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·專家對談錄·

兒童囊性纖維化的相關問題

Peter Van Asperen 教授申昆玲教授徐保平主任醫(yī)師

申昆玲教授 很高興接受《中國循證兒科雜志》編輯部的邀請, 主持兒童囊性纖維化(CF)相關問題的專家對談。CF是一種常染色體隱性遺傳病，可累及呼吸、消化和生殖等多系統(tǒng)，其臨床表現(xiàn)主要為慢性咳嗽、咯大量黏痰、反復發(fā)作的肺部感染、脂肪瀉、生長發(fā)育遲緩和男性不育等。CF是歐洲和北美洲高加索人種中最常見的遺傳性疾病之一，發(fā)病率達1/2 000，而亞洲人中少見。近年來的研究顯示，CF在中國確實有一定的發(fā)病率，但臨床表現(xiàn)及基因突變位點與國外報道不盡相同，目前國內對兒童CF的認識尚不充分，部分臨床表現(xiàn)不典型患兒可能存在漏診。有幸邀請到澳大利亞悉尼大學WESTMEAD兒童醫(yī)院呼吸科主任Peter Van Asperen教授共同討論CF的發(fā)病機制、診斷和治療等方面的問題。

1 CF的發(fā)病機制與CFTR基因

Asperen教授 CF是由CF跨膜傳導調節(jié)因子(CFTR)基因突變所致的單基因遺傳病。該基因位于7號染色體長臂3區(qū)1帶，全長約250 kb，共27個外顯子。其基因產(chǎn)物CFTR是一種cAMP依賴性氯離子通道蛋白，包括1 480個氨基酸。當CFTR基因突變時，該蛋白質的合成、翻譯異常和功能喪失，導致上皮細胞氯離子和水分泌減少，同時鈉離子的回吸收增加，造成細胞內高滲環(huán)境，使外分泌液含水量減少，含鹽量升高，導致黏液堆積，在一些器官(如呼吸道、胰腺等外分泌器官)的管腔中形成栓塞。同時，細菌也會在黏液中滋生，造成感染，使中性粒細胞釋放大量蛋白酶，從而引起免疫介導的炎癥反應。

申昆玲教授 自1989年Riordan等成功克隆和分離到CF的相關基因以來，目前報道有近2 000種CFTR基因突變，且在不斷更新。這些突變約10%為常見突變。有一些突變是致病突變，有一些突變是序列變異而并不引起CF，有一些突變與單系統(tǒng)受累或輕微病變有關，但不引起典型CF表現(xiàn)(通常被稱為“CFTR相關疾病”或“CFTR相關代謝綜合征”)，還有一些突變可能產(chǎn)生可變的或未知的影響。CF臨床表型與CFTR突變的類型有關。

Asperen教授 確實如此，CFTR基因突變分為5類。第1類突變：過早轉錄中止信號CFTR缺陷，主要包括各種無義突變、移碼突變及剪切位點突變等。由于1個堿基的改變得到新的終止密碼子, 產(chǎn)生不穩(wěn)定的mRNA，或是從核糖體中釋放出經(jīng)過刪節(jié)的、縮短的肽段。如W1282X, G542X, R553X, 621+1G>T, 1717-1G>A, 3905insT, 394delTT。第2類突變：影響CFTR的翻譯過程，使蛋白質不能正常地折疊及成熟，而在內質網(wǎng)中發(fā)生降解。大多數(shù)CF為此類突變，如DF508, N1303K, P574H。第3類突變：通過破壞CFTR的調節(jié)區(qū)，使CFTR和ATP不能正常結合，經(jīng)cAMP激活后不能正常開啟，進而喪失離子通道功能。如G551D, G551S, G1349D, S1255P。第4類突變：通過改變通道的傳導性或對離子的選擇性來影響氯離子的轉運，導致氯離子轉運降低。如R117H, R334W, R347P, P547H。第5類突變：通過影響RNA剪接，阻礙mRNA合成，同時產(chǎn)生正常和異常的轉錄因子，使具有正常功能的CFTR蛋白質減少，如A455E, 3849+10kbC>T。

通常前3類突變會引起胰腺功能不全，出現(xiàn)比較嚴重的臨床表現(xiàn)，而后2類突變存在部分氯離子通道的功能，臨床表現(xiàn)則較輕，胰腺功能正常。可通過http://www.cftr2.org網(wǎng)址查詢CFTR突變的類型及相應的臨床表型。P.Phe508del(DF508)是高加索人CF患者最常見的突變，在澳大利亞超過90%的CF患者至少存在1個DF508突變。DF508屬于第2類突變，由于CFTR蛋白第508位上的苯丙氨酸殘基缺失，導致突變的CFTR降解，突變的CFTR不能運輸至細胞頂膜,進而導致上皮細胞的膜轉運功能障礙及氯離子通道開放障礙。

徐保平主任醫(yī)師 首都醫(yī)科大學附屬北京兒童醫(yī)院于2010年診斷了第1例CF,10歲女孩，反復咳嗽、咯痰5年，胸部CT提示雙肺多發(fā)支氣管擴張，腹部CT提示肝硬化，肝功能異常，2次汗液試驗均提示汗液氯離子升高，基因檢測示CFTR基因雜合突變，核酸突變位點為c.595C>T，氨基酸突變位點為p.H199Y。該患兒胰腺功能正常，H199Y突變亦為少見突變。

Asperen教授 該突變可能為第4類或第5類突變，這2類突變的患兒胰腺功能正常，臨床癥狀相對較輕?，F(xiàn)已有大量資料表明，CFTR突變具有種族差異，中國人的突變位點可能與高加索人種不同。

申昆玲教授 復習文獻，中國人群CF病例中CFTR基因突變多為少見突變，如1989+5G>T，304G>A，263T>G，2909G>T，3196C>T，伴或不伴有胰腺功能不全。而臨床表現(xiàn)上以肺部病變更為突出，對于中國CF患兒常見的CFTR突變位點仍需進一步研究，而基因型與表型的關系也需進一步研究加以明確。由于中國患兒臨床特點不典型，因此可能存在漏診。

徐保平主任醫(yī)師 CF是兒童嚴重慢性肺部疾病的主要病因，而肺部病變的進展速度也決定著CF的發(fā)生率和病死率。CF作為明確的單基因遺傳病，其根本病因在于CFTR基因的突變，而造成肺部病變的主要發(fā)病機制在于氣道黏液-纖毛清除系統(tǒng)被破壞。黏液-纖毛清除系統(tǒng)(MCC)是呼吸道的重要防御機制之一，包括黏液毯和纖毛兩部分。黏液毯分為溶膠層和凝膠層。溶膠層位于深層，厚約6 μm，富含水分，黏度較低，氣道纖毛在其中以12～15·s-1的速度呈波浪狀擺動。黏性較高的凝膠層位于表層，厚約2 μm，具有黏彈性，可吸附外來顆粒狀物質如微生物等，通過纖毛擺動的驅動，黏液層以1 mm·min-1的速率不斷轉運和清除這些外來顆粒和微生物，繼而保持呼吸道的清潔。CF患者由于CFTR功能障礙，導致鹽分分泌障礙并繼發(fā)水份分泌障礙，表現(xiàn)出過度的水和鹽重吸收，繼而使氣道黏液毯缺乏水份而變得黏稠，纖毛受壓而不能正常擺動。這些黏稠的分泌物滯留于支氣管內引起氣道阻塞，同時因吸入的細菌不能被迅速清除，細菌持續(xù)定植并引起氣道壁炎癥反應。由于小氣道清除分泌物更加困難，因而最先出現(xiàn)氣道炎癥反應。慢性的細支氣管炎和支氣管炎是CF早期肺部病變，數(shù)月或數(shù)年后逐漸出現(xiàn)支氣管擴張。

了解CF患者肺部病變的發(fā)病機制是非常重要的，由于黏液-纖毛清除系統(tǒng)受損導致的氣道阻塞及慢性氣道炎癥，對于指導CF患者的治療及預后十分有意義。

2 CF的診斷與鑒別診斷

申昆玲教授 對于CF的診斷一般依據(jù)包括：典型CF的臨床表現(xiàn)、家族史，同時結合實驗室檢查(汗液試驗等)，最終確診需依靠基因學檢查。典型的CF病例可表現(xiàn)為汗液氯離子升高、胰腺功能不全及慢性肺部疾病三聯(lián)征。汗液試驗對于CF的診斷至關重要，由于CF發(fā)病率低，汗液試驗在中國開展較少。但隨著對該病認識的提高，對于一些病因不明的反復呼吸道感染、支氣管擴張，可通過汗液試驗來篩查CF。在澳大利亞CF指南中，汗液試驗的適應證是什么？有什么注意事項？

Asperen教授 在澳大利亞CF指南中，汗液試驗的適應證包括，新生兒期有提示CF可能的臨床表現(xiàn)：如胎糞性腸梗阻、喂養(yǎng)困難。其他適應證包括慢性竇-肺感染、胰腺功能不全引起的吸收不良、杵狀指、痰培養(yǎng)頻繁出現(xiàn)金黃色葡萄球菌或銅綠假單胞菌、慢性肝臟疾病等；有CF家族史者；CF新生兒篩查陽性者。

對于CF的診斷，正確地進行汗液試驗是非常重要的。應從前臂或大腿處刺激產(chǎn)生和收集汗液，收集部位不能有炎癥、皮疹和外傷，以避免樣品被體液或血液污染。為了獲得正確的汗液測試結果，應該從單一部位取得最小重量或最小體積的汗液，這至關重要。對最小量的要求是為了確保合適的出汗速度和汗液電解質濃度，出汗速度小，汗液電解質濃度減小，樣品蒸發(fā)的可能增大。平均出汗速度應>1 g·min-1，刺激和收集區(qū)面積必須相似，以正確地確定出汗速度，盡量減少蒸發(fā)或氯化物被非刺激汗液所稀釋。延長收集時間則增加了汗液蒸發(fā)的機會，但實際上并不能顯著增加出汗量，因此汗液收集時間應<30 min。汗液氯化物參考值：<40 mmol·L-1為陰性；～60 mmol·L-1為不確定；>60 mmol·L-1高度懷疑CF，可進一步通過基因檢測明確診斷。而在嬰兒中進行的汗液試驗結果表明，汗液氯化物>30 mmol·L-1，應被視為異常，需要進一步評估。

徐保平主任醫(yī)師 基因檢測作為一種安全、快速、易行的手段在CF診斷中有著重要作用。對于臨床表現(xiàn)不典型和(或)汗液試驗陰性(或臨界值)的患者可通過基因檢測進行確診。CFTR基因檢測方法可分為2種：一是對已知的特異性突變進行檢測，二是參照標準序列進行CFTR全基因測序以發(fā)現(xiàn)突變。由于中國汗液試驗開展較少，因此基因檢測對于中國CF患者診斷更有意義。既往報道中國人群的CFTR突變多為少見突變，而目前特定突變的檢測多為高加索人群常見的第2類突變，在中國可能并不適用，因此在中國應選擇CFTR全基因測序，可幫助找到少見突變甚至發(fā)現(xiàn)新的基因突變。

申昆玲教授 西方國家CF發(fā)病率較高，遠期危害較大，目前已廣泛開展新生兒篩查，因為即使有早期的癥狀或體征，在傳統(tǒng)的兒科臨床工作中CF診斷通常也會被延誤。1979年Crossley等研發(fā)了免疫反應性胰蛋白酶(IRT)檢測，新生兒出生后最初幾天內進行初始IRT檢測，約2周齡時復查IRT，如證實持續(xù)存在高胰蛋白酶血癥，則應懷疑CF可能。但IRT檢測可能出現(xiàn)假陰性結果,因此研究者利用CFTR基因及其主要致病突變DF508檢測行2級新生兒篩查策略(IRT/DNA-DF508法)。IRT/DNA法可在生后1周內利用干血片標本完成檢測，其敏感度≥97%，并可以提高診斷速度。隨后此策略轉化為IRT/DNA-CFTR多突變檢測，包含了23～40個CFTR突變的DNA分析。美國CDC推薦在人群中廣泛開展CF篩查。目前在美國約90%的新生兒接受IRT/DNA-CFTR篩查。美國醫(yī)學遺傳學會(ACMG)推薦的23個突變Panel在多數(shù)新生兒中有較高的敏感度，且只包含了已知致病突變，因此，美國國家指南推薦ACMG-23突變作為IRT/DNA篩選的核心方法，并作為首選的CFTR的Panel。在澳大利亞是否對于新生兒行基因突變篩查，如篩查出陽性結果，是否行干預性治療？

Asperen教授 在澳大利亞對新生兒進行常規(guī)CF篩查，但不同地區(qū)篩查的方法不同。如胰蛋白酶免疫反應檢測、汗液試驗及常見基因突變篩查，這幾種方法也可以結合應用。對于新生兒篩查陽性的患者可以在1歲以內進行早期的干預治療。

徐保平主任醫(yī)師 CF臨床表現(xiàn)不典型，中國第1例診斷CF的病例不存在胰腺功能不全，而僅有反復咳嗽、咯痰等非特異性表現(xiàn)。這些癥狀與原發(fā)性纖毛運動障礙(PCD)患兒相似，兩者應如何鑒別？

Asperen教授 CF與PCD確實在臨床表現(xiàn)上有部分重疊，均可表現(xiàn)為反復咳嗽、咯膿痰，胸部CT均可表現(xiàn)為不同程度的支氣管擴張，但兩者有不同的針對性治療方法，因此需要仔細鑒別。在澳大利亞，由于CF發(fā)病率較高，在新生兒期即進行CF篩查，因此對于CF的診斷相對難度較小。在臨床表現(xiàn)上，CF患兒的發(fā)病年齡更早，多在1歲內起病，而PCD患兒更容易出現(xiàn)中耳炎并發(fā)癥。另外汗液試驗對CF的診斷及兩者的鑒別也很有意義。

3 CF的治療

申昆玲教授 如果不進行干預性治療，CF患者通常會在10歲內死亡。目前CF的治療是多方面的，需要多學科治療團隊的密切合作。治療團隊包括規(guī)律評估、咨詢以及內科專家、護士、營養(yǎng)學家、呼吸和(或)物理治療師、社工的參與。遺傳咨詢、心理學家以及運動生理學家同樣是重要的組成部分。此外，應優(yōu)先考慮進行有效的疾病教育，CF家庭可以理解并管理這個復雜的慢性疾病。

隨著分子生物學的迅速發(fā)展，現(xiàn)已開啟了基因治療的新篇章。CF作為一種單基因遺傳病，近年來針對CFTR功能缺陷的特異性基因治療研究取得了令人矚目的成果。Asperen教授您能介紹一下嗎？

Asperen教授 Ivacaftor于2012年獲得美國FDA批準上市，其作為一種CFTR調節(jié)器增效劑，可延長CFTR通道開放時間，加速細胞表面氯化物的轉運，主要用于特定突變G551D(第3類突變)治療。研究顯示Ivacaftor在肺功能的改善、體重的增加、減少肺部病變急性加重及降低汗液氯離子水平上均有顯著效果，2周后病情即可得到改善并能維持48周，同時未見嚴重的不良反應報道。目前針對其他突變的特異性基因治療也在研究中。

徐保平主任醫(yī)師 CF患兒肺部治療的目的在于清除氣道分泌物和控制感染。氣道清理的方式包括胸部物理治療(胸部叩拍與振動、體位引流)，用力呼氣技術和呼氣末正壓等。而目前沒有證據(jù)表明哪種方法更具優(yōu)勢，患者可有個體化的選擇。英國及美國的CF指南均推薦采用胸部物理療法達到氣道清理的目的，并可適用于所有CF患者。黏痰溶解藥如rhDNA酶，可降解沉積在黏液中的大量的游離DNA，使黏液黏度降低易被清除，從而改善纖毛-黏液清除系統(tǒng)功能，有研究證實其可改善肺功能并減少肺部病變的急性加重。CF患者氣道表面處于脫水狀態(tài)，因此吸入高滲鹽水可使氣道濕化進而促進纖毛-黏液清除，并可以與胸部物理療法同時使用。

申昆玲教授 黏液-纖毛清除系統(tǒng)的受損導致CF患者反復或持續(xù)性的呼吸道感染，其中以銅綠假單胞菌感染最為常見，慢性的細菌感染可造成肺部炎癥反應的進行性加重，進而造成不可逆的肺損傷，而銅綠假單胞菌形成細菌生物被膜后將很難被清除。因此對于銅綠假單胞菌的治療也是CF的重要方面。

Asperen教授 是的，對于銅綠假單胞菌的治療不僅限于CF患兒，同樣也是彌漫性泛細支氣管炎、非CF支氣管擴張、慢性阻塞性肺病等慢性肺部疾病所面臨的重要挑戰(zhàn)。銅綠假單胞菌的抗感染治療可以通過口服、靜脈及霧化吸入等途徑。對于慢性持續(xù)性銅綠假單胞菌感染可選擇吸入抗生素，如妥布霉素、氨曲南和多黏菌素。吸入抗生素可以使藥物直接作用于支氣管感染部位，使治療更加有效，同時也降低全身應用抗生素發(fā)生不良反應的風險，更為安全。研究顯示吸入抗生素治療CF患者銅綠假單胞菌感染可改善患者肺功能?？诜h(huán)丙沙星可用于消除首次或早期感染銅綠假單胞菌，但對于慢性持續(xù)性感染效果欠理想。而對于嚴重感染的患者可選用靜脈應用抗生素，包括β內酰胺類及氨基糖苷類抗生素。

徐保平主任醫(yī)師 小劑量紅霉素或阿奇霉素具有抗炎和減少銅綠假單胞菌生物被膜形成的作用，文獻報道其廣泛應用于CF患者，其應用效果如何，療程多長時間？在CF支氣管擴張及非CF支氣管擴張患兒中的應用是否相同？

Asperen教授 大環(huán)內酯類抗生素在CF患者中的應用效果是肯定的，有研究顯示其可以有效地改善患者肺功能、減少肺部病變急性加重的發(fā)生，療程至少為6個月。但長期應用會增加細菌耐藥的風險。由于高加索人群CF發(fā)病率較高，因此關于大環(huán)內酯類抗生素治療CF支氣管擴張癥的研究較多，而對非CF支氣管擴張癥的研究相對較少，因此其對兩者治療效果的比較仍有待于進一步研究。

申昆玲教授 CF是一種累及全身多系統(tǒng)的疾病，因此需多學科綜合治療，其中CF患者的營養(yǎng)管理是另一個關鍵環(huán)節(jié)，其目標是實現(xiàn)正常生長和改善營養(yǎng)狀況。主要干預措施包括：①胰酶替代療法：以減少胰腺功能不全所造成的吸收障礙；②高能量：營養(yǎng)豐富的飲食，以補償糞便營養(yǎng)丟失，提高能量需求，以及由胃腸道、呼吸道并發(fā)癥引起的飲食攝入減少；③維生素/礦物質補充劑：以防止微量元素缺乏。CF的多學科綜合治療團隊模式目前在國外廣泛開展，有助于對患兒系統(tǒng)全面的治療以及隨訪。這樣的治療模式對于其他累及全身多系統(tǒng)，需要多學科聯(lián)合治療及規(guī)范化管理的慢性疾病是很好的借鑒。

徐保平主任醫(yī)師 CF患者的長期預后如何？

Asperen教授 CF患者的預后與基因突變的嚴重程度有關，同時也與肺部病變的進展及胰腺功能有關。

申昆玲教授 非常高興與Asperen教授共同討論兒童CF的相關問題，受益匪淺，希望能給予中國兒科醫(yī)生一定的啟示，以指導臨床實踐。

(首都醫(yī)科大學附屬北京兒童醫(yī)院徐保平、王昊整理)

(本文編輯：張崇凡)

10.3969/j.issn.1673-5501.2015.04.001

Peter Van Asperen 澳大利亞悉尼大學WESTMEAD兒童醫(yī)院呼吸科； 申昆玲，徐保平 首都醫(yī)科大學附屬北京兒童醫(yī)院 北京，100045

申昆玲，E-mail：kunlingshen@hotmail.com

2014-10-12

2015-07-03)