专题笔谈X-连锁肾上腺脑白质营养不良诊治

2023-05-10 14:56:27

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专题笔谈X-连锁肾上腺脑白质营养不良诊治


辛 颖

中国实用儿科杂志  2016  Vol.31(6):429-433

摘要

        X-连锁肾上腺脑白质营养不良(X-ALD)是一种遗传性神经变性病,主要累及脑白质、神经轴突、肾上腺皮质和。X-ALD是由位于X染色体长臂2区8带的ABCD1基因缺陷引起;主要生化改变是继发于过氧化物酶体功能异常的极长链脂肪酸(VLCFA)蓄积。临床上至少有6种表现型,其中儿童脑型最严重。对疑似病例主要通过生化检测确诊,受累家系应做产前诊断。本病目前尚无有效治疗方法。对于仅有脑部影像学改变的无症状患者给予罗伦佐油(Lorenzo’s oil)可以阻止疾病进展。处于早期阶段的脑型患者可选择用异基因造血干细胞移植(HSCT)治疗。一旦出现肾上腺皮质功能不全表现,则须用激素替代治疗,方法同自身免疫性Addison病。

关键词

       X-连锁肾上腺脑白质营养不良;极长链脂肪酸;ABCD1基因  


中图分类号:R72 文献标志码:A 


作者单位:中国医科大学附属盛京医院儿科,辽宁  沈阳 110004

电子信箱: xin.ying168@live.cn


X-连锁肾上腺脑白质营养不良(X-linked adrenoleukodystrophy,X-ALD)是一种遗传性脂类代谢病,属于X-连锁隐性遗传病,几乎所有男性患者和超过80%的60岁以上女性携带者会有明显临床症状。无论临床表现如何,患者均由于ABCD1基因突变,导致过氧化物酶体功能障碍,极长链脂肪酸(VLCFA)降解受损,异常增多的VLCFA可以沉积在脑白质、周围神经、肾上腺、以及羊水细胞,引起中枢神经系统进行性脱髓鞘病变,可伴有肾上腺皮质萎缩或发育不良。本文将介绍X-ALD诊断及治疗方面的新进展,以提高儿科医师对本病的诊治水平。

1    遗传学与病理生理

       ABCD1基因位于X染色体长臂2区8带,长度为19900 bp,包含10个外显子,编码一种745个氨基酸的过氧化物酶跨膜蛋白,即肾上腺脑白质营养不良蛋白(ALDP)[1]。它是ATP结合盒转运蛋白家族的成员,负责将VLCFAs从细胞质转运至溶酶体内进行氧化降解。当ABCD1基因突变时,其表达的ALDP减少,导致饱和的VLCFA,特别是C26和C24在细胞内蓄积,不能被转运至溶酶体内被氧化降解,影响细胞膜的结构、稳定性和功能,造成直接或间接的细胞毒性。

       X-ALD的遗传方式是X-连锁隐性遗传,一个家族内部患者的表现型可以有很大不同[2]。50%的ABCD1突变导致ALDP缩短,而许多错义突变导致一个不稳定的蛋白形成。ALDP完全缺失并不一定引起X-ALD的严重类型,提示存在能够改变疾病临床表现的其他因素。某些环境因素,如中度头部外伤,可以触发该病进展为严重的中枢神经系统类型。相反,残余转运子活性或ALDP 相关蛋白过表达的突变可能会阻止这一进程。蛋氨酸代谢的变异也与X-ALD广泛的表型谱有关。

        该病在男性中的发病率约为1/21000, 女性携带率为1/14000, 不同种族的发病率无明显差异[3]。已在X-ALD患者中检测出了超过1300种不同的基因突变。受累器官中VLCFA的异常蓄积是导致X-ALD病理过程的基础。已经证实蓄积的VLCFA 主要是对产生髓鞘的少突胶质细胞和雪旺细胞有毒性, 引起脑和外周神经细胞脱髓鞘。推测VLCFA可能是通过诱导氧化应激, 干扰钙稳态和(或)触发线粒体功能障碍而引起细胞死亡[4-5]


2    临床表现

       X-ALD的临床表现有很大变异,其主要临床表型见表1[6]。X-ALD与其他遗传性神经变性病的区别是患者出生时无症状。男性患者常在儿童期出现肾上腺皮质功能不全,而该病最常见的类型肾上腺脊髓神经病型(AMN)常在成人早期发病, 55岁以后近100%发病。这种表型分类是相对的, 因为该病常会逐渐进展, 大约60%的男性患者, 包括20%初始诊断为AMN者最终在儿童期、 青年期或成年期进展为脑型, 其中儿童脑型最严重。




2.1    肾上腺脊髓神经病型(adrenomyeloneuropathy,AMN)    AMN是一种主要累及脊髓长束的以缺少或仅有轻微炎症反应为特征的疾病,这样的患者可以拥有正常寿命。该病一般在30~40岁发病,约2/3患者神经功能障碍在10~15年间缓慢进展,其余则在3~5年间迅速进展。临床表现为进行性痉挛性瘫、感觉性共济失调伴震动感受损、括约肌功能障碍、腿痛和。某些患者可以有特征性的弥漫性脱发。通常有轻微的脑部症状[7],抑郁症的患病率至少升高2倍;常有伴随肾上腺激素替代而发生的情绪波动。20%~30%的AMN患者晚期阶段可进展为脑部受累,预后跟儿童脑型一样差。

2.2    脑型肾上腺脑白质营养不良(CALD)    携带ABCD1突变基因的男性有35%~40%会在5~12岁发展成CALD,很少会在3岁前发病,至7岁时如果男性的头部磁共振成像(MRI)仍正常,发病风险则会明显降低[8]。发病越早,进展越快。只要头部MRI看不到脱髓鞘病变,患者一般都没有症状。CALD起病隐匿,可能与注意缺陷多动障碍混淆,后者的表现是多动和在学校的表现突然下降。认知功能障碍可伴有神经症状如偏瘫或四肢瘫、共济失调、中枢性听觉识别障碍、视野缺损、皮质盲和惊厥。成人的表现相似,最初可能会出现精神障碍,类似强迫症的表现形式[9]。这些精神症状可能会先于运动或认知改变数年出现。感染或头部外伤可能会诱发CALD。然而一旦该病发生炎性变(以给予造影剂钆后脑部病变边界增强为依据),通常会转变成快速进展型,在2~5年内出现植物状态。有10%的影像学表现为CALD的男性并不进入活动性炎症期,该表现型被称为“慢性或阻止型CALD”,然而这些病变可能在许多年后被重新激活。

2.3    Addison病型    表1显示了不同表现型原发性肾上腺皮质功能不全的发生率。许多患者神经系统和肾上腺均受累,但也有相当数量的患者只累及二者之一。Addison病型肾上腺脑白质营养不良(ALD)无神经系统受累表现,但这类患者很多以后会出现神经系统症状。约20%男性特发性Addison病型的病因是ALD。在临床症状出现前2年即可找到肾上腺皮质功能不全的生化证据[10]。促肾上腺皮质激素(ACTH)水平升高和给予ACTH刺激后皮质醇反应受损是最常见的,约1/3患者还可出现醛固酮反应受损。儿童CALD患者肾上腺皮质功能不全的发生率为79%,比AMN型要高。X-ALD女性杂合子Addison病罕见(少于1%)。

       X-ALD在男性Addison病病因中所占的比例比一般公认的还要高。Laureti等[11]发现,14例先前诊断为原发性肾上腺皮质功能不全的12~45岁的男性患者有5例VLCFA水平异常增高;Jorge等[12]报道37例特发性Addison病患者中有10例诊断为X-ALD,占27%;7.5岁以前表现为明显肾上腺皮质功能不全的患者X-ALD的发生率为100%;这些发现具有重要的临床意义,因为及早诊断X-ALD对疾病的预后、治疗和遗传咨询都有很大影响。因此,对所有特发性Addison病的男性患者进行X-ALD筛查是非常重要的,尤其是在7.5岁前即表现出肾上腺皮质功能不全的患者。

2.4    女性杂合子    既往认为女性杂合子没有症状,但目前发现,这些杂合子患者至60岁时大约65%会出现AMN样症状[6]。一般来说,女性神经系统症状会比男性出现得晚,典型症状常在40~50岁出现,疾病表现一般不严重,但有一个显著特点,即早期发生排便失禁。女性也可以出现头发稀疏,仅有很少的女性发展成了CALD,这归因于X染色体上携带的突变的ABCD1基因。

2.5    其他X-ALD表现型    据报道,有的X-ALD男性直到40~50岁仍然完全无症状,被称为“无症状-正常MRI”表现型[13]。由于支持细胞和间质细胞受累,男性患者可能出现功能不全。通常这些患者在发展为功能不全时已经出现神经系统受累症状。最近的一项病例报告显示,性腺功能减退症是由于组织特异性雄激素抵抗而不是原发性衰竭,可能是通过雄激素受体或受体后水平VLCFA蓄积而介导的[14]


3    诊断

3.1    临床诊断    如果出现下列情况,临床应考虑为 X-ALD: (1)3岁以后出现进行性行为、 认知或神经系统功能障碍的男孩。最初表现类似多动症,甚至可以对利他林类药物治疗有反应。但痴呆的迹象、 空间定向障碍、 更严重的行为障碍和听力困难接踵而来,提示X-ALD。(2)尚未明确病因的男性 Addison 病患者。由于血浆VLCFA检测是无创性的,且其水平对于诊断X-ALD具有重要意义,故VLCFA检测应当作为评价男性Addison病患者的一项常规检查。(3)无论男性还是女性,出现进行性痉挛性截瘫者。AMN常被误诊成多发性硬化症,然而AMN病例不会出现交替性复发和缓解。此类患者即使没有肾上腺皮质功能不全的证据,也应考虑诊断X-ALD。(4)合并神经功能障碍的肾上腺皮质功能不全患者。(5)遗传学上具有X-ALD高风险者。因为X-ALD是X-连锁隐性遗传病,患者家族中多个成员均会存在遗传风险,而对临床表现轻微者治疗干预成功机会较大,故对无症状患者的筛查特别重要。

3.2    实验室诊断  

3.2.1    脂肪酸定量检测    血浆VLCFA检测是最常用的诊断方法。VLCFA水平在出生当天即会升高,未经治疗的患者终生都会保持在大致相同水平。通常需检测3项指标, 即: 二十六烷酸(C 26∶0)和二十四烷酸(C 24∶0)水平,以及这两种物质对二十二烷酸(C 22∶0)的比(正常值 C 24∶0/C 22∶0<1.0;C 26∶0/C 22∶0<0.02)。二十六烷酸持续增高对诊断本病最有价值[15]。值得注意的是, 一些其他过氧化物酶体病和吃生酮饮食的患者血浆 VLCFA也增高。该方法可用于在可疑家系中筛查出无症状患者。另一方面, 15%~20%的女性杂合子可能出现假阴性结果。用分子遗传学方法对ABCD1基因位点进行突变分析是识别这些杂合子最精确的方法。

3.2.2    肾上腺功能检测    可以通过测定基础血浆促肾上腺皮质激素(ACTH)和皮质醇浓度来评估肾上腺功能。如果结果难以判断,则需做ACTH激发试验。

3.3    影像学诊断    所有确诊ALD/AMN的患者,包括有症状的女性杂合子,均应进行神经影像学检查以确定是否脑部受累。对于尚未出现症状的3~12岁的男性患者,应每6个月进行头部MRI检查,以后每年检查1次,直至45岁[16]。脑型X-ALD患者头部MRI异常先于症状出现,而有症状者头部MRI结果均有异常,表现为脑白质体积缩小,信号强度增加,呈脱髓鞘改变,典型的病变部位在顶枕区,且通常是双侧的,但偶尔也可局限于一侧,尤其是由头部外伤诱发的CALD。增强的T1加权图像(WI)可预示快速进展型CALD。Loes等[17]创建了一个评分系统,以评估X-ALD患者MRI异常的程度。这是一个32点量表评分(0:正常;32:最严重),可评估液体衰减反转回复(FLAIR)序列或T2W图像高信号病变以及局灶性萎缩的严重程度。该方法可以预测出患者对造血干细胞移植的反应[18]。AMN患者脊髓MRI一般无特殊所见,但快速进展型病例可显示出萎缩。AMN一般不需要做增强MRI, 因为尚无脑外病变发生炎症性变的报道。

3.4    分子遗传学诊断    ABCD1基因突变是导致X-ALD发病的惟一基因。通常采用基因测序来分析ABCD1有无突变,此项技术可发现99%的男性的ABCD1突变和93%的女性ABCD1携带者,是最经典的分子诊断技术。对于临床高度怀疑却未能发现基因突变的病例,可以再应用多重连接探针扩增技术、定量PCR及微阵列分析检出ABCD1基因大片段的缺少或重复。

3.5    产前诊断    携带ABCD1基因的女性杂合子应考虑做产前诊断。可以在妊娠7周采母亲血用PCR方法检测Y染色体;也可以用妊娠11~13周的新鲜绒毛标本测定性别或进行ABCD1突变分析;还可以在妊娠15~18周进行羊膜穿刺术。如果没有检测出ABCD1基因突变,但母亲的表现型高度怀疑,可以通过测定男性胎儿培养的绒毛细胞或羊膜细胞VLCFA水平进行产前诊断[19]。因为有相当数量的女性杂合子在成人期发展成AMN,女性胎儿也应当考虑做产前诊断。


4    治疗

4.1    激素替代治疗    对已有肾上腺功能受损的X-ALD患者必须进行糖皮质激素替代治疗。初诊时肾上腺功能正常的患者, 应每年监测肾上腺功能。糖皮质激素替代的要求与其他类型原发性肾上腺功能不全相同, 多数患者不需要盐皮质激素替代。如果在适量糖皮质激素替代的前提下仍存在高钾低钠、 体位性低血压, 则需用盐皮质激素。总体来说,肾上腺替代治疗不能改变神经系统损害的进展。男性患者如果有性腺功能低下, 血清睾酮水平降低, 应当用睾酮治疗。

4.2    饮食治疗    应当限制脂肪尤其是VLCFAs和饱和脂肪的摄入以避免蓄积。因此,脂肪摄入被限制在占总热量供给的15%,C26∶0每天最大允许量为5~10 mg。然而,由于大多数VLCFA是内源性来源的,仅靠限制摄入是不够的。给予三油酸甘油酯和三芥酸甘油酸的混合物,即罗伦佐油(Lorenzo’s oil,LO),可在4周内使血浆VLCFA水平降至正常,防止影像正常的无症状患者疾病进展[20]。对于已出现症状的患者该治疗则收效甚微。此外,LO治疗也不能改善肾上腺功能。LO的每日剂量为2~3 mL/(kg·d),通常耐受性良好。其最严重的副反应是血小板和淋巴细胞减少,一般停药后可恢复正常。LO治疗无固定疗程,建议连续用药直至疾病进展或发生严重的不良反应。一般不推荐给1岁以下儿童用药,因为它可以引起其他脂肪酸特别是二十二碳六烯酸水平的下降,而后者对神经认知功能的发育至关重要。

4.3    异基因造血干细胞移植(allogeneic hematopoietic stem cell transplantation ,HSCT)    对X-ALD患者神经系统病变的治疗迄今尚无满意方法。异基因造血干细胞移植是一项新兴的技术,目前认为它是治疗早期儿童脑型患者的最有效方法,可使神经系统症状稳定,偶尔会有改善[21]。这里对于“疾病早期”的定义为:少于或只有一个神经区域受累,ALD MRI严重程度Loes评分<9分,智商(IQ)>80。干细胞可以从免疫相容的捐赠者的外周血、骨髓和脐带血中获得。虽然作用机制仍不清楚,骨髓细胞确实可以表达ABCD1基因,移植后血浆VLCFA水平下降,并可将此作为评价移植是否成功的指标。研究表明骨髓细胞可以通过血脑屏障,一部分血管周围的小胶质细胞逐渐由供体细胞取代。HSCT可以减轻脑部炎症反应、脂质过氧化和蛋白质损伤,该病通常在移植后6个月趋于稳定。近来一项针对60例男性CALD患者异基因HSCT研究结果显示:5年生存率 Loes评分<10分为89% ;评分≥10分者为60%,移植相关病死率在100 d的累及发生率为8%[22]。张菁等[23]曾报道用HSCT治疗2例儿童脑型X-ALD,1例移植成功,但发生了严重的移植相关并发症,另1例移植失败。

目前推荐的方法是对无症状患者每6~12个月进行头部MRI检查, 如果病变有进展, 且临床上出现轻微的功能障碍, 则需考虑行HSCT。对于已有明显脑部受累的患者(如IQ<80或Loes评分≥10分),则不推荐行HSCT,因为该方法不能逆转严重的病变,在某些情况下还有可能加速疾病的进展。AMN患者是否应行HSCT尚无定论,从风险效益比的角度看是不值得提倡的。

       对于人类白细胞抗原(HLA)配型未成功的患者,可用慢病毒载体校正细胞进行自体造血干细胞基因治疗[24];或用健康同胞的干细胞进行异体HSCT。

4.4    试验性治疗    对于这种难治性疾病,目前对新治疗方案的研究主要集中在以下几个方面:(1)能够绕过缺陷ALDP来诱导VLCFA降解的其他通路的药物;(2)多种抗氧化剂组合以减少氧化应激;(3)阻止VLCFA延长的制剂;(4)神经营养因子的应用。对于进展期CALD治疗选择仍然是有限的。虽然已公认存在炎症性病变,但用免疫抑制剂治疗的效果是很差的。环磷酰胺、干扰素、静脉用丙种球蛋白(IVIG)和其他免疫调节剂治疗本病均未获得成功[16,25]。对进展期的CALD患者用抗氧化剂N-乙酰-L-半胱氨酸作为HSCT 的辅助治疗,已取得良好效果[26]。


参考文献 (略)

        (2016-01-08收稿)


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