囊性纖維化研究進(jìn)展(全文)

1、囊性纖維化研究進(jìn)展(全文)囊性纖維化(cystic fibrosis , CF)是歐美人群中常見(jiàn)的常染色體隱性遺傳病，最早在 1938年被Dorothy Andersen報(bào)道，隨后在紐約熱風(fēng)暴中大量?jī)和惺钌踔了劳觯馔獍l(fā)現(xiàn)這些患者除肺部感染外合并 多汗且汗液電解質(zhì)異常，提出汗液電解質(zhì)測(cè)定作為診斷CF的一個(gè)依據(jù)1 o CF在歐美人群中發(fā)病率約為1 : 2 500，日本發(fā)病率約為1 : 350000，中國(guó)尚無(wú)發(fā)病情況的流行病學(xué)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)2。本文通過(guò)對(duì) CF臨床特點(diǎn)及囊性纖維化跨膜轉(zhuǎn)導(dǎo)調(diào)節(jié)因子(cystic fibrosis transmembrane conductanee regulator，

2、CFTR)基因突變特點(diǎn)作一綜述，旨在提高臨床醫(yī)師對(duì)CF臨床特點(diǎn)的認(rèn)識(shí)，增加診斷意識(shí)，減少漏診和誤診。1 病因及發(fā)病機(jī)制CF是由位于人類(lèi)第 7對(duì)染色體長(zhǎng)臂上 CFTR基因突變所致，CFTR 是含有1 480個(gè)氨基酸的CAMP依賴(lài)性氯離子跨膜糖蛋白，最早于 1989年由Riordan 等克隆分離成功 。CFTR基因突變導(dǎo)致其功能出 現(xiàn)異常，使得上皮細(xì)胞的氯離子和水分泌減少，最終造成細(xì)胞外分泌 液含水減少，氯化鈉含量升高，分泌物黏稠，引流不暢，阻塞呼吸道、 胰管、膽道等管腔，并導(dǎo)致外分泌腺分泌異常o2 臨床表現(xiàn)CF可表現(xiàn)為全身多系統(tǒng)功能受累。最常見(jiàn)的表現(xiàn)為累及呼吸系統(tǒng)，導(dǎo)致呼吸道反復(fù)感染，后期發(fā)展為

3、支氣管擴(kuò)張及阻塞性肺病，最終導(dǎo)致呼吸衰竭，很多患者伴有鼻竇炎、中耳炎等，肺部疾病是最常見(jiàn)的 死亡原因；累及消化系統(tǒng)表現(xiàn)為胰腺功能不全，導(dǎo)致吸收不良，引起腹瀉及脂肪瀉， 在新生兒出現(xiàn)胎糞性腸梗阻，很多患者出現(xiàn)肝臟疾病，如門(mén)脈高壓后期發(fā)展為肝硬化，多數(shù)患者伴有營(yíng)養(yǎng)不良；累及泌尿生 殖系統(tǒng)導(dǎo)致腎臟發(fā)育不全、男性先天性輸精管缺如及不孕不育等；累 及外分泌腺導(dǎo)致多汗，汗液氯化鈉含量增高，多有氯化鈉結(jié)晶；累及 內(nèi)分泌系統(tǒng)引起囊性纖維化相關(guān)性糖尿病，還有部分患者引起囊性纖 維化相關(guān)的骨質(zhì)疏松，加速肺功能下降并影響營(yíng)養(yǎng)狀況，增加病死率24。3 診斷根據(jù)囊性纖維化基金會(huì)發(fā)布的CF診斷流程如下。對(duì)于新生兒篩查中陽(yáng)

4、性，并存在 1種或多種臨床表現(xiàn)、有陽(yáng)性家族史者，(1)汗液試驗(yàn)結(jié)果60 mmol/L ，即可診斷為 CF。 (2)若汗液試驗(yàn)結(jié)果為3059mmol/L :存在2個(gè)引起 CF的CFTR突變，即可診斷為CF;若存在的CFTR突變?yōu)榕R床未明確型，則建議進(jìn)一步行CFTR功能試驗(yàn)并進(jìn)行隨訪(fǎng)；若無(wú) CFTR基因突變，則可初步排除 CFo若患者 汗液試驗(yàn)結(jié)果冬29 mmol/L ，則可排除 CF2,5,6。3.1 汗液試驗(yàn)汗液試驗(yàn)是診斷 CF必不可少的診斷依據(jù)，所以正確的汗液試驗(yàn)對(duì) 于CF診斷非常重要?，F(xiàn)在國(guó)內(nèi)外都采用毛果蕓香堿電離子導(dǎo)入法進(jìn) 行汗液試驗(yàn)。在進(jìn)行汗液試驗(yàn)時(shí)應(yīng)注意：采集汗液部位不能有皮疹、 炎

5、性反應(yīng)或外傷，以免體液污染樣品；一般刺激前臂或大腿處收集汗液，應(yīng)盡量從單一部位取得最小質(zhì)量或最小體積汗液；平均出汗速度 應(yīng)超過(guò)每分鐘1 g/m 2，保證刺激和收集區(qū)面積相似，一般收集兩側(cè)的標(biāo)本，盡量減少汗液蒸發(fā)或氯化物被非刺激汗液所稀釋?zhuān)皇占瘯r(shí)間應(yīng) 在30 min以?xún)?nèi)，確保汗液測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性。3.2 基因檢測(cè)對(duì)于臨床表現(xiàn)不典型或汗液試驗(yàn)陰性患者，可通過(guò)基因檢測(cè)進(jìn)行確診?；驒z測(cè)作為一種安全、快速、易行的手段在CF診斷中越來(lái)越重要。2017年囊性纖維化基金會(huì)制定的指南中指出截至目前公幵報(bào)道 的CFTR突變有2 000多種，被描述的有 300多種，而且提出不是所 有的CFTR突變都能引起 CF，

6、相關(guān)的研究還在進(jìn)行中。根據(jù)突變對(duì)CFTR功能的影響可分為 6型。I型：CFTR蛋白合成受阻，多引起無(wú) 義突變或移碼突變；U型：影響 CFTR正常加工或轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程，使蛋白 不能正常地折疊及成熟，在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中發(fā)生降解，多發(fā)生錯(cuò)意突變，如 在歐美人群中最常見(jiàn)的突變Phe508del ;川型：又稱(chēng)為門(mén)控突變，CFTR的調(diào)節(jié)區(qū)受到破壞，使之不能正常幵啟，進(jìn)而喪失離子通道功 能；W型：改變通道的傳導(dǎo)性或?qū)﹄x子的選擇性，降低氯離子的轉(zhuǎn)運(yùn)； V型：影響 RNA剪接，阻礙 mRNA合成，同時(shí)產(chǎn)生正常和異常的轉(zhuǎn) 錄因子，使正常功能的 CFTR蛋白質(zhì)減少；W型：細(xì)胞表面CFTR蛋白穩(wěn)定性降低 。前3型突變是歐美人群CF

7、主要的突變位點(diǎn)，中國(guó)人CF患者突變位點(diǎn)多不屬于前3型o在歐美人群中最常見(jiàn) Phe508del突變，目前在中國(guó)人中報(bào)道很少9。在我國(guó)CF患者中出現(xiàn)頻率最高的為 c.2909GA/G970D位點(diǎn)。共有13例報(bào)道，在美國(guó)的文獻(xiàn)中只有 1例報(bào)道，在白種人CF患者中并不常見(jiàn)；c.1766 +5GT/1898+ 5GT位點(diǎn)，共有6例報(bào)道，這一突變類(lèi)型在歐美人群CF患者中都未見(jiàn)報(bào)道10,11 o多個(gè)不同的研究指出CFTR基因變異在不同人種和不同地理位置有很大不同，有學(xué)者也提出我國(guó)CF患者基因突變譜與歐美人群不同，若我國(guó)患者診斷時(shí)參考?xì)W美人群的突變譜， 可能會(huì)導(dǎo)致漏診12 o因此，我國(guó)可疑的患者應(yīng)選擇CFTR

8、全基因測(cè)序，以便發(fā)現(xiàn)少見(jiàn)突變甚至新基因突變。4 治療CF的治療應(yīng)該是多學(xué)科聯(lián)合治療，包括患者教育、物理治療、營(yíng)養(yǎng)支持、遺傳咨詢(xún)、心理干預(yù)、運(yùn)動(dòng)指導(dǎo)等多個(gè)方面。在臨床中需要 內(nèi)科醫(yī)師、護(hù)士、營(yíng)養(yǎng)師、呼吸治療師、遺傳咨詢(xún)、心理醫(yī)師以及運(yùn) 動(dòng)學(xué)專(zhuān)業(yè)人士等共同干預(yù)指導(dǎo) 。4.1 基礎(chǔ)治療對(duì)于CF肺部疾病主要是氣道分泌物過(guò)多造成氣道慢性感染，所以清除氣道分泌物、管理氣道慢性感染非常重要。清除氣道分泌物可采用胸部物理療法（如扣拍、體位引流、高頻胸壁震蕩排痰）、用力呼氣技術(shù)、呼氣末正壓通氣等；霧化吸入黏液溶解劑如rhDNA 酶可降低黏液濃度或吸入高滲鹽水可濕化改善CF患者氣道表面的脫水狀態(tài)。氣道慢性感染病原

9、體多為細(xì)菌，常見(jiàn)的為金黃色葡萄球菌、銅綠假單 胞菌等。針對(duì)病原菌采用敏感抗生素有助于清除病原菌，治療方法包 括霧化吸入、口服或靜脈使用抗生素。霧化吸入抗生素如丁胺卡那、 妥布霉素、多黏菌素等，可直接作用于氣道感染部位，清除初始感染，較全身用藥安全，效果更好；口服抗生素如阿奇霉素，聯(lián)合應(yīng)用妥布 霉素吸入治療效果更佳；靜脈應(yīng)用抗生素包括B內(nèi)酰胺類(lèi)及氨基糖苷類(lèi) 抗生素，通常用于嚴(yán)重感染患者13,14。肺部病情嚴(yán)重者可考慮肺移植g。4.2 營(yíng)養(yǎng)營(yíng)養(yǎng)支持是綜合治療必不可少的環(huán)節(jié)，對(duì)患者的營(yíng)養(yǎng)評(píng)估及營(yíng)養(yǎng)管理為CF的治療提供保障。營(yíng)養(yǎng)支持主要包括補(bǔ)充胰酶、脂溶性維生 素/礦物質(zhì)，對(duì)于營(yíng)養(yǎng)狀況較差患者可予以高

10、熱量飲食16。4.3 基因治療基因靶向治療是 CF治療的新亮點(diǎn)，從根本上治療CFTR功能缺陷這一源頭問(wèn)題。2012年獲得FDA批準(zhǔn)上市的基因治療藥物Ivacaftor主要用于特定突變G551D，是一種 CFTR調(diào)節(jié)器增效劑，通過(guò)延長(zhǎng)CFTR通道幵放時(shí)間，加速細(xì)胞表面氯化物的轉(zhuǎn)運(yùn)。據(jù)報(bào)道，患者在 應(yīng)用2周后病情即可得到改善，效果可維持48周，肺功能、肺部病變急性加重次數(shù)及汗液氯離子濃度等指標(biāo)顯著改善17。目前針對(duì)其他突變的特異性基因治療研究也在進(jìn)行，CF的治療正在幵啟一個(gè)新的篇章。5 現(xiàn)狀及展望CF在我國(guó)并非罕見(jiàn)，近2年來(lái)我國(guó)CF患者報(bào)道越來(lái)越多。1938年報(bào)道CF患者的中位生存時(shí)間低于2年。近年來(lái)，隨著基因診斷技術(shù)與多學(xué)科聯(lián)合治療方式的發(fā)展，兒童病死率明顯下降，患者中位預(yù) 期壽命