【佳學基因檢測】心腎系統(tǒng)罕見病黏多糖貯積癥基因檢測

罕見病基因檢測導讀：

發(fā)現(xiàn)溶酶體以及它們在細胞生物學和人類疾病中的作用，標志著黏多糖貯積癥（MPS）歷史上的重大轉折。類似于許多其他溶酶體貯積癥（LSD），這些疾病的病理生理學被認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）直接導致的后果。現(xiàn)在，許多其他溶酶體貯積癥（LSD）被認為同時影響多種細胞通路和信號級聯(lián)，每一種通路和信號級聯(lián)都可能導致疾病的病理生理學和臨床表現(xiàn)。

黏多糖貯積癥（MPS）是一組復雜的、進行性多系統(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分析是該病診斷的金標準。

黏多糖貯積癥的酶學分析和基因檢測

黏多糖貯積癥的酶學分析和基因檢測是確定該疾病類型和確診的關鍵步驟之一。通過酶學分析，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?；驒z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的基因突變或變異。這些檢測方法的結合可以幫助醫(yī)生做出正確的診斷，并指導后續(xù)的治療和管理計劃。

在酶學分析中，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反應、使用底物來檢測酶的反應產物、以及利用特定染色劑或熒光標記來觀察酶的活性。

而基因檢測則涉及對患者的DNA進行分析，以確定是否存在與黏多糖貯積癥相關的基因變異。這通常涉及PCR擴增、DNA測序等技術，可以檢測出導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。

綜合酶學分析和基因檢測的結果，可以幫助醫(yī)生確定患者的黏多糖貯積癥類型和嚴重程度，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的信息。通過確定患者的基因變異，可以幫助家庭成員進行遺傳咨詢，了解他們是否有攜帶相同基因變異的風險。

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行，相對較為簡便和容易操作。相比之下，酶學分析可能需要獲取組織樣本（如皮膚活檢），且操作復雜度較高。

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。

盡管基因檢測具有這些優(yōu)勢，但在實際臨床中，酶學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，佳學基因檢測進行了大量的該病的基因檢測，積累力氣哦大樣本流行病學數(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歲內發(fā)病，智力低下，有破壞性行為，嚴重的神經(jīng)系統(tǒng)癥狀，呼吸系統(tǒng)通氣障礙和心血管系統(tǒng)病變可導致重型患者于10～20歲死亡。輕型患者智力正常，病情進展緩慢。

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，伴雙手關節(jié)韌帶松弛，膝外翻，角膜混濁，牙齒稀疏，牙釉質薄，耳聾（神經(jīng)性或混合性），進行性運動能力減低。部分患者有心瓣膜病。嚴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，胸腰椎后側凸畸形，椎體形狀扁平、不規(guī)則或前緣鳥喙狀異常。

（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，遠端增寬，骨髓腔增寬。

（5）雙手：掌骨近端呈子彈頭狀，尺橈骨遠端呈“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

當白細胞或血漿中相應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，進一步行相應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、酶活性測定和相應的基因分析。

1.如果患者出生時正常，漸出現(xiàn)面容特殊，關節(jié)僵硬，爪形手時，X線檢查見肋骨飄帶，椎體前緣鳥喙狀改變等，提示黏多糖貯積癥Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅵ型或Ⅶ型的可能，進一步行相關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)雞胸和脊柱后側凸，進行性加重伴雙膝外翻，雙手腕關節(jié)下垂等，提示黏多糖貯積癥Ⅳ型的可能性，進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，關節(jié)僵硬，爪形手，牙齦增生明顯，智力落后嚴重，大多數(shù)有身材矮小，常因心臟受累致心衰，于學齡前期死亡。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、外科矯正和康復等，改善生活質量。

（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：物理治療和康復鍛煉可以一定程度地改善關節(jié)僵硬。定期骨科隨診脊柱和關節(jié)狀況，必要時支架治療減輕脊柱側彎。關節(jié)嚴重畸形時可行關節(jié)置換術以改善功能。腕管綜合征可行外科減壓手術治療。存在第2頸椎齒狀突發(fā)育不全伴上頸椎穩(wěn)定性差時，應行上頸椎減壓和融合術。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整術（growth modulation/guided growth）或線性對位骨切開術。

（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)用抗生素預防細菌性心內膜炎。瓣膜嚴重病變時可行瓣膜置換以避免嚴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、鞘內酶替代、融合蛋白、基因組編輯治療等。

4.骨髓移植/造血干細胞移植目前推薦用于MPSⅠ，Ⅱ和Ⅵ型，建議早期治療。

5.手術風險由于患者寰樞關節(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，應注意氣管插管型號的選擇和術中氣道的維持。

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。應對所有患者及其家庭成員提供必要的遺傳咨詢，對高風險胎兒進行產前診斷。

診療流程（圖1）

圖 1 黏多糖貯積癥診療流程