【佳學(xué)基因檢測】心腎系統(tǒng)罕見病黏多糖貯積癥基因檢測

罕見病基因檢測導(dǎo)讀：

發(fā)現(xiàn)溶酶體以及它們在細(xì)胞生物學(xué)和人類疾病中的作用，標(biāo)志著黏多糖貯積癥（MPS）歷史上的重大轉(zhuǎn)折。類似于許多其他溶酶體貯積癥（LSD），這些疾病的病理生理學(xué)被認(rèn)為是由于溶酶體降解功能受阻而引起的。因此，MPS的表現(xiàn)被視為溶酶體無法降解的黏多糖（也稱為糖胺聚糖，GAG）直接導(dǎo)致的后果?，F(xiàn)在，許多其他溶酶體貯積癥（LSD）被認(rèn)為同時影響多種細(xì)胞通路和信號級聯(lián)，每一種通路和信號級聯(lián)都可能導(dǎo)致疾病的病理生理學(xué)和臨床表現(xiàn)。

黏多糖貯積癥（MPS）是一組復(fù)雜的、進(jìn)行性多系統(tǒng)受累的溶酶體病，其原因是由于降解糖胺聚糖（又稱為酸性黏多糖，GAGs）的酶缺乏所致。無法有效降解的黏多糖在溶酶體中積聚，可能導(dǎo)致面容異常、神經(jīng)系統(tǒng)受損、骨骼畸形、肝脾腫大、心臟病變、以及角膜混濁等癥狀。

如何正確、快速診斷是否是粘多糖貯積癥？

黏多糖貯積癥共分為 7 型（表 1），涉及 11 個基因編碼的11 種溶酶體酶，除 MPSⅡ型為 X 連鎖遺傳外，其余皆屬常染色體隱性遺傳。所有黏多糖貯積癥的酶學(xué)分析是該病診斷的金標(biāo)準(zhǔn)。

黏多糖貯積癥的酶學(xué)分析和基因檢測

黏多糖貯積癥的酶學(xué)分析和基因檢測是確定該疾病類型和確診的關(guān)鍵步驟之一。通過酶學(xué)分析，可以評估溶酶體中特定酶的活性水平，從而確定患者是否存在酶缺乏或功能異常。基因檢測則是通過分析患者的DNA來確定是否存在與黏多糖貯積癥相關(guān)的基因突變或變異。這些檢測方法的結(jié)合可以幫助醫(yī)生做出正確的診斷，并指導(dǎo)后續(xù)的治療和管理計劃。

在酶學(xué)分析中，通常會使用各種體外酶活性測定方法，通過測量患者的生物樣本中特定酶的活性水平來評估溶酶體功能。這些方法可能包括直接測量酶活性的化學(xué)反應(yīng)、使用底物來檢測酶的反應(yīng)產(chǎn)物、以及利用特定染色劑或熒光標(biāo)記來觀察酶的活性。

而基因檢測則涉及對患者的DNA進(jìn)行分析，以確定是否存在與黏多糖貯積癥相關(guān)的基因變異。這通常涉及PCR擴增、DNA測序等技術(shù)，可以檢測出導(dǎo)致該疾病的遺傳突變，如α-L-巖藻糖苷酶、α-N-乙酰-葡糖苷酶等酶基因的突變。

綜合酶學(xué)分析和基因檢測的結(jié)果，可以幫助醫(yī)生確定患者的黏多糖貯積癥類型和嚴(yán)重程度，為個體化的治療方案提供重要信息。

基因檢測比酶學(xué)分析在診斷黏多糖貯積癥具有哪些更正確、更具操作性的特點？

基因檢測和酶學(xué)分析在診斷黏多糖貯積癥方面各有其獨特的優(yōu)勢和特點，但基因檢測相對于酶學(xué)分析在某些方面更正確、更具操作性：

正確性： 基因檢測可以直接檢測患者的DNA，確定是否存在與黏多糖貯積癥相關(guān)的基因變異。這種方法可以提供確切的遺傳信息，因此在確定疾病類型和預(yù)測患者攜帶的變異的功能影響方面更為正確。

遺傳咨詢： 基因檢測可以為家族遺傳咨詢提供更詳細(xì)的信息。通過確定患者的基因變異，可以幫助家庭成員進(jìn)行遺傳咨詢，了解他們是否有攜帶相同基因變異的風(fēng)險。

操作性： 基因檢測通?？梢酝ㄟ^血液樣本或口腔拭子等非侵入性的方式進(jìn)行，相對較為簡便和容易操作。相比之下，酶學(xué)分析可能需要獲取組織樣本（如皮膚活檢），且操作復(fù)雜度較高。

靈敏度： 基因檢測可以檢測出患者的攜帶率，即使在疾病尚未表現(xiàn)出明顯癥狀的早期階段，也能發(fā)現(xiàn)潛在的基因突變。這有助于早期診斷和治療干預(yù)。

盡管基因檢測具有這些優(yōu)勢，但在實際臨床中，酶學(xué)分析仍然是診斷黏多糖貯積癥的重要方法之一。綜合利用這兩種方法可以提高診斷的正確性和全面性。

表1：粘多糖貯積癥的分型

黏多糖貯積癥患病率約為 1/100 000，亞洲人群中 MPS II 患者賊多，佳學(xué)基因檢測進(jìn)行了大量的該病的基因檢測，積累力氣哦大樣本流行病學(xué)數(shù)據(jù)。

黏多糖貯積癥臨床表現(xiàn)

1.黏多糖貯積癥Ⅰ型典型患者出生時正常。于6個月～1歲面容逐漸變丑，面中部變扁、鼻梁增寬、角膜混濁、耳聾、頭大、前后徑長，前額突出，關(guān)節(jié)僵硬、爪形手、雞胸和腰椎后突等。常于2～5歲出現(xiàn)心臟瓣膜增厚、心肌病或充血性心力衰竭。5歲出現(xiàn)肝脾大。精神運動發(fā)育落后。一般存活至10歲左右。多死于心衰和肺炎。

MPSⅠ型輕型患者5歲以后出現(xiàn)癥狀，輕度面容粗陋、角膜混濁和手足關(guān)節(jié)僵硬。智力正常，壽命相對較長。

臨床癥狀在各亞型之間有互相重疊，但生化檢查結(jié)果在各型之間無顯著差異。

2.黏多糖貯積癥Ⅱ型此型為X連鎖隱性遺傳病。絕大多數(shù)患者為男性，極少數(shù)女性攜帶者發(fā)病。主要臨床表現(xiàn)為面容粗陋、身材矮小、爪形手、頭大（有或無腦積水）、巨舌癥、聲音嘶啞、肝脾大、臍疝或腹股溝疝、耳聾、腕管綜合征和脊髓壓迫，無角膜混濁。重型患者于2歲內(nèi)發(fā)病，智力低下，有破壞性行為，嚴(yán)重的神經(jīng)系統(tǒng)癥狀，呼吸系統(tǒng)通氣障礙和心血管系統(tǒng)病變可導(dǎo)致重型患者于10～20歲死亡。輕型患者智力正常，病情進(jìn)展緩慢。

3.黏多糖貯積癥Ⅲ型黏多糖貯積癥Ⅲ型根據(jù)致病基因和酶缺陷不同分為A、B、C及D4種亞型。臨床表現(xiàn)相同，主要表現(xiàn)為嚴(yán)重智力發(fā)育落后。6歲以后面容輕度粗陋。無角膜混濁，身高正常。X線骨骼改變較輕。后期可出現(xiàn)關(guān)節(jié)僵硬、肝脾大和癲癇。

4.黏多糖貯積癥Ⅳ型黏多糖貯積癥Ⅳ型分為A和B亞型。臨床表現(xiàn)相同，在兒童期發(fā)病的患者表型嚴(yán)重且病情發(fā)展快速，晚發(fā)的患者病情發(fā)展相對緩慢?；純簞偝錾鷷r表現(xiàn)正常，通常在出生后1～3歲開始出現(xiàn)臨床癥狀，主要影響骨骼的發(fā)育，造成短軀干侏儒，智力正常。首先出現(xiàn)脊柱后凸和雞胸，漸加重致明顯的短軀干、頸短和肋緣外翻，伴雙手關(guān)節(jié)韌帶松弛，膝外翻，角膜混濁，牙齒稀疏，牙釉質(zhì)薄，耳聾（神經(jīng)性或混合性），進(jìn)行性運動能力減低。部分患者有心瓣膜病。嚴(yán)重骨骼畸形可致心肺功能減低和脊髓壓迫等。

5.黏多糖貯積癥Ⅵ型臨床表現(xiàn)與MPSⅠ型相似，不同之處是患者智力正常。

6.黏多糖貯積癥Ⅶ型臨床表現(xiàn)輕重不同，重者可表現(xiàn)為嚴(yán)重胎兒水腫，輕者表現(xiàn)為輕度脊柱骨骺發(fā)育不良。典型患者表現(xiàn)為肝脾大，骨骼異常，面容特殊，不同程度智力落后。

表2 黏多糖貯積癥各型的臨床表現(xiàn)

在進(jìn)行黏多糖貯積癥基因檢測時，還需要什么輔助檢查？

1.骨骼X線檢查

（1）肋骨：近脊柱端干骺端增寬呈“括弧狀”，遠(yuǎn)端肋骨明顯增寬呈“飄帶狀”，鎖骨增寬。

（2）椎體：第2頸椎齒狀突發(fā)育不良，胸腰椎后側(cè)凸畸形，椎體形狀扁平、不規(guī)則或前緣鳥喙?fàn)町惓！?/p>

（3）骨盆：髖臼淺，髖外翻，股骨頭發(fā)育不良。

（4）長骨：骨干變短、不規(guī)則，遠(yuǎn)端增寬，骨髓腔增寬。

（5）雙手：掌骨近端呈子彈頭狀，尺橈骨遠(yuǎn)端呈“V”形。

（6）頭顱：顱骨增厚，舟狀頭，蝶鞍J形。

2.頭顱CT/MRI

典型表現(xiàn)為腦實質(zhì)多發(fā)囊狀改變，其他包括腦室增寬和腦積水等。

3.心電圖改變

包括心動過速，心肌肥厚，心律失常等。

4.超聲心動圖

可見瓣膜病變（依次為二尖瓣、主動脈瓣、三尖瓣和肺動脈瓣），心肌肥厚，晚期見充血性心力衰竭等。

5.尿黏多糖電泳分析

尿黏多糖電泳可以檢出硫酸類肝素（HS）、硫酸皮膚素（DS）和硫酸角質(zhì)素（KS）條帶。黏多糖貯積癥Ⅱ型患者出現(xiàn)異常硫酸類肝素（HS）及硫酸皮膚素（DS）條帶。黏多糖貯積癥Ⅳ型患者硫酸角質(zhì)素（KS）陽性。

6.眼科

檢查不同程度的角膜混濁。

7.酶活性測定

當(dāng)白細(xì)胞或血漿中相應(yīng)的黏多糖貯積癥酶活性明顯降低或缺乏時（表1），有確診意義。

8.基因分析

IDS檢出一個致病突變可確診MPSⅡ型。其他任何一個常染色體隱性遺傳黏多糖貯積癥致病基因檢出2個等位基因致病突變時有確診意義。建議所有基因診斷的患者，進(jìn)一步行相應(yīng)的酶活性測定以支持基因診斷。

黏多糖貯積癥診斷

黏多糖貯積癥的診斷依靠臨床表現(xiàn)、實驗室檢查、酶活性測定和相應(yīng)的基因分析。

1.如果患者出生時正常，漸出現(xiàn)面容特殊，關(guān)節(jié)僵硬，爪形手時，X線檢查見肋骨飄帶，椎體前緣鳥喙?fàn)罡淖兊?，提示黏多糖貯積癥Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅵ型或Ⅶ型的可能，進(jìn)一步行相關(guān)酶活性測定或基因突變分析可以鑒別。

2.如果患者出生時正常，漸出現(xiàn)雞胸和脊柱后側(cè)凸，進(jìn)行性加重伴雙膝外翻，雙手腕關(guān)節(jié)下垂等，提示黏多糖貯積癥Ⅳ型的可能性，進(jìn)一步行酶活性測定或基因突變分析可以確診。

3.如果患者出生正常，漸出現(xiàn)智力發(fā)育落后，多動，有攻擊行為等，要考慮黏多糖貯積癥Ⅲ型的可能，進(jìn)一步行酶活性測定或基因突變分析可以確診。

黏多糖貯積癥鑒別診斷

1.需要與MPSⅠ、MPSⅡ和MPSⅥ鑒別的疾病主要包括黏脂貯積癥Ⅱ、黏脂貯積癥Ⅲ和多種硫酸酯酶缺乏癥等。黏脂貯積癥Ⅱ型（Ⅰ-celldisease），是由于GNPTAB基因突變所致的常染色體隱性遺傳病。與黏多糖貯積癥Ⅱ型患兒相比，患者起病更早、更重，1歲之前即有面容特殊，關(guān)節(jié)僵硬，爪形手，牙齦增生明顯，智力落后嚴(yán)重，大多數(shù)有身材矮小，常因心臟受累致心衰，于學(xué)齡前期死亡。黏脂貯積癥Ⅱ型患者頭不大，尿黏多糖電泳分析正常，確診有待于酶活性測定或基因突變分析。

2.需要與MPSⅣ和MPSⅦ鑒別的疾病主要包括先天性脊柱骨骺干骺端發(fā)育不良的各種疾病。脊柱骨骺干骺端發(fā)育不良為一組由于基因突變所致的先天性骨骼發(fā)育不良性疾病。主要包括COL2A1基因突變導(dǎo)致的常染色體顯性遺傳性先天性脊柱骨骺發(fā)育不良，TRAPPC2基因突變所致的X連鎖遲發(fā)型脊柱骨骺發(fā)育不良，TRPV4基因突變所致的常染色體顯性遺傳性脊柱干骺端發(fā)育不良等。臨床表現(xiàn)和X線檢查均有相似之處，但是，黏多糖貯積癥ⅣA型患者在骨骼之外的表現(xiàn)，尤其是角膜混濁、心臟病變、聽力損害等，都有助于鑒別。而且，家族史也能提供一定的鑒別診斷線索，黏多糖貯積癥ⅣA型是常染色體隱性遺傳病，在一個家系中幾乎不會出現(xiàn)兩代人患同樣疾病的現(xiàn)象。而其他3種疾病，都有可能見到兩代人患同種疾病的可能。賊后確診有賴于尿黏多糖分析，酶活性測定和基因突變檢測。

3.需要與MPSⅢ鑒別的疾病包括所有兒童期起病進(jìn)行性神經(jīng)系統(tǒng)受累的非感染性疾病。

黏多糖貯積癥治療

1.對癥治療主要針對呼吸及心血管系統(tǒng)合并癥、耳聾、腦積水、外科矯正和康復(fù)等，改善生活質(zhì)量。

（1）眼睛：定期檢查眼底，及早發(fā)現(xiàn)視神經(jīng)病變。

（2）聽力：扁桃體和腺樣體切除可以減輕上呼吸道梗阻。咽鼓管置管術(shù)可改善聽力，必要時使用助聽器。

（3）骨骼異常：物理治療和康復(fù)鍛煉可以一定程度地改善關(guān)節(jié)僵硬。定期骨科隨診脊柱和關(guān)節(jié)狀況，必要時支架治療減輕脊柱側(cè)彎。關(guān)節(jié)嚴(yán)重畸形時可行關(guān)節(jié)置換術(shù)以改善功能。腕管綜合征可行外科減壓手術(shù)治療。存在第2頸椎齒狀突發(fā)育不全伴上頸椎穩(wěn)定性差時，應(yīng)行上頸椎減壓和融合術(shù)。在生長板未閉合之前，下肢輕中度膝外翻可行局部骨骼生長板切開調(diào)整術(shù)（growth modulation/guided growth）或線性對位骨切開術(shù)。

（4）心臟：定期心臟超聲檢查，及早發(fā)現(xiàn)心臟瓣膜和心肌病變。心臟瓣膜受累時可常規(guī)用抗生素預(yù)防細(xì)菌性心內(nèi)膜炎。瓣膜嚴(yán)重病變時可行瓣膜置換以避免嚴(yán)重的心臟反流造成心衰。

（5）其他：發(fā)生睡眠呼吸暫停時，可用簡易呼吸器持續(xù)終末正壓治療。腦積水可行分流術(shù)治療。2.酶替代治療國外已上市的藥物包括針對MPSⅠ（aldurazyme），MPSⅡ（hunterase和elaprase），MPSⅣA（vimizim），MPSⅥ（naglazyme）和MPSⅦ（mepseⅦ）。

3.其他實驗階段的藥物包括小分子、基因、鞘內(nèi)酶替代、融合蛋白、基因組編輯治療等。

4.骨髓移植/造血干細(xì)胞移植目前推薦用于MPSⅠ，Ⅱ和Ⅵ型，建議早期治療。

5.手術(shù)風(fēng)險由于患者寰樞關(guān)節(jié)發(fā)育不良，在行氣管插管時，要避免頭過仰造成意外。由于患者氣道和聲門相對狹窄，應(yīng)注意氣管插管型號的選擇和術(shù)中氣道的維持。

6.遺傳咨詢黏多糖貯積癥除Ⅱ型外，均為常染色體隱性遺傳病，患者父母再次生育再發(fā)風(fēng)險為25％，黏多糖貯積癥除Ⅱ型為X連鎖遺傳病，先證者同胞的患病風(fēng)險決定于其母親的攜帶狀態(tài)。如果母親為突變攜帶者，子代的風(fēng)險為50％。遺傳到突變的男性為患者，女性為攜帶者，女性攜帶者有少于10％的可能性會發(fā)病。應(yīng)對所有患者及其家庭成員提供必要的遺傳咨詢，對高風(fēng)險胎兒進(jìn)行產(chǎn)前診斷。

診療流程（圖1）

圖 1 黏多糖貯積癥診療流程