中國罕見病聯(lián)盟呼吸病學分會 原發(fā)性纖毛運功障礙診斷與治療中國共識專家組

原發(fā)性纖毛運動障礙(primary ciliary dyskinesia，PCD)是一種少見的常染色體隱性遺傳疾病或X連鎖相關的雙等位基因突變遺傳疾病，以纖毛運動障礙為特征[1]。該疾病系基因突變導致纖毛結構和(或)功能異常，致使各臟器纖毛上皮發(fā)生運動障礙，表現(xiàn)為含纖毛組織器官的功能障礙，嚴重危害人體健康，還可導致部分患者在胚胎發(fā)育時期即發(fā)生器官偏側性改變，導致內臟反位[2]。PCD的患病率約為0.002 5%～0.005 0%[1]。國內目前尚無大型PCD流行病學調查的資料。PCD的臨床表現(xiàn)主要由受累的組織器官決定，有明顯的異質性，極易被誤診或漏診。在過去的幾十年間，PCD的診斷主要基于電子顯微鏡(簡稱電鏡)下觀察到纖毛超微結構異常，但該方法存在許多缺陷。首先，該方法無法區(qū)分因為環(huán)境污染、氣道炎性反應和(或)感染導致的繼發(fā)性纖毛運動障礙(secondary ciliary dyskinesia，SCD)；其次，約有30%的PCD患者纖毛超微結構未見異常[3-4]。近年來，高速視頻成像分析(high-speed video analysis，HSVA)纖毛功能、基因檢測、免疫熒光分析法(immunofluorescence microscopy，IF)觀察纖毛特定蛋白等新的診斷方法越來越受到廣泛關注[5-6]。歐洲呼吸學會(European Respiratory Society，ERS)和美國胸科學會(American Thoracic Society，ATS)分別于2017年和2018年發(fā)布了PCD的診斷指南[7-8]。2018年中華醫(yī)學會兒科學分會呼吸學組疑難少見病協(xié)作組組織了相關方面的專家，制訂了適合中國兒科臨床使用的《兒童原發(fā)性纖毛運動障礙診斷與治療專家共識》[9]。鑒于中國與歐美國家的國情差異，為進一步提高中國廣大呼吸內科醫(yī)師對PCD的認識，中國罕見病聯(lián)盟呼吸病學分會組織相關的專家，制訂了適合中國臨床使用的《原發(fā)性纖毛運動障礙診斷與治療中國專家共識》，以規(guī)范對PCD的診斷和治療。

1 病因和發(fā)病機制

1.1 正常纖毛的結構和功能 電鏡下觀察正常運動的纖毛橫截面呈“9+2”結構，即由9對外周微管(microtubule doublets，MTD)環(huán)繞1對中央微管(central pair，CP)組成。MTD之間由微管連接蛋白(nexindynein regulatory complexes，N-DRC)連接，連接于MTD向內、外側伸展的分別是內動力臂(innerdynein arms，IDA)、外動力臂(outer dynein arms，ODA)，IDA 通過輻射臂(radial spokes，RS)與CP間相互連接固定(圖1)[5,7,10]。

圖1 正常纖毛超微結構

纖毛的運動是通過動力蛋白重鏈水解ATP，引起兩根成對的微管發(fā)生相對滑動，使纖毛在變形的微管上彎曲。該過程中，纖毛的彎曲由IDA產生,ODA加速外部二聯(lián)體的主動滑動，但并不產生彎曲[5]。這些因素最終導致纖毛向兩個不同方向運動，向前有效劃動和向后回復性劃動，最后產生有效的推進力。適當?shù)牧髯儗W特性和功能正常的纖毛是保持黏液纖毛清除作用的基本要素，而黏液纖毛清除作用是呼吸道重要的清除防御機制之一。

1.2 PCD患者纖毛結構和功能異常 PCD因基因突變導致纖毛結構和(或)功能異常，造成各臟器纖毛上皮運動障礙。呼吸道黏膜上皮纖毛清除功能障礙可導致反復呼吸道感染、慢性支氣管炎、支氣管擴張。鼻黏膜纖毛功能異常，可引起鼻竇內分泌物潴留，導致慢性鼻炎、鼻竇炎。中耳和咽鼓管纖毛異常，可導致慢性中耳炎、聽力下降等。精子尾部鞭毛也是一種特殊的纖毛，其結構和(或)功能異常會影響精子運動能力，導致不育。輸卵管上皮纖毛異常則可導致不孕或異位妊娠。在妊娠10～15 d時，胚胎內臟在正常情況下應發(fā)生左旋轉，若纖毛結構異常導致纖毛擺動異常，將隨機地發(fā)生內臟旋轉；如果發(fā)生右旋轉即引起臟器反位[6]。

2 臨床表現(xiàn)

PCD的臨床表現(xiàn)形式多樣，缺乏特異性，易被誤診或漏診。人體的上、下呼吸道，輸精管，輸卵管，腦和脊髓的室管膜等多處組織器官中均有纖毛生長，各器官的纖毛運動異常，導致了PCD患者具有多種臨床癥狀和體征[7]。

2.1 呼吸系統(tǒng) 呼吸系統(tǒng)癥狀是PCD患者的主要臨床表現(xiàn)之一，且常在出生后不久即出現(xiàn)。

2.1.1 新生兒呼吸窘迫 患兒出生后即出現(xiàn)胸悶、咳嗽、呼吸急促、低氧血癥，少數(shù)患兒可出現(xiàn)呼吸衰竭，部分患兒表現(xiàn)為新生兒肺炎或在出生后出現(xiàn)短暫性呼吸急促。

2.1.2 慢性鼻竇炎 表現(xiàn)為慢性持續(xù)性鼻塞、流涕，鼻黏膜充血、水腫，鼻腔有黏液或膿性黏液分泌物，合并鼻息肉者常見。

2.1.3 慢性漿液性中耳炎 表現(xiàn)為耳溢液、鼓膜穿孔或瘢痕形成，病程較長者出現(xiàn)聽力下降，可進展為傳導性耳聾。

2.1.4 支氣管擴張 表現(xiàn)為慢性咳嗽、咳膿痰、咯血，患者自幼出現(xiàn)反復發(fā)生的肺部感染，病程長者可見杵狀指。

2.2 內臟反位與其他先天性發(fā)育異常 40%～55%的PCD患者存在內臟反位，稱為Kartagener綜合征[1], 但并非所有存在臟器反位的患者都有纖毛運動障礙。最近的一項研究結果顯示，約5%的PCD患者同時存在內臟反位和先天性心臟病。少數(shù)Kartagener綜合征患者合并腦積水、腭裂、肛門閉鎖、尿道下裂等異常。

2.3 生殖系統(tǒng) 男性患者通常不能生育, 表現(xiàn)為精子缺乏或沒有動力, 女性患者發(fā)生異位妊娠的風險較高。

國內目前尚無大樣本的PCD橫斷面調查研究發(fā)表，金貝貝等[11]總結國內本人和他人發(fā)表的有完整臨床資料的182例PCD患者臨床特征，發(fā)現(xiàn)國內報道的PCD患者中男性更多見(男103例，女79例)，均為幼年發(fā)病，多年后才被確診，診斷年齡為4個月～74歲。常見的臨床表現(xiàn)包括上、下呼吸道疾病，分泌性中耳炎，不孕和不育等，但不合并全內臟反位的僅有8例，提示對不存在內臟反位的PCD易漏診。

3 診 斷

3.1 需進行PCD篩查的患者 PCD患者的臨床表現(xiàn)具有明顯的異質性，參考2018年ATS關于PCD的診斷指南[8]，PCD患者具有以下臨床特征：① 出生后不久(通常在6個月內)即出現(xiàn)全年持續(xù)性的咳嗽、咳痰，且抗感染治療效果不佳；② 出生后不久(通常在6個月內)即出現(xiàn)全年持續(xù)性的非季節(jié)性鼻竇炎，且抗感染治療效果不佳；③ 足月新生兒出現(xiàn)不明原因的新生兒呼吸窘迫綜合征(需要氧療或正壓通氣支持時間超過24 h)；④ 內臟反位(如右位心)伴或不伴先天性心臟病。如果患者具備以上4項特征中的2項，診斷PCD的靈敏度和特異度分別為80%和72%。如果以上4項特征均具備，則診斷PCD的靈敏度和特異度分別為21%和99%[8]。

在臨床工作中，對于自幼有慢性咳嗽、咳痰病史的患者也可以采用PICADAR(primary ciliary dyskinesia rule)評分表(圖2)來預測其罹患PCD的可能性[12]。PICADAR評分>5分的患者需懷疑PCD可能，應行進一步的診斷試驗，該評分表診斷PCD的靈敏度和特異度分別為90%和75%[7]。

圖2 PICADAR評分表

3.2 PCD診斷方法

3.2.1 鼻呼出氣一氧化氮(nasal nitric oxide, nNO)測定 PCD、肺囊性纖維化(cystic fibrosis，CF)、急性或慢性鼻竇炎、鼻息肉和上呼吸道感染等疾病均可使nNO降低，但PCD患者nNO下降通常更明顯，且該項檢查為非侵入性，操作簡便，故ERS和ATS均推薦將nNO測定做為PCD的篩查試驗[7-8]。

3.2.1.1 檢測方法 ATS和ERS均推薦采用化學發(fā)光法進行檢測[7-8]，并推薦采用軟腭封閉的屏氣呼吸模式(<5歲的患兒可采用潮式呼吸模式)。測試時室溫應保持20～30 ℃，相對濕度為20%～60%，保持環(huán)境清潔，遠離窗口、有塵埃和花粉處，遠離乙醇等揮發(fā)性氣體，避免2 m內存在手機等強電磁信號的干擾。測試前2 h受試者避免劇烈運動，不主動或被動吸煙，禁食富含氮的食物(如香腸、動物內臟、萵苣、菠菜等)，禁飲含咖啡因的飲料，休息15 min后取坐位，口含口哨，手持鼻呼過濾器的管子部位，將鼻呼頭堵緊一側鼻孔，另一側鼻孔保持暢通，口部深吸氣后將口哨吹響并保持(中間不要換氣)，通過取樣管連續(xù)抽吸鼻腔氣體，直到儀器限定的檢測時間結束。對于嬰幼兒可采用潮式呼吸法用鼻面罩收集NO。

3.2.1.2 結果判定 判定結果陽性的閾值尚未統(tǒng)一。有研究[7,13-14]結果表明，以<77 nL/min為陽性閾值，靈敏度為98%，特異度>99%。由于nNO值可能會隨著急性病毒性呼吸道感染或鼻竇炎而暫時性降低，故建議首次檢測發(fā)現(xiàn)nNO值降低者應在至少2周后重復檢測nNO，以確保nNO值降低不是繼發(fā)于病毒和(或)細菌感染，若2周后復測nNO值為正常則不符合PCD的診斷。此外，有研究[13,15]發(fā)現(xiàn)部分PCD患者(如存在GAS8、RSPH1基因突變)的nNO值正常。因此，對于具有典型臨床特征的患者，即使nNO測定結果正常，仍不能排除PCD，需進一步行基因檢測來協(xié)助診斷[6]。

3.2.1.3 專家推薦意見 對于≥5歲具有PCD臨床表型，能夠配合完成檢查且排除CF的患者，推薦將nNO測定作為診斷PCD的篩查試驗。

3.2.2 纖毛形態(tài)和功能檢測 對PCD患者纖毛形態(tài)和功能的觀察是目前臨床診斷PCD的金標準[7]，主要的檢測方法有HSVA、透射電鏡 (transmission electron microscopy，TEM)、IF。一般利用鼻刷或鼻活體取樣鉗在下鼻甲、中鼻甲或上頜竇處取材，也可通過支氣管鏡在支氣管處取活組織檢查(簡稱活檢)。 取材后可直接進行HSVA檢查,在對細胞進行一系列處理后才能行TEM、IF 檢測。為提高檢測的準確性，可取呼吸道黏膜纖毛上皮細胞在體外培養(yǎng)系統(tǒng)的氣液界面進行培養(yǎng)后再進行HSVA、TEM和IF等檢查[7]。

3.2.2.1 HSVA

3.2.2.1.1 檢測方法 HSVA是通過測定呼吸道纖毛上皮細胞的纖毛擺動頻率(ciliary beat frequency， CBF)和纖毛擺動模式(ciliary beat pattern， CBP)判斷纖毛功能的方法。呼吸道表面纖毛的擺動頻率為6～12 Hz，當纖毛運動方向一致時，才能有效清除呼吸道黏液和附著于呼吸道表面的細菌等。PCD患者存在纖毛上皮細胞運動功能異常，HSVA通過顯微鏡下高速攝像(120～500 幀/s)可對每個纖毛運動周期捕捉40～50幀圖像，既可實現(xiàn)高分辨率實時觀察，也可慢速(30～60 幀/s)回放觀察纖毛的擺動情況。HSVA下可見PCD患者的纖毛有多種表現(xiàn)形式：靜纖毛、多數(shù)時間不運動伴最小運動的纖毛、擺動的彎曲度小或振幅小的僵直運動的纖毛、異常擺動和運動功能亢進的纖毛等[16-18]。

3.2.2.1.2 結果判定[7]①不同檢測中心的標準不同，暫無明確評價標準；②PCD患者的CBF可能降低、正?；蛟龈?，故僅有CBF異常不能作為PCD的診斷依據(jù)，需結合CBP結果綜合判斷；③HSVA正常不能直接排除PCD；④纖毛上皮細胞體外培養(yǎng)后再行HSVA檢查可降低假陽性率，但成功培養(yǎng)纖毛上皮細胞需要大量的專業(yè)技術知識和設備，且成功率較低。

3.2.2.1.3 專家推薦意見 對于高度懷疑PCD的患者，不推薦使用HSVA的CBP和CBF分析作為PCD的單一、常規(guī)診斷試驗。

3.2.2.2 TEM

3.2.2.2.1 檢測方法 TEM可對呼吸道黏膜纖毛上皮細胞纖毛軸的橫斷面進行觀察。PCD患者纖毛結構異常主要有以下4類：動力蛋白臂(即ODA或IDA)異常(部分或完全缺失，圖3)[19]、RS異常(輪輻或中心鞘缺失、偏離中央管)、纖毛方向性錯誤(因部分或完全缺失CP)和MTD的數(shù)量異常[20]。

3.2.2.2.2 結果判定 ①PCD患者典型的纖毛結構異常包括ODA缺失、ODA和IDA聯(lián)合缺失、IDA缺失合并微管排列紊亂，以及CP缺失[8]；②由于IDA電子密度較低,難以在電鏡下清晰顯示，常被誤認為缺失，故只有IDA異常時假陽性率較高，需要再次評估；③為避免繼發(fā)性纖毛運動障礙的干擾，建議在患者急性感染后8周再進行該項檢查；④TEM檢查結果正常不能排除PCD。

圖3 TEM下顯示PCD患者纖毛結構異常，ODA缺失(黑色箭頭所示)

3.2.2.2.3 專家推薦意見 對于臨床高度懷疑PCD的患者，推薦用TEM觀察纖毛超微結構作為PCD的診斷試驗。

3.2.2.3 IF

3.2.2.3.1 檢測方法 IF的原理為纖毛軸絲主要組成部分的軸絲特定蛋白可與特異性熒光抗體結合，檢測者可在顯微鏡下觀察結合后的熒光分布及其數(shù)量，從而可看到所有TEM能觀察到的纖毛異常[21]。

3.2.2.3.2 結果判定 評判標準尚未統(tǒng)一。IF可識別纖毛生成標志物，有助于判斷纖毛超微結構標志物和生成標志物表達的異常。約20%的PCD患者呼吸道黏膜纖毛上皮細胞在IF下無異常表現(xiàn)，因標本黏液較多可影響樣本的觀察，故如IF檢測結果為陰性者，并不能排除PCD[7,22]。

3.2.2.3.3 專家推薦意見 對于高度懷疑PCD的患者，暫不推薦使用IF作為PCD常規(guī)診斷試驗。

3.2.3 基因檢測

3.2.3.1 檢測方法 為明確PCD基因突變的位點，目前常用的方法為第2代基因測序法、全外顯子組基因測序法，其不僅能達到確診的目的，也可以發(fā)現(xiàn)新突變基因[23-24]。至今已證實,與PCD相關的雙等位突變基因有40余個[7,25-26](表1)。

表1 與PCD相關的基因突變位點

①在成人患者中常合并視網(wǎng)膜色素變性；②罕見的綜合征表型

我國關于PCD致病基因的研究報道始于2007年，在PubMed和中國知網(wǎng)上檢索建庫至2019年3月收錄的文獻，共篩選出12篇中國PCD患者基因檢測的相關文獻，報道了17例基因突變的PCD病例[25,27-37](表2)。

3.2.3.2 結果判定 評判標準尚未統(tǒng)一。基因檢測結果為陰性者，不能排除PCD。對于臨床高度懷疑PCD而通過其他檢查(如HSVA、TEM、IF)無法明確診斷的患者，可行基因檢測協(xié)助診斷。

表2 中國PCD患者基因突變位點

3.2.3.3 專家推薦意見 對于臨床表型強烈懷疑為PCD的患者，建議檢測超過12個PCD相關的基因，有條件者建議使用全外顯子測序作為PCD的診斷試驗?；驕y序有助于發(fā)現(xiàn)新的PCD致病基因。此外，為了進一步闡明PCD患者的基因型與表型之間的關系，有必要建立數(shù)據(jù)庫，列出并解釋與PCD基因中未知意義變異相關的表型。

3.3 診斷流程 臨床懷疑為PCD的診斷可參照2018年ATS推薦的流程(圖4)[8]。

3.4 診斷標準 PCD至今仍無統(tǒng)一的診斷標準。專家推薦采用以下臨床診斷標準:① 符合PCD臨床特征中至少2項(足月兒發(fā)生不明原因的新生兒呼吸窘迫綜合征，半歲之前開始常年持續(xù)咳嗽，半歲之前開始常年持續(xù)鼻塞，內臟反位)。 ② TEM檢查發(fā)現(xiàn)典型的纖毛超微結構缺陷(ODA缺失、ODA和IDA聯(lián)合缺失、IDA缺失合并微管排列紊亂，以及CP缺失)。③ 基因檢測發(fā)現(xiàn)PCD相關基因中雙等位基因致病性突變。同時符合①+②或①+③即可確診為PCD。

4 其他輔助檢查

4.1 鼻竇CT和肺部高分辨CT CT檢查可發(fā)現(xiàn)鼻竇炎和支氣管擴張，Kartagener綜合征患者可發(fā)現(xiàn)右位心和內臟反位(圖5)[19]。支氣管擴張是PCD患者常見的影像學表現(xiàn)，最常受累的是肺中葉和舌葉，其次為下葉[38]。CF患者通常是肺上葉受累[25]。

4.2 肺功能 PCD患者的肺功能通常表現(xiàn)為阻塞性通氣功能障礙，主要監(jiān)測指標有FEV1、用力肺活量(forced vital capacity，F(xiàn)VC)和1秒率(FEV1/FVC)等。在初診的學齡前PCD患兒中，約1/3患兒FEV1<預計值的80%，但在長期的隨訪觀察中發(fā)現(xiàn)，肺功能的變化與初診年齡、初診時的肺功能情況無關。總體而言，隨著年齡的增加，PCD患者的肺功能逐漸減退[39]。

5 治 療

迄今為止，尚無針對PCD纖毛功能障礙的特異性治療。目前推薦的治療方案類似于CF等其他病因引起的支氣管擴張的治療方案，并參考2017年歐洲成人支氣管擴張癥指南[40]治療部分，但由于PCD為罕見病，目前的治療方法均缺乏循證醫(yī)學證據(jù)支持[41-42]。

①應在進行nNO檢測前排除CF，因為大約有1/3的CF患者的nNO值低于PCD診斷閾值。nNO測定只能在具有nNO專業(yè)檢測資質的中心按照標準化操作流程采用化學發(fā)光法進行檢測。②由于病毒性呼吸道感染可顯著降低nNO水平，建議首次檢測發(fā)現(xiàn)nNO值降低者應在至少2周后復測，以確保nNO值降低不是繼發(fā)于病毒感染，若2周后復測nNO值正常則不符合PCD的診斷。③多數(shù)nNO值正常的PCD患者TEM下觀察纖毛超微結構未見異常，故推薦此類患者行基因檢測。④建議檢測超過12個PCD相關的基因。⑤多達30%的PCD患者在TEM下的纖毛超微結構是正常的圖4 PCD的診斷流程

A Kartagener綜合征患者胸部X線片提示右位心 B 胸部高分辨CT提示支氣管擴張 C 腹部CT提示內臟反位 D 鼻竇CT提示慢性鼻竇炎圖5 PCD影像學檢查

5.1 緩解期治療 緩解期予化痰藥物以增加引流，并以增強機體抵抗力為主，避免空氣污染和吸煙?？山臃N麻疹、百日咳、流行性感冒和肺炎疫苗以預防肺部感染。對于反復發(fā)生呼吸道感染的患者可考慮加用免疫調節(jié)劑如細菌溶解產物(商品名為泛福舒)等。不建議預防性口服抗生素治療。盡管歐洲成人支氣管擴張癥指南[40]建議采用抗生素清除病原微生物的長療程方案,但此方案目前尚無循證醫(yī)學的證據(jù)。

5.2 急性感染期治療

5.2.1 抗感染治療 在急性感染期應選用敏感抗生素治療，并根據(jù)細菌培養(yǎng)和藥物敏感試驗的結果調整治療方案。鑒于致病菌多為革蘭陰性菌和(或)厭氧菌，成人患者易合并銅綠假單胞菌感染，故經驗治療需選用具有抗銅綠假單胞菌活性的三代頭孢菌素類、酶抑制劑類、碳青霉烯類藥物，并可聯(lián)用氨基糖苷類抗生素。泛耐藥或全耐藥者，考慮選用多黏菌素等藥物。療程一般持續(xù)至體溫和痰量正常后1周左右，不宜長時間使用，以免繼發(fā)真菌感染。根據(jù)2017年歐洲成人支氣管擴張癥指南[40]建議，將抗生素療程調至2周。

5.2.2 對癥支持治療 對于反復發(fā)生肺部感染者，應加強物理或藥物祛痰治療，包括N-乙酰半胱氨酸、福多司坦、羧甲司坦、桃金娘油或桉檸蒎腸溶軟膠囊等，同時聯(lián)合拍背和體位引流,促進痰液排出。國內一項大樣本隨機對照臨床研究[43]發(fā)現(xiàn)，連續(xù)使用N-乙酰半胱氨酸 0.6 g，2次/d,口服治療12個月可減少支氣管擴張癥患者急性發(fā)作的次數(shù)并可提高其生活質量。對于反復發(fā)生急性發(fā)作的PCD患者也可考慮長期口服N-乙酰半胱氨酸治療。肺功能檢測顯示阻塞性通氣功能障礙者建議吸入長效支氣管舒張劑。

5.3 手術治療 對呼吸道反復感染導致支氣管擴張者，雖有手術治療成功的報道，但目前認為應慎重選擇手術治療PCD。只有對于局限性支氣管擴張伴反復感染且內科治療難以控制者，或反復大咯血內科治療或介入治療無效者，可予手術治療；終末期可考慮行肺移植。

5.4 鼻竇炎的治療 對于慢性鼻竇炎和慢性鼻炎患者需常規(guī)進行鼻腔沖洗，合并鼻息肉時，可鼻內吸入糖皮質激素。由于鼻內應用減充血劑可使分泌物變得更稠而難以清除，故不主張使用減充血劑。

5.5 中耳炎的治療 對于反復發(fā)生分泌性中耳炎的患者，可考慮行鼓膜切開置管術，該治療可能有助于改善其聽力。

5.6 不孕或不育的治療 患有PCD的男性通常不育，而女性的生育率僅略有下降，對于存在不孕或不育的PCD患者，可采用適當?shù)妮o助生殖技術進行治療[44]。

執(zhí)筆專家：畢晶

專家組成員(按姓氏筆畫排序)：王韡旻、田欣倫、關偉杰、畢晶、任濤、孫永昌、宋元林、李強、李鋒、李玉、李華茵、張靜、張偉、張煒、邵長周、邱忠民、杜春玲、李圣青、李倬哲、沙巍、羅紅、周新、金美玲、周磊、徐凱峰、高金明、徐金富、秦興國、揭志軍、蔣捍東、瞿介明