唐湘鳳
戈謝病(Gaucher disease,GD)是一種溶酶體貯積癥(lysosomal storage disorder,LSD),雖為罕見病,但我國人口基數多,總患病人數也不少,治療需求逐漸增大。GD是第一種采用酶替代方法(enzyme replacement therapy,ERT)得到成功治療的 LSD[1],但酶價格昂貴,且對于累及中樞神經系統患者的療效有限。近年來研究發現,根據交叉糾正及定植于器官/組織的供者正常細胞替代酶缺陷等機理,采用異基因造血干細胞移植(allogeneic hematopoietic stem cell transplantation,Allo-HSCT)可為GD患者治療提供契機[2-4]。此外,底物減少和基因治療等方法正在研究中[5-10]。本文對近年來GD的治療進展作一綜述。
GD又稱高雪病、高歇病、葡萄糖腦苷脂沉積病,是由于編碼β-葡萄糖腦苷脂酶(glucocerebrosidase acid,GBA)基因突變所致患者巨噬細胞中溶酶體內該酶缺乏[11],單核巨噬細胞系統不能將被吞噬的細胞膜完全降解,致使葡糖腦苷脂在網狀內皮系統的巨噬細胞內大量聚積成為戈謝細胞,從而引起以顯著肝脾腫大、貧血、骨質疏松及神經系統受損等臨床表現為特征的疾病。GD為常染色體隱性遺傳性疾病,GBA編碼基因位于21染色體,迄今已確定該酶基因突變達300種,最常見有N370s、L444P、eCncil、84GG、R463C和recTL等。
由于GBA基因突變類型及酶殘存程度不同,GD患者臨床表現有很大差異。據發病緩急及中樞神經是否受累,分3型。Ⅰ型:非神經病變型,最常見,以肝脾和骨骼損害為主,癥狀和體征表現輕重不一。輕型者,無癥狀脾大,可在任何年齡發病。重型者,兒童期發病,脾大顯著,可伴脾功能亢進導致輸血依賴,從而可能出現由輸血引起的病毒感染風險[12],有的患兒甚至出現脾破裂等急腹癥,骨骼受累,引起骨痛,甚至骨危象。Ⅱ型:急性神經病變型,暴發型,半歲出現精神運動發育落后,癲癇樣發作,進展快,多于2~4歲前死亡。Ⅲ型:亞急性神經病變型,進展緩慢,神經癥狀比Ⅱ型出現晚,病程長。此病如果長期得不到正確治療者,可發生一系列如肝纖維化、門靜脈高壓等并發癥,最終可引起心肺功能衰竭。GD患者的存活時間因分型不同而不同,I型,進展緩慢,脾切除后可長期存活,患者智力正常,但可出現肝腫大和生長發育落后;II型大多在發病后1年內死于繼發感染,少數患者可存活2年以上;III型生存時間亦短,常死于感染等并發癥。
GD治療方法主要有:①終身使用ERT;②Allo-HSCT;③底物減少治療;④基因治療。
2.1 ERT GD是第一種通過ERT得到成功治療的LSD[1]。美國FDA于1991年批準上市了由胎盤中提取的GBA,后于1994年批準了以基因重組方法研制的GBA,即注射用伊米苷酶。其后于2010年和2012年分別批準第二和第三種GBA。多年的臨床使用經驗顯示ERT有其局限性:①非根本治療方式,須要終身使用。②費用高昂,因為生產酶需要依靠高端制造技術,成本極高。英國的一項研究估計,ERT治療費用每年約為 12萬~18萬英鎊(20萬~30萬美元)[13]。國內目前根據GD患者病情高低風險給予不同劑量伊米苷酶,30~60 U/kg(400 U/支,21 870元/支),1次/2周,粗略計算20 kg GD患兒每年約花費79萬~157萬元,治療費用隨著年齡增大不斷增加,社會和家庭的負擔明顯增加[14]。③只能防止新底物的產生和病情加重,對于已形成的不可逆損傷無治療效果。④由于藥物難以突破血腦屏障,不能糾正II型和III型GD的神經體征變化,即使骨痛得到顯著減輕[15],但ERT后數年骨骼形態變化仍持續,患者生活質量仍下降,帕金森病、骨折等并發癥的發生風險持續存在[16-17]。⑤長期使用會導致抗體產生而影響療效。⑥斷藥的可能風險,即藥物中斷導致患者病情惡化和癥狀復發。
2.2 Allo-HSCT 1984年Rappeport等[2]和Ringden等[3-4]分別通過Allo-HSCT成功治療III型和Ⅰ型GD。1995年,歐洲血液和骨髓移植組織登記顯示有8例GD患者進行了移植[17]。國際血液和骨髓移植研究中心匯總顯示1983—2009年有50例GD患者進行了移植。隨后,因ERT引入,移植治療GD僅有零星報告。近幾年,隨著Allo-HSCT治療非惡性疾病成功率顯著提高[18-19],ERT局限性突顯,須重新評估移植治療GD的相關問題,如機理、適應證和療效等。盡管關于 Allo-HSCT治療GD的數據很少,但可參考移植治療非惡性疾病的經驗,得出有關移植糾正GD的一些一般性結論。
2.2.1 Allo-HSCT治療GD的機制 基本機理如下。①交叉糾正機理:植入的供者來源干細胞是提供缺陷酶的內生來源,分泌的缺陷酶能被酶缺陷細胞吸收,與相應受體結合后固定于受者的細胞膜,最終患者通過胞飲作用獲得缺陷酶,轉運至溶酶體;②定植于器官/組織的供者細胞具有酶替代作用;③供者細胞所分泌的溶酶體酶可裂解血液中的底物,使貯積物在組織與血漿間產生濃度梯度,可以促進貯積物清除;④移植時通過預處理使血腦屏障相對開放,重建代謝正常的單核/巨噬細胞系統,分化成神經小膠質細胞在中樞神經系統中定居,這個過程需要數月甚至數年時間[20-21]。
2.2.2 Allo-HSCT治療GD的適應證 兒童期發病的非神經病變Ⅰ型GD為移植的最佳適應證,因未累及神經系統,移植效果明確。對于Ⅱ型有先證者,在未出現神經癥狀前有移植時機,為移植的適應證。有神經癥狀者,通過移植治療后的效果不穩定,故不推薦移植。Ⅲ型通常神經癥狀比Ⅱ型出現晚,建議出現神經癥狀前行移植[22]。
Allo-HSCT治療LSD最佳年齡目前無記載。但文獻報道,移植通常在肝功能損害和神經損傷等并發癥出現前,尤其在發生脾功能亢進前進行,應限于10歲以下未出現神經系統癥狀者[23]。
2.2.3 供者選擇 首選供者為HLA全相合健康同胞;如無合適同胞者,可選用健康的非血緣相關者。健康HLA全相合同胞、無病雜合子也可作供者,因移植后酶活性達到正常水平的1%~5%,就能校正底物累積來發揮作用。非血緣臍血干細胞治療GD具有優勢[24],可快速獲得,對于有神經系統累及的患兒非常有意義。臍血移植后的移植物抗宿主?。╣raft versus host disease,GVHD)發生率較骨髓低,患兒生存質量提高;臍血具有更加原始的干細胞群,可分化為成骨細胞、軟骨母細胞和神經元細胞等細胞[25],能改善已受損的骨骼變化。但臍血干細胞治療GD也有劣勢,如臍血量少,移植后免疫恢復延遲導致病毒感染。隨著HLA配型技術和支持治療水平的提高,非血緣骨髓或外周血也可以作為有效的供者來源。近年來,隨著單倍體移植成功率的提高,父母雖然為基因攜帶者,酶正常的情況下,也可以作為供者來源之一。
2.2.4 預處理和GVHD的預防方案 為了提高供者細胞的植入效果,多提倡采用清髓預處理方案[26-27]:白 消 安 [3.2~ 4.4 mg/(kg·d),4 d]/環 磷酰胺(50 mg/kg,4 d);白消安[3.2~4.4 mg/(kg·d),4 d]/環磷酰胺(60 mg/kg,2 d)/氟達拉濱(120~180 mg/m2);白消安[3.2~4.4 mg/(kg·d),4 d]/氟達拉濱(200 mg/m2);白消安[3.2~ 4.4 mg/(kg·d),4 d]/馬法蘭(140~210 mg/m2)/氟達拉濱(150 mg/m2)。有條件者,可以檢測白消安血藥濃度[28],從而降低移植失敗率,提高植入率。也可采用非清髓方案,如馬法蘭/氟達拉濱,但采用非清髓方案會增加排斥率,且非清髓方案所使用的藥物國內無來源[29]。此外,采用以環孢菌素A或他克莫司為基礎的多種免疫抑制劑可聯合預防GVHD。
2.2.5 移植后的療效 移植成功約3個月,血中GBA活性可升至正常,葡糖腦苷脂消失,殼三糖苷酶恢復正常[29];骨髓中戈謝細胞逐漸消失。移植成功后6~12 個月,肝脾明顯回縮,骨骼重塑,增長速度較移植前明顯好轉[30]。近年來,移植治療非惡性疾病患者的生存率約為90%[31-32]。GD具有一些特殊性:①與其他LSD不同,GD的酶缺陷僅限于造血細胞,故造血干細胞可完全替代所有缺陷細胞。②GD患者的抗原呈遞細胞缺陷,從而可降低移植后GVHD風險[33]。這些特殊性預示Allo-HSCT治療GD的無病生存率會更高。有研究采用移植治療GD,隨訪時間最長達22年,患者呈無病生存狀態,生存質量良好[34]。我中心曾采取非血緣臍血治療GD,最長隨訪期為6年,患者無病存活,其后開展了單倍體移植治療,均無排異無病均存活[35]。另外,為了提高移植成功率,建議在移植前和移植過程中使用ERT[36]。
2.3 GD的其他治療方法
2.3.1 底物減少治療 該療法主要通過葡萄糖神經酰胺合酶抑制劑抑制葡糖腦苷脂的生物合成,減少溶酶體中的底物量。該療法常用藥物包括麥格司他、依利司他和Genz-682452[5-8]。2003年,麥格司他經 FDA 批準上市,GD患者使用后,肝脾縮小顯著,血小板和血紅蛋白水平改善,但有一定不良反應,如腹瀉、腹脹、體質量減輕和顫抖等癥狀,50%以上患者出現至少兩種以上不良反應,故大部分患者無法堅持[5]。其后,依利司他于2014年8月經 FDA 正式批準上市,該藥通常用于治療Ⅰ型GD。Smid等[6]研究比較了分別使用麥格司他、依利司他和ERT治療Ⅰ型GD 2年的效果,殼丙糖酶下降幅度分別是37%、89%和88%;葡萄糖基鞘氨醇下降幅度分別是8%、86% 和78%,由此表明使用依利司他和ERT后的葡萄糖基鞘氨醇下降明顯,依利司他療效明顯優于麥格司他,療效同ERT。另外,有4項臨床試驗觀察了使用依利司他治療Ⅰ型GD的不良反應,共計393例,治療中位時間是3.6年,2.3%患者由于不良反應而停藥,不良反應表現有消化不良(5.9%)、頭痛(5.3%)、上腹部疼痛(5.1%)、關節痛(3.6%)等,但通常較輕微、短暫[7]。Genz-682452于近年問世,是一種小分子的葡萄糖神經酰胺合酶抑制劑,對于累及神經系統的Ⅱ型和Ⅲ型GD有效[8],動物實驗顯示它能夠分別降低肝臟和大腦的糖脂類(>70%和>20%),緩解共濟失調癥[8]。
2.3.2 基因治療 GD為單基因突變性疾病,基因治療是對ERT無反應或缺乏合適骨髓供體患者的治療選擇。與其他LSD不同,GD酶缺陷僅限于造血細胞,因此通過將基因插入造血干細胞可糾正缺陷,達到治療目的,故基因治療是最根本的治療方法。但目前該方法僅停留在動物實驗階段,將含有人GBA的cDNA重組到腺病毒或者慢病毒載體上,通過小鼠肝臟門靜脈和尾靜脈注入到小鼠體內,回輸6周后發現,小鼠的肝臟、脾臟和肺臟的GBA提高了2倍,且能夠持續20~24周,因此表明重組腺病毒或慢病毒介導的基因轉移能夠成為治療GD的方法[9-10]。前期有研究利用攜帶強病毒啟動子的γ反轉錄病毒載體驅動GBA基因表達已經證明可使Ⅰ型GD小鼠疾病模型的癥狀逆轉[37]。為了研究更安全的載體, Dahl等[38]使用人磷酸甘油酸激酶和CD68啟動子控制的帶有GBA基因自滅活慢病毒載體,觀察到慢病毒基因轉移后,起到預防和逆轉疾病的作用,糖基神經酰胺酶活性高于組織中清除糖基神經酰胺所需的水平,脾腫大有所減輕,戈謝細胞浸潤減少,血液參數恢復,這些發現支持使用帶有細胞啟動子的自滅活慢病毒載體在未來臨床基因治療Ⅰ型GD的作用。Du等[39]研究表明表達GBA基因的腺相關病毒9介導的基因轉移在GD小鼠模型中起著全身傳遞的作用,包括中樞神經系統,并指出可能是治療II型和III型GD的有效方法,因此,上述研究表明腺病毒或慢病毒介導的基因轉移能夠為GD提供一種治療方法。
總之,GD須要早期干預和多學科管理,以優化治療措施,來提高患者生活質量,防止過早死亡。由于我國是發展中國家,ERT可實施性差,近年來,Allo-HSCT成功率明顯提高,是一次性糾正GD的有效治愈方法,與ERT終生需求、高費用和糾正神經系統病變的局限性形成鮮明對比,且移植后并發癥主要發生在最初幾年,超過5年者將不會再出現排異,因此Allo-HSCT是目前根治 GD 的有效方法。移植早期介入,可以獲得較好結果。