儿童遗传性骨髓衰竭综合征的诊疗及研究进展

儿童遗传性骨髓衰竭综合征的诊疗及研究进展潘静,杨君芳（河北燕达医院陆道培血液肿瘤中心血液科，河北省，065201）【摘要】遗传性骨髓衰竭综合征是一组罕见的遗传异质性疾病，临床表现复杂多变，疾病类型较多，发病率低，导致临床医师对该类疾病的认识程度不够，具有特征性临床表现的患儿诊断并不困难，然而大多数患儿缺乏特征性临床表现，临床上往往误诊为获得性再生障碍性贫血，得不到正确的治疗手段，导致患儿死亡。随着近年来基因诊断的发展，该类疾病的突变基因诊断方法已在我中心逐步建成，并应用与临床，及时纠正无特征性临床表现患儿的治疗方法。本篇综述总结了遗传性骨髓衰竭综合征这类疾病的临床特点，突变基因及治疗方法，为以后该类疾病研究进展提供依据。【关键词】儿童遗传性骨髓衰竭综合征突变基因ProgressforthediagnosisandtreatmentofchildreninheritedbonemarrowfailuresyndromesPanjing,Yangjunfang(HebeiYandaHospital，HematologicaldepartmentofLudaopeiHematologyandOncologyCenter,Hebeiprovince，065201)【abstract】Inheritedbonemarrowfailuresyndromesareheterogeneousgroupofgeneticdisorders,whichrepresentmultipleclinicalsymptomsandclassification.Recentadvancesinourunderstandingofthesediseaseshavecomefromtheidentificationofgeneticlesionsresponsibleforthediseaseandtheirpathways,andthemethodofgeneticdiagnosishasbeenusedinourcenter,whichhelpsthepatientsgetcorrectdiagnosisandappropriatetreatment.Thissummarydescribethesymptoms,geneticmutationsandtreatmentsofIBMFSindetail,whichmaygivefavorfortheprogressfoIBMFS.【keywords】children,Inheritedbonemarrowfailuresyndromes,geneticmutation遗传性骨髓衰竭综合征（Inheritedbonemarrowfailuresyndromes,IBMFS）是一组罕见的遗传异质性疾病，多以骨髓造血衰竭、先天性多发畸形及易诱发肿瘤为表现的一组疾病。该病多因骨髓造血干细胞增殖、分化障碍及造血微环境异常等多种因素诱发，临床上多见的疾病类型分为范可尼贫血(Fanconianemia,FA)、先天性角化不良症(dyskeratosiscongenital,DC)、Shwachman-Diamond综合征(SDS)、先天性巨核细胞性发育不良血小板减少症(CAMT)、先天性纯红细胞再生障碍性贫血又名Diamond-Blackfan贫血(Diamond-Blackfananemia,DBA)及重症先天性中性粒细胞减少症(severecongenitalneutropenia,SCN,又名Kostmannneutropenia)。遗传性骨髓衰竭综合征的患儿多在出生或幼年时发病，部分患者可在成年发病。临床表现多为1).进行性出现一系或多系血细胞减少，或表现为典型的再生障碍性贫血，如FA和DC;也可表现为一系或多系造血异常，临床上表现急性粒细胞白血病、急性淋巴细胞性白血病、骨髓增生异常综合征、大细胞性贫血、无法解释的高胎儿血红蛋白（HbF）血症。2).可伴有多发性先天畸形，表现为出生时的躯体畸形，眼耳畸形、牙釉质发育不良、指甲细薄畸形等，然而，三分之一患者无躯体畸形。3）癌症倾向：如头颈部鳞状细胞癌、妇科鳞状细胞癌、食道癌、肝脏肿瘤、颅脑肿瘤、皮肤肿瘤及肾脏肿瘤。典型的IBMFS患者的特征性临床表现、明确的家族史是诊断该病的重要依据[1]，但在实际临床工作中，也有很多IBMFS患者缺乏特征性表现，给临床诊断带来困难。近年来，随着对IBMFS各类疾病致病机制和分子通路的深入认识，相关基因突变的成功检测，一些临床实验室检测和基因鉴定技术已逐渐完善，不仅提高了IBMFS的诊断正确率，也为探索新的治疗方法提供了平台[2]。一、范可尼贫血范可尼贫血是IBMFS中最常见的一种遗传病，全球发病率为3/1000000[3]。临床表现为先天性多发畸形，进行性骨髓衰竭和癌症易感性，患儿多在成长过程中易患有急性白血病、头颈部的鳞状上皮细胞癌和宫颈鳞状上皮细胞癌[4-6]。FA的患儿通常在出生的时候存在多发畸形，多表现为VATER相关特征，即同时存在躯干畸形、鼻道闭锁、心脏畸形、气管食管瘘、食管合并十二指肠闭锁、肾脏畸形、四肢畸形特别是拇指畸形、小头畸形中的3种或更多特征表现[7]。也有患儿缺乏先天畸形表现，仅在出生时检测外周血中血细胞偏大，而无细胞减少表现，后在成长过程中逐渐出现血小板减少及粒细胞减少。一些非典型表现（如骨髓发育不良）的患者往往到成人时才诊断明确。缺乏先天畸形的患者骨髓衰竭发生较晚，甚至不会发展成为骨髓衰竭。所以对于缺乏先天畸形，非特异的血象及骨髓象改变的FA患者，早期诊断是非常困难的。近年来，国内外学者对FA的致病机制及分子通路的认识逐渐深入，截止2012年7月已发现了15个致病相关的FA基因(FANCA-FANCP).这15个相关的FA基因的一个或多个基因突变，导致细胞内DNA修复障碍，增加染色体易脆性，诱发染色体异常核型的出现，从而进展为FA的临床表现，增加了癌症的易感性[8-10]。25%的FA患儿在不同年龄段发生肿瘤，包括急性白血病、骨髓增生综合征及实体瘤[11-13]。FA患儿发生急性白血病的几率远高于正常人群，并且年龄偏小，国外FA回顾性研究显示27%的FA患儿在诊断白血病前未明确诊断FA,FA发展成急性白血病的中位年龄为14岁，29岁发生急性白血病的概率为37%，与普通人群急性白血病构成不同的是，94%的FA患者为AML，而非84%的急性白血病为ALL[13],至今为止，国际范可尼贫血登记中仅有7例FA患者患有ALL的报道[13-15]。染色体脆性试验是诊断FA的金标准。FA细胞对交联剂异常敏感，当FA患者的淋巴细胞暴露于双环氧丁烷(DEB)或丝裂霉素C(MMC)DNA交联剂时，染色体脆性增加并发生断裂。在FA患者的细胞遗传学分析中，最常见的染色体异常为+1q,+3q,7q-,-7,+13q,20q-[16]。而存在-7的FA患儿更易发展为AML或MDS，预后极差[17]。FA患儿的免疫功能是严重抑制的，B细胞功能障碍可能是FA患者体内免疫逃避，诱发肿瘤的诱因之一。Elisabeth等人于2013发表的多中心FA患儿免疫系统评估的文章中提到，FA患儿的外周总淋巴细胞计数，B细胞，NK细胞均较正常对照组明显下降，CD3阳性T细胞、原始T细胞、调节T细胞较正常对照组有所增加。FA患儿血清中IgG,IgM明显下降，IgA水平增高，TGF-β和IL-6水平增高，sCD40L水平下降[18]。近年来，对FA相关基因的研究不断深入，FANC-A突变最多见（约70%），其次为FANC-C和TANG-G，我中心目前已可检测4种FA突变基因，并与临床表现相符，同时，我中心也发现FA患者体内存在多个FA相关基因突变的现象，多位点基因突变相关临床意义有待长期观察及大样本研究。FA的治疗效果差，中位生存年龄为20-30岁，骨髓衰竭为其最常见的致死原因。造血干细胞移植(HSCT)是治疗FA的唯一选择。由于FA细胞对化疗药物（如环磷酰胺、白消安等）极为敏感，同时全身放疗会严重损坏FA细胞，常规预处理方案会导致很高的病死率，所以FA的预处理方案需要选择毒性较小的药物如氟达拉滨，同时减少药物剂量。然而FA导致的血液系统之外的症状无法通过HSCT改善，并且HSCT后实体瘤的发生率明显增高，特别是出现在严重的移植物抗宿主反应（GVHD）的FA患者中[19]。部分FA患儿对雄激素有效，雄激素能同时提高红细胞、粒细胞和血小板的计数，国外某些中心对早期诊断的FA患儿行基因治疗也有一定的疗效，可改善患儿全血细胞减少的症状，但无法降低FA易感肿瘤的危险性。同时基因转染率低，无法达到稳定的疗效。二、先天性角化不良先天性角化不良是仅次于FA的IBMFS,又称Zinsser-Engman-Cole综合症，其发病率大约为0.1/10万[20]。临床表现为皮肤黏膜异常三联征（指/趾甲营养不良、黏膜白斑病、皮肤网状色素沉着）、进行性骨髓衰竭及肿瘤易感性[21-24]。和FA一样，DC患儿在病程发展中易患急性白血病、头颈部的鳞状上皮细胞癌。DC患儿死亡的主要原因是骨髓衰竭[25]。肺部纤维化也是DC患儿常见的并发症。伴有Hoyeraal-Hreidarsson综合征或Revesz综合征的DC患儿临床表现较重，前者常伴有小脑发育不良，骨髓衰竭出现较早，后者见于有双侧视网膜渗出性病变的小龄患儿。DC较FA发病晚，平均发病年龄为14岁，DC患儿早期临床表现往往缺失或不明显，仅仅表现为再生障碍性贫血，导致诊断困难。DC是一种先天性遗传病，最常见的DC为X连锁隐性遗传,约占30%，也存在常染色体隐性遗传和常染色体显性遗传，还有50%患儿的遗传特性不明确[26]。目前发现与DC相关的致病基因定位于Xq28和3q21-q28，相关突变基因主要包括DKC1、TERT、TERC、TINF2、NOP10、NHP2、C16orf57[26]。这些基因的突变导致端粒酶复合物活性降低，端粒酶不能发挥延长端粒的作用，最终端粒过度缩短和造血干细胞自我复制能力下降引起DC的发生。导致DKC1突变基因位于X染色体上，主要编码蛋白角化不良素，迄今为止，共发现50多个相关突变，其中39个发生在外显子，4个发生在非编码区。大多数突变为单个碱基置换，主要发生在第2-6号和第9-12号外显子，3号外显子突变最多，已发现10个突变。目前30%的DC患儿中检测到DCK1突变基因。DCK1基因突变，导致编码蛋白角化不良素的功能异常，从而引起DC发病。TERC位于3号常染色体上，表现为常染色体显性遗传。TERC编码端粒酶复合物RNA成分，对端粒酶逆转录酶(TERT)的结合和端粒酶的催化活性十分重要。在人类端粒酶RNA的3’端包括一个H/ACA区域，DC患者的初级成纤维细胞和淋巴母细胞的H/ACA核仁小RNA的功能不缺陷，但端粒酶活性下降，导致染色体端粒缩短，染色体的不稳定性增加，最终导致细胞凋亡，甚至转变为癌症细胞[27]。目前已发现40多种不同的基因突变，主要表现为基因的异位和点突变。余下的突变基因均位于常染色体上，TERT见于5%-10%的DC患儿，表现为常染色体显性遗传和常染色隐性遗传，NOP10见于1%的DC患儿，表现为常染色体隐性遗传，NHP2见于1%的DC患儿，表现为常染色体隐性遗传，TINF2可见于15%的DC患儿，表现为常染色体显性遗传，C16orf57见于2%的DC患儿，表现为常染色体隐性遗传。染色体脆性试验，端粒长度测定可帮助DC的筛查，尽管端粒缩短在很多骨髓衰竭包括获得性再生障碍性贫血中可以见到，但DC患儿的端粒通常较其他基本短，特别是中性粒细胞和淋巴细胞，正常20岁的健康人端粒长度为7-8kb，而DC患儿端粒长度仅有3-5kb。目前DC无有效的治疗手段，免疫抑制剂对DC患儿通常无效，50%-70%患儿对雄激素治疗有反应，也有报道对G-CSF和EPO有一过性疗效。HSCT是唯一能根治的手段，由于DC患儿对化疗药物敏感，需再预处理方案上避免选择损伤肺部的药物，例如放疗和马利兰