(上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬上海兒童醫(yī)學(xué)中心心血管內(nèi)科,上海 200127)
龐貝病亦稱為糖原累積病Ⅱ型(GSDⅡ)或者酸性麥芽糖酶缺乏癥,是由于先天性酸性α-葡萄糖苷酶(GAA)缺陷所導(dǎo)致的常染色體隱性遺傳性疾病,發(fā)病率約為1/40 000~1/50 000活嬰,但存在種族及地區(qū)差異。龐貝病的起病早晚及病情嚴(yán)重程度主要取決于殘留GAA酶的活性,依據(jù)發(fā)病年齡可分為嬰兒型(IOPD)和遲發(fā)型(LOPD),其中IOPD病兒又根據(jù)病情進(jìn)展的速度和心肌受累的程度分為典型性和非典型性IOPD。典型性IOPD病兒的GAA活性完全或幾乎完全喪失,生后數(shù)月即出現(xiàn)嚴(yán)重的心功能不全、呼吸衰竭等表現(xiàn),絕大多數(shù)病兒于1歲以內(nèi)死亡[1-3]。采用重組人GAA(rhGAA)替代治療(ERT)可取得一定的效果,早期診斷和早期治療是取得最佳療效的關(guān)鍵[4]。本文就近年來國內(nèi)外IOPD的診治進(jìn)展進(jìn)行闡述,從而為該病的早期診斷、早期治療以及預(yù)防提供基礎(chǔ)。
GAA是溶酶體中糖原降解所必需的酶,該酶缺乏時(shí)糖原不能被有效分解而堆積在溶酶體中,從而引起骨骼肌、心肌等多種組織的損傷。糖原在心肌細(xì)胞中貯積可導(dǎo)致心肌肥厚和心功能損害,進(jìn)行性心肌肥厚和心功能不全是IOPD的突出表現(xiàn)之一,早期主要表現(xiàn)為心肌肥厚,晚期可出現(xiàn)心臟擴(kuò)大和心功能不全;糖原在骨骼肌細(xì)胞中貯積可導(dǎo)致骨骼肌細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能的損害,進(jìn)行性肌無力和肌張力減退也是IOPD的突出表現(xiàn)之一;IOPD病兒的全身肌無力還可引起吞咽功能的減退,從而導(dǎo)致喂養(yǎng)困難和體質(zhì)量不增;吞咽困難所致的咽部分泌物存積以及呼吸肌無力可導(dǎo)致病兒呼吸困難和反復(fù)呼吸道感染,甚至呼吸衰竭。此外,由于糖原貯積對(duì)骨骼肌、心肌和肝細(xì)胞的損害,可以導(dǎo)致CK、LDH、ALT及AST的升高;在心電圖上,短PR間期、高QRS波和廣泛的T波倒置是IOPD特征性的表現(xiàn)[5-6]。
IOPD是一種快速致死性疾病,未經(jīng)ERT者多于1歲內(nèi)死亡。在我院確診的45例典型性IOPD病人中,首發(fā)癥狀年齡中位數(shù)為3.4個(gè)月,確診年齡中位數(shù)為4.9個(gè)月,未接受ERT的44例病兒中已有43例死亡,存活時(shí)間中位數(shù)僅為8.3個(gè)月[7-8]。
龐貝病是由于GAA基因突變所致的常染色體隱性遺傳疾病,GAA基因位于17q25.2~q25.3,全長(zhǎng)約28 000 bp,包含20個(gè)外顯子,其中外顯子1不翻譯,并與外顯子2相距約2 700 bp的內(nèi)含子。迄今為止共發(fā)現(xiàn)400多種致病性突變分布在該基因不同區(qū)域,包含錯(cuò)義突變、無義突變、剪切異常、缺失突變和插入突變。GAA基因突變存在明顯的種族特異性,研究表明,我國南方地區(qū)IOPD病兒最常見突變?yōu)閏.1935C>A(p.Asp645Glu),北方地區(qū)IOPD病兒最常見突變?yōu)閏.2662G>T(p.Glu888X)[8]。
肥厚型心肌病是絕大多數(shù)IOPD的就診原因,對(duì)于嬰兒期肥厚型心肌病的病兒,尤其是合并有肌力和肌張力低下、肝酶和肌酶升高、心電圖上有短PR間期的病兒,應(yīng)高度重視IOPD的篩查。在龐貝病病人中,糖原可以在淋巴細(xì)胞中貯積,通過光學(xué)顯微鏡可以觀察到淋巴細(xì)胞胞漿內(nèi)特征性的PAS染色陽性的異??张荩摲椒ê?jiǎn)單、易行而且經(jīng)濟(jì),可用于IOPD的篩查,適合于在廣大基層醫(yī)院進(jìn)行推廣應(yīng)用[9]。
龐貝病是由于先天性GAA缺乏所致,所以檢測(cè)GAA活性是診斷該病最直接和有效的方法。皮膚成纖維細(xì)胞和肌肉組織均可用于準(zhǔn)確測(cè)定GAA活性,被認(rèn)為是龐貝病酶學(xué)診斷的金標(biāo)準(zhǔn),但兩者都有一定局限性[10]。皮膚活檢相對(duì)安全,但細(xì)胞培養(yǎng)需要專門的設(shè)備和技術(shù),給臨床推廣帶來一定難度;從皮膚活檢、細(xì)胞培養(yǎng)到酶活性測(cè)定,至少需要4~6周,因此明顯延遲了診斷。肌肉活檢為有創(chuàng)性檢查,對(duì)IOPD病人進(jìn)行肌肉活檢時(shí)存在麻醉風(fēng)險(xiǎn),尤其是嚴(yán)重心功能不全的病兒。以往外周血標(biāo)本不能用于GAA活性檢測(cè),因?yàn)橹行粤<?xì)胞中所含有的麥芽糖苷酶(MGA)是GAA的同工酶,易對(duì)GAA活性檢測(cè)產(chǎn)生干擾。即使采用純化的淋巴細(xì)胞,也不能完全排除中性粒細(xì)胞的污染,容易出現(xiàn)假陰性的結(jié)果。近年來采用阿卡波糖抑制MGA活性后進(jìn)行外周血GAA活性的測(cè)定,使其準(zhǔn)確性和特異性有了顯著提高[11-12];尤其是采用干血濾紙片法進(jìn)行GAA活性檢測(cè),具有相對(duì)無創(chuàng)、快速、樣本便于運(yùn)輸和保存等優(yōu)點(diǎn),近年來在國外得到廣泛應(yīng)用,成為篩查和診斷龐貝病的重要方法[13]。但在部分健康人群中由于假性缺陷等位基因的存在,尤其是在亞洲人群中發(fā)生率較高,可導(dǎo)致GAA活性測(cè)值偏低,從而出現(xiàn)假陽性結(jié)果[14]。
龐貝病是由于GAA基因突變所導(dǎo)致的常染色體隱性遺傳性疾病,GAA基因檢測(cè)也可用于龐貝病的診斷,但也存在一定局限性。要診斷龐貝病必須找到2個(gè)致病基因突變位點(diǎn),常規(guī)的外顯子測(cè)序方法有時(shí)不一定能找到2個(gè)致病基因突變位點(diǎn)。如果發(fā)現(xiàn)新的基因突變位點(diǎn),還要做功能分析,技術(shù)難度更大,耗時(shí)更長(zhǎng)。但基因檢測(cè)可以排除假性缺陷等位基因所致的GAA活性檢測(cè)值偏低。因此,外周血GAA活性的檢測(cè)和基因檢測(cè)聯(lián)合應(yīng)用,可更及時(shí)、有效地確診龐貝病?;驒z測(cè)包括Sanger測(cè)序和高通量測(cè)序兩種方法,由于高通量測(cè)序的時(shí)間周期長(zhǎng),對(duì)于臨床疑似龐貝病病人建議行Sanger測(cè)序,有利于該病的早期診斷。
采用rhGAA進(jìn)行ERT是目前龐貝病的唯一有效的治療方法[15-16]。注射用的阿糖苷酶α屬于rhGAA類藥物,已在歐盟、美國、加拿大、日本、韓國、澳大利亞及中國臺(tái)灣地區(qū)批準(zhǔn)上市。迄今為止,全球已有1 000余例龐貝病病人使用該藥治療。
對(duì)于IOPD病人,注射用阿糖苷酶α可延緩病程進(jìn)展,較好地維持病人最大肺活量,延長(zhǎng)6 min步行試驗(yàn)(6MWT)距離,有效改善病人生活質(zhì)量,降低死亡風(fēng)險(xiǎn),提高整體生存期;還可改善IOPD病兒心肌肥厚程度和心臟功能以及病兒的生長(zhǎng)和運(yùn)動(dòng)發(fā)育。ERT對(duì)IOPD的療效,一方面取決于治療的早晚,另一方面取決于交叉反應(yīng)免疫物質(zhì)(CRIM)狀態(tài),CRIM陽性的病人,治療后機(jī)體產(chǎn)生的IgG抗體滴度較低,可獲得較好的療效;CRIM陰性病人,由于機(jī)體內(nèi)完全缺乏GAA,治療后可產(chǎn)生高滴度的IgG抗體,療效較差,可予利妥昔單抗、甲氨蝶呤和丙種球蛋白來進(jìn)行免疫耐受誘導(dǎo),從而改善ERT的效果。
我院曾對(duì)2例典型性IOPD病兒進(jìn)行ERT,分別從5個(gè)月和10個(gè)月開始接受每2周1次的阿糖苷酶α靜脈輸注,目前分別隨訪3年和8個(gè)月,2例病兒的左心室質(zhì)量指數(shù)和左心室后壁厚度顯著降低,運(yùn)動(dòng)發(fā)育亦取得顯著提高,并擁有正常水平的認(rèn)知能力[8]。
2015年10月,注射用阿糖苷酶α被我國國家食品藥品監(jiān)督管理局批準(zhǔn)應(yīng)用于臨床。目前中國大陸地區(qū)龐貝病ERT尚處于起步階段,僅能覆蓋少數(shù)病人。昂貴的治療費(fèi)用制約了注射用阿糖苷酶α在我國的推廣應(yīng)用。
此方法是對(duì)先天性代謝性疾病進(jìn)行早期診斷的重要方法,目前可采用干血濾紙片法進(jìn)行GAA酶學(xué)測(cè)定作為龐貝病新生兒初篩的基本手段,但由于假性缺陷等位基因的存在可致GAA活性測(cè)值偏低,從而出現(xiàn)假陽性結(jié)果。因此,對(duì)于干血濾紙片法篩查陽性者都需要經(jīng)基因檢測(cè)來確診[17-18]。
據(jù)中國臺(tái)灣地區(qū)2014年新生兒龐貝病篩查資料顯示,在402 281例新生兒中用干血濾紙片法共檢測(cè)出321例病兒的GAA活性低于正常值,后經(jīng)基因?qū)W診斷,7例確診為IOPD,20例考慮為可疑LOPD,294例證實(shí)為假性缺陷等位基因。因此,干血濾紙片法和基因檢測(cè)聯(lián)合應(yīng)用進(jìn)行新生兒龐貝病的篩查和診斷,有利于早期發(fā)現(xiàn)無癥狀的龐貝病病人[19]。中國臺(tái)灣地區(qū)已進(jìn)行新生兒龐貝病篩查10余年,通過早期篩查和早期治療明顯改善了龐貝病病人的預(yù)后,但在中國大陸地區(qū)目前尚未有大規(guī)模的新生兒龐貝病篩查。
鑒于龐貝病極高的病死率和昂貴的治療費(fèi)用,產(chǎn)前診斷對(duì)于預(yù)防龐貝病再發(fā)生具有重要意義[20]。對(duì)于已有龐貝病生育史的夫妻,現(xiàn)行實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)前診斷方法主要有兩種:一是在妊娠15~18周行羊膜腔穿刺術(shù)抽取羊水,分離胎兒細(xì)胞行GAA基因突變分析及GAA活性測(cè)定;二是在妊娠10~20周行絨毛膜絨毛取樣,直接進(jìn)行GAA基因突變分析以及GAA活性測(cè)定。此外,目前還可采用胚胎植入前遺傳學(xué)診斷來指導(dǎo)生育。由于假性缺陷等位基因的原因,GAA基因分析應(yīng)作為亞洲人群龐貝病產(chǎn)前診斷的常規(guī)手段。通過GAA基因分析結(jié)合GAA活性檢測(cè)能有效地對(duì)龐貝病家系進(jìn)行產(chǎn)前診斷,目前國內(nèi)已有少數(shù)醫(yī)院開展此項(xiàng)技術(shù)。
中國大陸地區(qū)開展龐貝病診治工作較晚,由于檢測(cè)條件和技術(shù)的限制以及對(duì)該病認(rèn)識(shí)程度不夠,迄今為止,中國大陸地區(qū)所報(bào)道的龐貝病病例有限,且大多數(shù)病人確診時(shí)年齡較晚,從而可能有相當(dāng)數(shù)量的病人并未能得到及時(shí)的診斷和治療。此外,目前中國大陸地區(qū)僅有少數(shù)單位可以開展GAA活性檢測(cè),所以,積極推廣GAA酶學(xué)檢測(cè)將有助于提高我國龐貝病診斷水平。
目前采用的熒光法GAA酶學(xué)檢測(cè)技術(shù)存在其局限,積極尋找一種高靈敏性、高特異性的快速檢測(cè)技術(shù)對(duì)進(jìn)一步提高龐貝病的診斷效率具有重要的意義。目前,國內(nèi)外學(xué)者正在積極探索串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)(tandem mass spectrometry)用于包括龐貝病在內(nèi)的多種溶酶體貯積病的篩查,與傳統(tǒng)的熒光法酶學(xué)檢測(cè)技術(shù)相比,串聯(lián)質(zhì)譜具有靈敏度高、準(zhǔn)確性好等優(yōu)點(diǎn),有希望成為龐貝病診斷和新生兒篩查的重要手段[21]。
注射用阿糖苷酶α對(duì)于龐貝病治療具有里程碑的意義,但有些病人長(zhǎng)期療效并不理想[22]。目前,對(duì)于骨骼肌具有更好靶向性的第二代ERT藥物NeoGAA正在進(jìn)行Ⅲ期臨床試驗(yàn),該藥可通過增加對(duì)肌肉細(xì)胞上6-磷酸甘露糖(M6P)受體的親和力來增強(qiáng)受體靶向性和酶攝取,從而增加糖原清除,改善臨床療效。ERT龐貝病的安全性和有效性已被大量臨床研究證實(shí),但仍存在終生用藥、費(fèi)用昂貴等諸多問題。基因治療被認(rèn)為是取代ERT的可行方法。國外在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,采用腺相關(guān)病毒介導(dǎo)的GAA基因治療已進(jìn)行了Ⅰ/Ⅱ期臨床試驗(yàn),有望為龐貝病治療帶來新希望。
綜上,龐貝病是一種危害性極大、但在我國還認(rèn)識(shí)不足的罕見代謝性疾病。我國龐貝病病人是一個(gè)亟待社會(huì)關(guān)注的弱勢(shì)群體,廣泛提高公眾對(duì)該病的認(rèn)知度和積極推廣GAA酶學(xué)診斷是當(dāng)務(wù)之急。雖然ERT在我國已批準(zhǔn)用于龐貝病治療,但對(duì)于大多數(shù)病人而言,面臨的最大問題還在于“用不起藥”,這就需要政府主導(dǎo)、社會(huì)參與,切實(shí)降低病人經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān),從而使更多龐貝病病人能得到早期診斷和早期治療。