唐湘鳳
溶酶體貯積癥(lysosome storage disease, LSD)是一組遺傳性代謝疾病,是由于溶酶體不能降解大分子導(dǎo)致其沉積在細(xì)胞器形成細(xì)胞包涵體,而引起系列的癥狀體征。近年來,隨著人們對罕見病的認(rèn)識、基因測序和溶酶體酶學(xué)檢測水平的提高,LSD的診斷水平明顯提高。
尼曼-匹克病(Niemann-Pick disease, NPD)屬于LSD,是一組罕見先天性脂質(zhì)代謝異常導(dǎo)致不同脂類沉積的常染色體隱性遺傳病。其特點(diǎn)是過量的脂類,主要是鞘磷脂和膽固醇,累積于患者的肝臟、脾臟、肺臟、骨髓甚至腦部等重要器官,導(dǎo)致出現(xiàn)輕重不同癥狀的一組病因不同的疾病。其特點(diǎn)是在患者的全身單核-巨噬細(xì)胞和神經(jīng)系統(tǒng)可見大量含神經(jīng)鞘磷脂的泡沫細(xì)胞。
該病首先由Niemann于1914年報(bào)道,1922年P(guān)ick描述了該病的組織病理檢查所見,1934年明確為神經(jīng)磷沉積性疾病。1961年,Crocker等根據(jù)累及臟器和發(fā)病年齡將該病分為4型:A型(NPD-A型)、B型(NPD-B型)、C型(NPD-C型)和D型(NPD-D型)。1966年 Brady等發(fā)現(xiàn)NPD-A型和NPD-B型是由于細(xì)胞內(nèi)一種稱為酸性神經(jīng)鞘磷脂酶(acid sphingomyelase, ASM)的溶酶體酶缺乏,不能正常降解神經(jīng)鞘磷脂,導(dǎo)致溶酶體內(nèi)過多的酸性神經(jīng)鞘磷脂異常沉積在單核-巨噬細(xì)胞系統(tǒng)或神經(jīng)組織里而導(dǎo)致的疾??;而NPD-C型和NPD-D型是由于細(xì)胞內(nèi)膽固醇轉(zhuǎn)運(yùn)障礙而引起的疾病。故可將NPD分為2類:①NPD-A型和NPD-B型;②NPD-C型和NPD-D型。其后發(fā)現(xiàn)NPD-A型和NPD-B型的致病基因?yàn)镾MPD1基因,該基因定位于11p15.4,包括6個(gè)外顯子,編碼的蛋白是ASM,由于SMPD1突變導(dǎo)致ASM活性下降或缺失,出現(xiàn)肝脾大、中樞神經(jīng)系統(tǒng)退行性變。NPD-C型分NPD-C1型和NPD-C2型。C1型是由NPC1基因突變引起,該基因定位于18q11,包括25個(gè)外顯子,編碼一種位于晚期內(nèi)涵體的膜糖蛋白。C2型是由NPC2基因突變引起的,該基因定位于14q24.3,包括5個(gè)外顯子,編碼一種可結(jié)合膽固醇的可溶性溶酶體蛋白。NPC1或NPC2基因突變導(dǎo)致溶酶體內(nèi)NPC1或 NPC2蛋白功能缺陷引起細(xì)胞內(nèi)外源膽固醇酯化和運(yùn)輸障礙,其中NPC1占95%,NPC2占5%,主要病理改變是組織細(xì)胞內(nèi)大量游離(非酯化)膽固醇和糖苷神經(jīng)鞘脂類在溶酶體內(nèi)沉積,表現(xiàn)為神經(jīng)干細(xì)胞的自我更新能力下降,出現(xiàn)神經(jīng)變性,在生化和臨床方面兩型沒有明顯的區(qū)別。NPD-D型也是由于NPC1基因突變所導(dǎo)致的,所占比例少。NPD在亞洲人群中發(fā)病率低,以NPD-A型常見,約占85%,其余類型好發(fā)于中東、西歐、北美等地區(qū)[1]。據(jù)國外已有數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),NPD-A型和NPD-B型總發(fā)病率約在0.5/10萬~1/10萬[2-3],我國尚無統(tǒng)計(jì)。
根據(jù)不同類型和年齡,患者的臨床癥狀表現(xiàn)輕重不一。
1.1 NPD-A型 為急性神經(jīng)型或嬰兒型,臨床多見。最嚴(yán)重型,患者早期即有中樞神經(jīng)系統(tǒng)退行性變,在出生后3~6個(gè)月內(nèi)發(fā)病,少數(shù)在出生后幾周或1歲后發(fā)病。最初因肌力和肌張力低下而出現(xiàn)喂養(yǎng)困難、持續(xù)反復(fù)嘔吐、腹瀉或便秘,出生后6個(gè)月出現(xiàn)精神運(yùn)動發(fā)育衰退征象,隨即進(jìn)行性加重神經(jīng)系統(tǒng)癥狀,肺部X線平片顯示廣泛肺間質(zhì)性浸潤性病變,查體可見黃疸,視網(wǎng)膜出現(xiàn)櫻桃紅斑,肝脾腫大,骨髓檢查發(fā)現(xiàn)典型尼曼-匹克細(xì)胞,血常規(guī)見貧血和血小板減少,多于4歲前死于肺功能衰竭或感染。
1.2 NPD-B型 為非神經(jīng)型或內(nèi)臟型,慢性進(jìn)展,嬰幼兒或兒童期發(fā)病,大多肝脾腫大,智力正常,無神經(jīng)系統(tǒng)癥狀,肺部因彌漫性浸潤而容易發(fā)生感染,一般不影響患者壽命,可存活至成人,少部分可發(fā)生肝衰竭[4-5]。
1.3 中間型 臨床表現(xiàn)介于NPD-A型和NPD-B型之間。
1.4 NPD-C型 臨床個(gè)體異質(zhì)性強(qiáng),發(fā)病可見任何年齡,從圍產(chǎn)期至成人期,甚至70歲。圍產(chǎn)期發(fā)病者,生后第1 d或前幾周出現(xiàn)新生兒膽汁淤積性黃疸、進(jìn)行性肝脾腫大,2~4個(gè)月黃疸自行消退,少部分患者黃疸持續(xù)惡化,6個(gè)月內(nèi)死于肝衰竭。兒童期發(fā)病者,出生后發(fā)育多正常,常首發(fā)肝脾腫大,多數(shù)在5~7歲出現(xiàn)神經(jīng)系統(tǒng)癥狀,可存活至5~20 歲;在青少年或成人期發(fā)病可出現(xiàn)類似于抑郁癥或精神分裂癥的精神癥狀,伴有輕微或不伴神經(jīng)系統(tǒng)癥狀,肝脾進(jìn)行性增大。
1.5 NPD-D型 稱為Nova-scotia型,被認(rèn)為是一種具有加拿大Nova Scotia血統(tǒng)的患者類型,臨床進(jìn)展較緩慢,有明顯黃疸、肝脾腫大和神經(jīng)癥狀,多于12~24歲死亡。
根據(jù)患者的臨床表現(xiàn),實(shí)驗(yàn)室檢測指標(biāo)以及一級基因檢測結(jié)果,可以做出明確診斷。部分患者家族中可有類似患者。
2.1 NPD-A型和NPD-B型 當(dāng)患者出現(xiàn)肝脾腫大,肺部X線平片顯示廣泛肺間質(zhì)性浸潤性病變,有的伴有發(fā)育遲緩時(shí),須要考慮此病。
2.1.1 酸性神經(jīng)鞘磷脂酶活性分析 采用熒光底物法檢測患者外周血白細(xì)胞或培養(yǎng)的皮膚成纖維細(xì)胞內(nèi)酸性神經(jīng)鞘磷脂酶活性,發(fā)現(xiàn)其可低至正常對照的10%以下[6]。
2.1.2 分子遺傳學(xué)檢測 先通過高通量二代測序檢測包括SMPD1基因的基因檢測包分析出SMPD1基因變異的基因位點(diǎn),然后通過sanger一代基因測序法驗(yàn)證變異基因位點(diǎn),通常應(yīng)用此方法可檢測到約95%以上的SMPD1基因致病變異[7-9]。如果出現(xiàn)兩個(gè)等位基因致病突變或缺失,即可確診,再根據(jù)是否出現(xiàn)神經(jīng)系統(tǒng)癥狀來區(qū)分該病為NPD-A型還是NPD-B型。
2.1.3 其他檢查 骨髓形態(tài)學(xué)顯示有成堆泡沫細(xì)胞,血常規(guī)可有三系減少,肝功能損害,肺部X線平片或CT示肺部呈粟粒樣或網(wǎng)狀浸潤[10]。B超檢查肝脾病變,眼底櫻桃紅斑,部分患者腦部MRI可見腦萎縮。
2.2 NPD-C型 新生兒出生后第1 d或前幾周即出現(xiàn)新生兒膽汁淤積性黃疸,隨即出現(xiàn)肺部間質(zhì)浸潤改變;患者出現(xiàn)持續(xù)數(shù)月或數(shù)年肌無力,隨后出現(xiàn)生長發(fā)育遲緩;學(xué)齡兒童突然出現(xiàn)癲癇和癡笑,持續(xù)多年,肢體運(yùn)動協(xié)調(diào)力差;青少年或成人期出現(xiàn)類似抑郁癥或精神分裂癥等精神癥狀,伴肝脾腫大者,須要考慮此病。
2.2.1 生化檢查 在培養(yǎng)的皮膚成纖維細(xì)胞中,發(fā)現(xiàn)有異常沉積的膽固醇。
2.2.2 分子遺傳學(xué)檢測 先通過高通量二代測序檢測包括NPD-C1或NPD-C2基因的基因檢測包分析出NPD-C1或NPD-C2基因變異的基因位點(diǎn),然后通過sanger一代基因測序法驗(yàn)證變異基因位點(diǎn),通常應(yīng)用此方法可檢測到約80%~90%以上的NPD-C1基因致病變異,100%NPD-C2基因致病變異。如果出現(xiàn)兩個(gè)等位基因致病突變或缺失,即可確診。
2.2.3 其他檢查 血生化HDL降低、甘油三酯升高、LDL升高,肺部X線平片或CT示肺部病變。
3.1 一般治療 對癥支持治療為主,必要時(shí)行胃管喂食以確保營養(yǎng),可長期服用抗氧化劑,控制肺部感染,給予鎮(zhèn)靜治療克服睡眠障礙,使用如抗癲癇藥、抗膽堿能藥或抗抑郁藥來減輕如震顫、張力失調(diào)或抽搐發(fā)作等癥狀。脾功能亢進(jìn)者或肝功能嚴(yán)重?fù)p害者,可行脾切除術(shù)或肝移植術(shù),用以改善臨床癥狀,但該手術(shù)并不能控制疾病進(jìn)展。低膽固醇膳食。給予低膽固醇膳食,也可使用如洛伐他汀、考來烯胺和煙酸等藥物可降低血漿和肝臟的膽固醇水平,或使用二甲基亞砜,有助于膽固醇的轉(zhuǎn)運(yùn)。然而這些一般治療對于神經(jīng)癥狀的進(jìn)展是無效的。對有嚴(yán)重神經(jīng)系統(tǒng)癥狀者給予康復(fù)和物理療法將有助于改善病情。
3.2 基因治療 此病為單基因突變所致,理論上可通過基因編輯讓患者細(xì)胞重新開始生成缺失的蛋白酶,為患者提供一個(gè)根治的方法。在動物實(shí)驗(yàn)中,通過將正常小鼠骨髓細(xì)胞的反轉(zhuǎn)錄病毒載體轉(zhuǎn)導(dǎo)以過表達(dá)和釋放人的ASM。但觀察24周發(fā)現(xiàn),血中ASM活性急劇減少,小腦功能開始下降,在血漿中可檢測到抗人ASM抗體[11],應(yīng)用于臨床療效能否持久是該項(xiàng)應(yīng)用面臨的最重要問題之一。
3.3 酶替代 一種稱為olipudase alfa的人重組酸性神經(jīng)鞘磷脂酶替代療法,有望治療NPD-A型和NPD-B型,目前正分別在兒童和成人患者中進(jìn)行Ⅱ期和Ⅱ/Ⅲ期臨床試驗(yàn)[12-13]。我國研究者正進(jìn)行一項(xiàng)針對NPD-B型的酶替代治療研究,根據(jù)以往酶替代治療LSD的經(jīng)驗(yàn),其可有效改善肺臟浸潤和肝脾腫大。但也存在其局限性:①因酶不能通過血腦屏障,不能糾正中樞神經(jīng)系統(tǒng)損害;②輸注時(shí)會發(fā)生如皮疹、發(fā)熱和支氣管痙攣等超敏反應(yīng);③長期酶替代可產(chǎn)生抗體而影響療效[14];④酶制劑價(jià)格昂貴,我國大多數(shù)家庭難以承受。
3.4 減少底物沉積 適用于NPD-C型。該方法采用葡萄糖苷酰鞘氨醇合成酶(Miglustat 商品名美格魯特)抑制鞘糖脂合成,催化沉積在患者體內(nèi)的糖苷神經(jīng)鞘脂類,從而降低溶酶體貯積[15-16]。該藥能通過血腦屏障,延遲神經(jīng)癥狀[17-18]。Galanaud等[17]發(fā)現(xiàn)患者使用該藥治療24個(gè)月后,神經(jīng)癥狀進(jìn)展得到延緩,腦部功能障礙得到改善,故適用于兒童晚期發(fā)作或成人患者。目前在歐洲、加拿大和日本已經(jīng)應(yīng)用于臨床,部分地區(qū)仍處于研究階段。此藥有一定不良反應(yīng),如腹瀉、腹脹及體質(zhì)量減輕[18-20]。
3.5 異基因造血干細(xì)胞移植 采用異基因造血干細(xì)胞移植(allogeneic hematopoietic stem cell transplantation,allo-HSCT)也是治療LSD的根本方法之一[21]。該方法通過大劑量放、化療將患者免疫清除,然后將供者的造血干細(xì)胞移植給受體,使受體的造血和免疫系統(tǒng)得以重建,從而達(dá)到治療目的。機(jī)制如下:①通過交叉糾正機(jī)理,allo-HSCT后植入的正常供者來源干細(xì)胞是不斷提供患者缺陷酶的內(nèi)生來源,其分泌的酶可被患者酶缺陷的細(xì)胞通過胞飲作用獲得,然后轉(zhuǎn)運(yùn)至溶酶體;也可通過細(xì)胞間接觸轉(zhuǎn)運(yùn)。②定植于器官/組織的供者細(xì)胞酶替代作用。③供者細(xì)胞所分泌的溶酶體酶可裂解血液中的底物,使貯積物在組織與血漿間產(chǎn)生濃度梯度,從而促進(jìn)貯積物清除。④預(yù)處理可使血腦屏障相對開放,重建的單核/巨噬細(xì)胞系統(tǒng),分化成神經(jīng)小膠質(zhì)細(xì)胞,在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中定居,這個(gè)過程需要數(shù)月甚至數(shù)年時(shí)間[22]。
由于NPD臨床癥狀的異質(zhì)性,allo-HSCT的療效個(gè)體差異較大。目前采用allo-HSCT著重于治療NPD-A型和NPD-B型,也有少量治療NPD-C型的報(bào)道[23-26],結(jié)論是allo-HSCT能有效提高NPD患者體內(nèi)ASM濃度,緩解肝脾腫大癥狀,對間質(zhì)性肺部病變有改善[27],但僅能阻止內(nèi)臟進(jìn)展和早期死亡,對于神經(jīng)損傷僅能起到延遲發(fā)病的作用[28]。我科相繼采用非血緣臍血移植治療2例NPD患兒:1例NPD-A型男性患兒,移植前已有嚴(yán)重的中樞神經(jīng)系統(tǒng)退行性病變伴肺部間質(zhì)浸潤,移植后30 d(+30 d)達(dá)到完全型供者嵌合,血中ASM恢復(fù)正常,但+60 d因肺部間質(zhì)改變合并感染死于呼吸功能衰竭;另1例中間型女性患兒,移植時(shí)發(fā)育較同齡兒遲緩,目前+2年,肺部間質(zhì)病變有明顯改善,神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育未見倒退,長期療效還須要隨訪觀察。目前為提高移植療效,建議在未出現(xiàn)神經(jīng)退行性改變前盡早行allo-HSCT治療,且采用聯(lián)合酶替代治療也是一個(gè)良好的選擇[29]。
造血干細(xì)胞來源有4種:同胞全相合、非血緣外周、非血緣臍血和單倍體。最佳供者是經(jīng)過酶和基因檢測為無病純合子的HLA全相合同胞;因?yàn)橐浦埠笕毕菝高_(dá)到一定水平就可以發(fā)揮作用,因此其他供者均可以是合適的造血干細(xì)胞的來源,可選擇范圍寬泛。
近年來,隨著移植水平的不斷提高,移植成功率明顯提高。但關(guān)于NPD移植治療仍存在如下爭議:①該病是一種非惡性疾病,allo-HSCT有一定風(fēng)險(xiǎn)性,是否值得冒風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行移植治療,預(yù)后是否可以改觀;②如何確定移植適應(yīng)癥以及移植時(shí)機(jī)。
NPD-A型患者預(yù)后較差,多因進(jìn)行性神經(jīng)退行性病變及肺部感染在3歲內(nèi)死亡。部分NPD-B型患者可存活至成人期,但部分NPD-B型出現(xiàn)嚴(yán)重脾功能亢進(jìn)而無法存活。盡早行allo-HSCT可明顯改善預(yù)后,尤其對于中間型患者。NPD-C型患者常在5~15歲死亡,成人期發(fā)病可長期存活。
未來研究方向主要集中在治療方面,如通過研究基因治療載體有利于基因治療方法的發(fā)展;重組小分子結(jié)構(gòu)的ASM酶,有助于將酶轉(zhuǎn)運(yùn)和輸送至患者大腦組織,改善其神經(jīng)系統(tǒng)癥狀。另外通過提高對新生兒和家族史的篩查,做到早期篩查、早期診治。希望通過多學(xué)科如兒童遺傳學(xué)及兒童血液學(xué)和兒童移植醫(yī)生的合作,爭取為此類患者盡早確診、盡早治療,降低肝臟和大腦終末期纖維化的損傷,改善預(yù)后。