血管并发症相关的危险因素,如高血压、肥胖、血脂紊乱等也较少在MODY2患者中聚集,故与之相关的心脑血管并发症也较少见。葡萄糖激酶基因突变除引起血糖增高外,还影响胚胎发育从而导致新生儿出生体重过低,这可能是胎儿期胰岛素分泌不足的结果,但这种现象在其他MODY亚型中并不多见。
2.MODY1及MODY3病性随年龄加重,易出现糖尿病视网膜病变及糖尿病肾病。
依据力创表现选择做以下检查:
1.空腹血糖测定及餐后2小时血糖测定。
2.口服或注射葡萄糖耐量试验。
3.血浆胰岛素测定,血清C肽测定知道糖尿病分型、治疗和预后。
4.肝、肾功能检查。
5.血总胆固醇,三酰甘油测定。
6.尿量定性、定量检查及尿酮体定时检查。
MODY1~6各不同类型的临床表现如下:
MODY1特点为:①为转录因子HNF4a基因突变,1991年确认突变基因位于染色体20q;②见于最早报道的美国RW家系,发生频率美国报道占5%,发病年龄较晚(年青人),诊断最小年龄为9岁;③糖尿病一般较轻(餐后高血糖为主),但由于B细胞对血糖上升刺激分泌反应障碍,致进行性糖代谢障碍,约30%常需要胰岛素治疗;④伴脂代谢异常和血管并发症。
MODY2特点为:①为葡萄糖激酶基因(GCK)突变,1992年首先在法国MODY家系中确定,突变基因位于染色体7p。②GCK是调控糖代谢的关键酶,在B细胞起“葡萄糖感受器”作用,基因突变致GCK活性减低,B细胞(异常分泌)对葡萄糖刺激的胰岛素分泌反应降低而发生空腹高血糖。发生频度(UK%)为12.5。③GCK基因突变点不同已超过40种,但临床表现相似。高血糖发生早(儿童期),有人出生后即可发现,诊断最小年龄为1岁。病情多不严重(血糖一般为6~8mol/L,很少>10mol/L)。病程经过良好,甚至终身无糖尿病症状,且很少有血管并发症,大多不需特殊治疗,约2%用胰岛素治疗。
MODY3特点为:①属转录因子HNF1a基因突变,1996年在法国非GCKMODY家族中确认,突变基因位于染色体12q。②发生率英国报道为65%,为欧洲白人MODY最多见的遗传突变型。③由于改变胰岛素基因表达和影响胰腺胚胎发育,致使B细胞发育不良和功能丧失而发生糖尿病,并使糖尿病逐渐加重。高血糖明显,但不发生酮症,早期饮食调控和口服降糖药即可,随病情加重也需胰岛素治疗。④发生小血管病变者多于MODY2。英国报道发生视网膜病变者占14%。⑤HNF-1α转录因子可改变一些其他基因在不同组织(肝、肾和胰)的表达,可累及胰外器官。1998年Isoma等报道,本病有肾小管回吸收糖功能障碍,肾糖阈降低,故病人早期即有明显多尿、多饮。
MODY4特点为:①系胰同源区(hemodomine)转录因子IPF-1基因突变。该基因是调控胰腺早期发育和β细胞特异性基因,主要导致胰岛素的基因表达障碍。②发病年龄较晚,平均35岁(青年人),临床表现与MODY1相似。糖尿病较轻,无酮症和其他胰岛素缺乏表现,罕有并发症。③一般用饮食调控和口服降糖药治疗。
MODY5特点为:①系HNF-1β基因突变,突变基因位于染色体12q,也是一种移码基因突变(frameshiftmutation)。在胰岛表达和调控胰岛的基因表达。1998年Horikawa等和Nishigori等在日本首先报道。②发病年龄<35岁,发生频率在英国为2.5%。③临床表现高血糖轻重程度不一,治疗酌情施行。④早期或先于糖尿病可发生肾脏改变。
MODY6特点为:由betaA2/NEORODI基因突变所致,该基因突变致使胰岛素分泌损害,发病年龄为青年,发生频率在英国为2%,糖尿病轻重不一,可发生糖尿病并发症(肾病、视网膜病)。
总之,上述6种是迄今为止所报道的MODY遗传变异型,但并不是所有调控胰岛素基因的转录因子突变都能引起MODY,应注意有人突变和MODY无关。临床上,疑诊MODY者可进一步做基因鉴定来确定诊断及分辨与其相关的基因突变类型。
MODY的治疗仍以纠正代谢紊乱、防止或延缓并发症及延长寿命为目的,因为发病年龄较小,对高血糖的控制应更为严格,控制血糖方案可根据不同MODY亚型及高血糖的严重程度决定。如MODY2一般血糖升高较轻微,约2/3的患者可单靠控制饮食和体重,以及适当的运动,而不需要依赖药物的作用即可获得良好的血糖控制。另外1/3的患者对磺脲类降糖药有显效,除妊娠期患者外,一般无需胰岛素治疗。对于临床表现较严重的MODY亚型,如MODY1及MODY3则常需口服降糖药或胰岛素来控制血糖,其药物选择指征和血糖控制标准以及对并发症的监测等与普通2型糖尿病基本相似,但由于其主要病理生理机制为胰岛β细胞分泌胰岛素的不足,而胰岛素敏感性基本正常,故当口服磺脲类等促胰岛素分泌剂不能良好控制血糖水平时应尽早使用胰岛素治疗。
对家系中未发病的突变携带者进行早期生活方式的干预以及病情的监测和追踪,可延缓甚或逆转疾病的发生。