1例新生兒先天性中樞性低通氣綜合征的臨床特點(diǎn)及基因分析

任艷麗， 蔡文紅， 陳庶偉， 胡燕華， 楊長儀

先天性中樞性低通氣綜合征(congenital central hypoventilation syndrome，CCHS)是一類罕見的常染色體顯性遺傳病，主要表現(xiàn)為因化學(xué)感受器對(duì)高碳酸血癥和低氧血癥反應(yīng)低下而引起的肺泡通氣不足[1]。于20世紀(jì)70年代首次報(bào)道，活產(chǎn)兒發(fā)病率約為1/200 000[2]，表現(xiàn)為非肺、神經(jīng)系統(tǒng)或代謝性疾病所引起的呼吸暫停以及二氧化碳潴留，常于睡眠狀態(tài)下出現(xiàn)嚴(yán)重的低通氣，嚴(yán)重者于清醒狀態(tài)下也會(huì)出現(xiàn)低通氣表現(xiàn)，伴或不伴有自主神經(jīng)系統(tǒng)失調(diào)疾病，如消化系統(tǒng)發(fā)育異常(先天性巨結(jié)腸)、神經(jīng)嵴源性腫瘤等。93%～100%的CCHS病例與PHOX2B基因突變有關(guān)，也有少數(shù)與其他基因相關(guān)，如RET、GDNF、EDN3、BDNF和ASCL1等[3]。PHOX2B存在2類突變，一是聚丙氨酸重復(fù)擴(kuò)展突變(polyalanine repeat expansion mutations，PARMs)(約占90%)；二是非PARMs(nonpolyalanine repeat expansion mutations，NPARMs)(約占10%)。診斷依賴于臨床表現(xiàn)及基因診斷，因?qū)膊≌J(rèn)識(shí)不足，易誤診或漏診，尤其是以呼吸暫停為常見癥狀的早產(chǎn)兒，更易誤診。本研究報(bào)道1例CCHS早產(chǎn)兒并進(jìn)行文獻(xiàn)復(fù)習(xí)，為臨床早期診斷和及時(shí)干預(yù)提供依據(jù)。

1 病例介紹

1.1 一般資料 患兒，女，33+1周，因出生后呼吸困難收治住院。胎膜早破15 h，羊水清，無窒息，出生體質(zhì)量1 090 g，其母產(chǎn)前2周促胎肺成熟治療1個(gè)療程。產(chǎn)前2個(gè)月，母親因診斷為“亞臨床甲狀腺功能減退”，以雷替斯(左甲狀腺素片)替代治療；產(chǎn)前20 d，彩超提示胎兒雙頂徑、腹圍小于相應(yīng)孕周2個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差；產(chǎn)前9 d，彩超提示羊水過多(羊水指數(shù)42.7 cm)。

1.2 各系統(tǒng)表現(xiàn)

1.2.1 呼吸系統(tǒng) 患兒出生后即出現(xiàn)呼吸困難，無法離氧，入院后予無創(chuàng)通氣-雙水平氣道正壓通氣(bilevel positive airway pressure, BiPAP)、特治星抗感染、枸櫞酸咖啡因興奮呼吸中樞、靜脈營養(yǎng)支持等治療。出生3 d，因反復(fù)呼吸暫停予氣管插管及同步間歇指令通氣(synchronized intermittent mandatory ventilation, SIMV)；出生4 d，轉(zhuǎn)為無創(chuàng)通氣-經(jīng)鼻間歇正壓通氣(nasal intermittent positive pressure ventilation, NIPPV)；出生7 d，轉(zhuǎn)為BiPAP模式，8 h后動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)二氧化碳分壓，提示高碳酸血癥(79 mmHg，1 mmHg=133.3 Pa)，調(diào)整為NIPPV模式呼吸支持；出生13 d，出現(xiàn)反復(fù)呼吸暫停伴二氧化碳潴留(65 mmHg)，予氣管插管SIMV模式呼吸支持；出生15 d，BiPAP下反復(fù)呼吸暫停并伴二氧化碳潴留(79 mmHg)，再次氣管插管高頻振蕩通氣(high frequency oscillatory ventilation, HFOV)模式呼吸支持。

1.2.2 消化系統(tǒng) 出生1 d開始微量胃腸道喂養(yǎng)，出生4 d安敏健/母乳1 mL/3 h下出現(xiàn)消化道出血，出生13 d奶量4 mL/3 h下出現(xiàn)腹脹，出生19 d再次胃腸道喂養(yǎng)(氨基酸奶)，出生25 d奶量12 mL/3 h下腹脹明顯?；純捍蟊闩懦霎惓?，無自主排便，多次通便處理亦無大便排出，僅于生后6、9、12 d通便后排出少量墨綠色大便。

1.3 輔助檢查 出生當(dāng)天及出生后4 d胸片提示肺部紋理增多。出生后4、6、7 d腹部平片提示腸管擴(kuò)張，形態(tài)欠規(guī)則，略呈管型。出生后13 d腹部立位片提示低位腸梗阻。出生后25 d腹部彩超提示腸蠕動(dòng)減弱，腸管擴(kuò)張，腸腔內(nèi)存多量內(nèi)容物；心臟彩超提示卵圓孔未閉；顱腦彩超提示雙側(cè)室管膜下出血，雙側(cè)腦室增寬(左側(cè)0.5 cm，右側(cè)0.6 cm)。住院期間動(dòng)態(tài)血常規(guī)及C反應(yīng)蛋白大致正常，動(dòng)態(tài)生化指標(biāo)提示低蛋白血癥，余正常。血、痰、大便培養(yǎng)均為陰性，真菌葡聚糖實(shí)驗(yàn)陰性。

1.4 轉(zhuǎn)歸 因患兒生后反復(fù)呼吸暫停伴二氧化碳潴留，需有創(chuàng)呼吸機(jī)支持，反復(fù)腹脹，無法建立腸道內(nèi)營養(yǎng)，于出生后26 d放棄治療后死亡。

1.5 分子遺傳學(xué)分析 征得患兒家屬同意后，采集患兒外周血樣本送武漢康圣達(dá)醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)所行全外顯子基因分析。根據(jù)患兒基因分析結(jié)果，征得家屬同意，采集患兒父母外周血樣本進(jìn)行家系分析。

1.6 文獻(xiàn)檢索策略 以“先天性中樞性通氣綜合征”“嬰兒”“PHOX2B基因突變”為檢索詞在中國知網(wǎng)、萬方數(shù)據(jù)庫、維普數(shù)據(jù)庫和PubMed等數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，檢索時(shí)間為建庫至2020年7月31日，檢索語言為中文和英文。排除指南、共識(shí)、綜述、動(dòng)物實(shí)驗(yàn)以及非新生兒病例的文獻(xiàn)。病例納入標(biāo)準(zhǔn)：具備完整的臨床資料，經(jīng)分子遺傳學(xué)檢查確診。對(duì)納入病例的臨床表現(xiàn)、分子遺傳學(xué)檢查結(jié)果、治療及隨訪情況進(jìn)行分析總結(jié)。好轉(zhuǎn)定義為能成功過渡至家庭通氣支持。

1.7 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 匯總文獻(xiàn)病例及本病例，按基因檢測(cè)結(jié)果分為PARMs和NPARMs組，采用χ2檢驗(yàn)比較兩組患兒的臨床表現(xiàn)、治療和預(yù)后情況。針對(duì)PARMs組，采用χ2檢驗(yàn)比較不同數(shù)目丙氨酸擴(kuò)增組患兒的臨床表現(xiàn)、治療以及預(yù)后情況，當(dāng)20%以上理論頻數(shù)<5時(shí)，采用Fisher確切概率檢驗(yàn)。P<0.05為差別有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

1.8 結(jié)果

1.8.1 分子遺傳學(xué)分析 該患兒二代測(cè)序(高通量測(cè)序)結(jié)果提示，在PHOX2B基因第3外顯子，染色體位置：chr4:41748329發(fā)現(xiàn)一處雜合突變(NM_003924:c.440 A>G)，根據(jù)美國醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)與基因組學(xué)學(xué)會(huì)指南，該突變分級(jí)評(píng)定為致病突變。一代驗(yàn)證提示父親和母親均為野生型(圖1)?；純涸赑HOX2B基因上發(fā)現(xiàn)的雜合突變，經(jīng)家系驗(yàn)證考慮為新發(fā)突變(但不排除父親或母親存在生殖細(xì)胞突變嵌合體可能)。該例患兒按基因分型屬于NPARMs。

圖1 一代測(cè)序家系驗(yàn)證圖(箭頭表示突變位點(diǎn))Fig.1 Family verification map of the first generation sequencing (arrow indicates mutation site)

1.8.2 文獻(xiàn)檢索結(jié)果及分析 共檢索文獻(xiàn)87篇(中文26篇，英文61篇)；排除綜述17篇(中文9篇，英文8篇)，非新生兒病例報(bào)道5篇(均為中文)以及其他非病例報(bào)道17篇(均為英文)，符合要求的文獻(xiàn)48篇(中文12篇，含病例22例；英文36篇，含病例91例)，其中33篇文獻(xiàn)合計(jì)67例(中文14例[4-10]，英文53例[3,11-35])有詳細(xì)資料(圖2)。對(duì)本病例及上述67例患兒的臨床表現(xiàn)、分子遺傳學(xué)以及治療預(yù)后進(jìn)行分析(表1，2)。由于為文獻(xiàn)回顧，并非每個(gè)病例均含有所有研究指標(biāo)，部分?jǐn)?shù)據(jù)存在缺失情況。

圖2 文獻(xiàn)檢索及病例篩選流程圖Fig.2 Flow chart of literature retrieval and case screening

表1 基因檢測(cè)及臨床情況Tab.1 Gene detection and clinical situation

表2 不同聚丙氨酸擴(kuò)展次數(shù)基因型資料比較Tab.2 Comparison of genotypes with different alanine expansion numbers

1.8.2.1 臨床特點(diǎn) 68例中，足月兒53例(81.5%，53/65)，男童44例(64.7%)，于出生后3 d內(nèi)發(fā)病60例(88.2%)。主要表現(xiàn)為呼吸暫停(100%，67/67)，需要有創(chuàng)通氣支持(83.8%，57/67)；并發(fā)消化系統(tǒng)疾病28例(41.2% ,28/68)，合并腫瘤4例(6.0%，4/67)，20.6%(14/68)的病例存在家族性因素。

1.8.2.2 不同基因型及臨床表現(xiàn)比較 PARMs 40例，基因型分別為20/24(2例)、20/25(11例)、20/26(12例)、20/27(13例)、20/29(1例)和20/31(1例)。NPARMs 28例，突變方式分別為替換(12例)、缺失(10例)、重復(fù)(4例)、插入(2例)。NPARMs組發(fā)生先天性巨結(jié)腸和腫瘤的概率高于PARMs組(60.7%vs27.5%；14.8%vs0,P<0.05)，NPARMs組對(duì)有創(chuàng)通氣和氣管切開的需求低于PARMs組(63.0%vs100%；23.8%vs57.1%,P<0.05)。丙氨酸重復(fù)次數(shù)多者，以男童居多(男女比例12∶3)；重復(fù)次數(shù)少者，發(fā)生先天性巨結(jié)腸較少(2/25vs9/15，P<0.05)、預(yù)后較好(21/25 & 4/13,P<0.05)、更有家族傾向性(10/25 & 0/15,P<0.05)。根據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，基因型存在地域差別(χ2=6.530，P<0.05)，亞洲的病例多為PARMs(69.7%)，而歐洲和美洲多為NPARMs(64.0%)。

2 討 論

CCHS是一類罕見的以肺泡低通氣為主要表現(xiàn)的常染色體顯性遺傳病[36]，多于新生兒期發(fā)作[1]。目前全球已報(bào)道1 000余例，發(fā)病率無性別差異[3]。自CCHS被發(fā)現(xiàn)和報(bào)道以來，陸續(xù)有遲發(fā)性的病例報(bào)道，提示未經(jīng)治療者因長期肺泡低通氣、嚴(yán)重缺氧而引起肺動(dòng)脈高壓、右心功能不全以及神經(jīng)系統(tǒng)疾病不良預(yù)后[37]。近年來，越來越多的病例報(bào)道提示，CCHS患兒如能早期診斷和干預(yù)，大多數(shù)生存期可延長，并獲得良好的生活質(zhì)量。所以臨床醫(yī)師應(yīng)提高對(duì)該疾病的認(rèn)識(shí)，做到早診早治。

CCHS的臨床表現(xiàn)主要為反復(fù)發(fā)作的呼吸暫停伴二氧化碳潴留，但由于中樞對(duì)低氧血癥以及高碳酸血癥缺乏反饋機(jī)制，患兒可能并不出現(xiàn)呼吸節(jié)律增快，可伴發(fā)消化系統(tǒng)發(fā)育異常、神經(jīng)嵴源性腫瘤及其他相關(guān)的自主神經(jīng)改變，如眼部異常、食管運(yùn)動(dòng)功能障礙、便秘、感音神經(jīng)性耳聾、心律失常、體位性低血壓和神經(jīng)癥狀(癲癇發(fā)作、發(fā)育遲緩)等[3]。此外，研究指出，>2歲的兒童和青少年患者存在特殊面容，主要是PARMs病例，通過5個(gè)變量來表征面容(上唇高度、眼距、上面部高度、鼻尖突出情況和嘴唇特征)可正確預(yù)測(cè)86%的CCHS病例和82%的對(duì)照病例[38]。本研究中患兒的臨床特點(diǎn)為：男童、足月兒多見，發(fā)病時(shí)間多在出生后3 d內(nèi)；臨床表現(xiàn)主要為呼吸暫停及二氧化碳潴留(100%)，多數(shù)需有創(chuàng)機(jī)械通氣(85.1%)，部分需氣管切開(44.6%)，常合并先天性巨結(jié)腸(41.2%)和腫瘤(6.0%)。

CCHS主要與PHOX2B基因突變有關(guān)，臨床表現(xiàn)與基因突變類型有一定相關(guān)性。PHOX2B是第4對(duì)常染色體上的配對(duì)同源盒基因，編碼由314個(gè)氨基酸組成的轉(zhuǎn)錄因子，參與自主神經(jīng)系統(tǒng)的分化與成熟[39]，并調(diào)節(jié)多種基因的表達(dá)。PHOX2B存在2類突變，即PARMs和NPARMs。在正常個(gè)體中，PHOX2B外顯子3的等位基因存在一段包含20個(gè)丙氨酸的重復(fù)片段(基因型20/20)，而突變的等位基因丙氨酸重復(fù)次數(shù)為24～33(基因型20/24～20/33)，此類突變即為PARMs。丙氨酸重復(fù)次數(shù)增加會(huì)加重疾病的嚴(yán)重程度，需呼吸機(jī)支持，并與較低的發(fā)病年齡相關(guān)[3]。NPARMs引起錯(cuò)義、無義、移碼或終止密碼子改變，此類基因突變病情常較重，需持續(xù)呼吸支持，合并先天性巨結(jié)腸以及神經(jīng)嵴源性腫瘤等的風(fēng)險(xiǎn)高[40]。也有文獻(xiàn)報(bào)道，NPARMs組在呼吸支持方面的要求可能低于PARMs組，僅表現(xiàn)為輕癥的呼吸系統(tǒng)表型[30]。本研究結(jié)果顯示，NPARMs組更多合并先天性巨結(jié)腸和腫瘤，呼吸系統(tǒng)表型較輕；與丙氨酸重復(fù)次數(shù)多者相比，重復(fù)次數(shù)少的患兒合并先天性巨結(jié)腸較少，預(yù)后較好。提示該病存在一定的基因-表型相關(guān)性，基因檢測(cè)有助于疾病的早期診療和預(yù)后評(píng)估。鑒于該病存在遺傳傾向，美國胸科協(xié)會(huì)于2010年發(fā)表的CCHS管理聲明建議[1]：針對(duì)曾生育該類患兒的父母予以基因檢測(cè)進(jìn)行家系分析，以評(píng)估未來子女發(fā)生疾病的風(fēng)險(xiǎn)，并提供遺傳咨詢；通過基因檢測(cè)進(jìn)行產(chǎn)前診斷，預(yù)測(cè)后期發(fā)生腫瘤的風(fēng)險(xiǎn)，指導(dǎo)進(jìn)一步的醫(yī)學(xué)干預(yù)。由于PHOX2B基因突變類型各異，文獻(xiàn)[41-42]推薦，針對(duì)不同的基因突變采用不同的方法進(jìn)行檢測(cè)：PHOX2B基因片段分析以篩查PARMs；PHOX2B基因測(cè)序分析以明確NPARMs；多重連接探針擴(kuò)增技術(shù)檢測(cè)PHOX2B外顯子或者全基因的缺失/重復(fù)；聯(lián)合前兩種檢測(cè)方法篩查嵌合體。

針對(duì)CCHS的診斷，2020年發(fā)表的歐洲指南給出疾病診斷思路[43]：對(duì)于可疑低通氣綜合征的患兒，采用多導(dǎo)睡眠儀進(jìn)行監(jiān)測(cè)，如果存在睡眠相關(guān)的低通氣則進(jìn)一步行基因檢測(cè)，否則應(yīng)在排除感染、心肺疾患、神經(jīng)系統(tǒng)疾病以及代謝性疾病等因素引起的呼吸暫停后行基因檢測(cè)明確。確診CCHS后，需注意排查是否合并先天性巨結(jié)腸、腫瘤以及其他自主神經(jīng)功能紊亂等疾病。本研究報(bào)道的病例為早產(chǎn)、極低出生體質(zhì)量兒，通過基因檢測(cè)證實(shí)突變類型為NPARMs(基因替換)。該患兒臨床表現(xiàn)與基因突變相符，證實(shí)基因-表型的相關(guān)性。既往文獻(xiàn)報(bào)道的病例中，早產(chǎn)兒比例極低，提示可能因患兒為早產(chǎn)兒而忽略存在CCHS的可能性，在發(fā)病早期未進(jìn)行基因診斷，從而導(dǎo)致誤診或漏診。

目前CCHS尚無有效的治療藥物，需終身呼吸支持，主要治療目標(biāo)為維持最佳的通氣(二氧化碳分壓為35～45 mmHg)及氧合[43]，根據(jù)患者年齡、發(fā)病年齡、呼吸機(jī)依賴的持續(xù)時(shí)間等，臨床采用的治療方式有：氣管切開并正壓通氣、鼻罩或面罩的正壓通氣、負(fù)壓通氣或是膈肌起搏等。美國胸科協(xié)會(huì)2010年發(fā)表的CCHS管理聲明建議[1]：一經(jīng)確診，在新生兒期或是嬰兒期即可考慮行氣管切開術(shù)。氣管切開雖有利于長期呼吸支持，但也增加了感染的機(jī)會(huì)，且不利于患兒發(fā)聲及語言交流，所以近年來開始嘗試無創(chuàng)通氣。國內(nèi)已有3月齡患兒成功轉(zhuǎn)為無創(chuàng)通氣的文獻(xiàn)報(bào)道[44]?？紤]更好的氣體交換以及神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育，TRANG等[43]仍主張?jiān)缙谑褂脷夤芮虚_及正壓通氣支持，逐步過渡至無創(chuàng)通氣(5～8歲)，以避免發(fā)生神經(jīng)系統(tǒng)不良預(yù)后以及面部發(fā)育不全。面罩正壓通氣的使用要求能夠配合、呼吸道正常且僅在睡眠期間需要呼吸支持者，是僅需夜間通氣的遲發(fā)型患者的首選。膈肌起搏可用于通氣時(shí)間較長患者的日間呼吸支持。負(fù)壓通氣目前臨床使用經(jīng)驗(yàn)尚少。

綜上所述，CCHS新生兒以呼吸暫停和二氧化碳潴留為主要臨床表現(xiàn)，基因檢測(cè)有助于明確診斷、預(yù)測(cè)臨床表現(xiàn)及評(píng)估預(yù)后。對(duì)于CCHS的病例需要早期明確診斷和正確處理，預(yù)防和避免高碳酸血癥、低氧血癥所引起的不良預(yù)后。該病多在新生兒期發(fā)病，新生兒期如出現(xiàn)反復(fù)呼吸暫停及二氧化碳潴留，尤其是以呼吸暫停為常見臨床表現(xiàn)的早產(chǎn)兒，需借助基因檢測(cè)早期明確診斷，并注意排查相關(guān)并發(fā)癥。