罕見病診治思考與展望

郁婷婷， 傅啟華

（上海交通大學醫學院附屬上海兒童醫學中心，上海 200127）

罕見病又稱孤兒病，特指發病率極低、臨床罕見的疾病。世界各國對罕見病的認定標準有一定差異。世界衛生組織將罕見病定義為患病例數占總人口0.65‰～1.00‰的疾病。2010年，中國罕見病定義專家研討會對我國罕見病的定義為：成人患病率低于五十萬分之一，或新生兒發病率低于萬分之一的疾病[1]。目前已知的罕見病約有7 000多種，盡管單病種發病例數僅占總人口的極小比例，但由于疾病種類繁多，罕見病患者約占總人口數的3%～7%[2]。罕見病通常病情復雜，涉及多系統、多臟器，病程往往呈慢性、進行性發展，其中約有80%為遺傳性疾病，約有50%在出生時或兒童期發病，約有30%的罕見病患兒壽命不超過5歲[3]。罕見病的診斷極為困難，除了“病無所醫”外，“醫無所藥”的難題更為突出，目前有藥可治的罕見病僅占5%左右[4]。為此，積極開展罕見病的診治研究具有重要的科學意義和社會價值。

1 重視罕見病表型分析

臨床表型信息是罕見病診治和研究的基礎。罕見病常涉及多種器官和系統，疾病表型異質性強，并可與常見病表型重疊，診斷難度大。全面、準確、深入地評估并采用統一的標準術語描述、記錄臨床表型，對于罕見病的診治和研究具有重要的指導作用。在表型分析過程中，對罕見病患者應進行長期隨訪，以排除由于追蹤時間不夠長而導致的表型分析不準確。針對典型病變，應進行定量評價，以便準確評估病變的嚴重程度；同時，應重視疾病發生、發展過程中的非典型癥狀。由于環境因素會干擾疾病癥狀出現的早晚及嚴重程度，因此在表型分析時也要注意非遺傳因素的影響。表型數據的采集和記錄應采取標準化方式，以便對罕見病信息數據進行共享和整合。人類表型標準用語（human phenotype ontology，HPO）及中文人類表型標準用語聯盟（Chinese Human Phenotype Ontology Consortium，CHPO）對疾病表型術語進行了規范，以幫助臨床醫生以標準化的醫學名詞和術語來描述罕見病患者的表型[5]。

本期“基因組技術與罕見病診治”專題報道了常染色體隱性皮膚松弛癥、肢端發育不全、GRIN1突變相關發育落后、Sotos綜合征等罕見病。這些罕見病都有著復雜的疾病表型，在《Sotos綜合征患兒臨床特征及基因變異分析》一文中，鄭洪雪等報道的1例Sotos綜合征患兒具有特殊面容、過度生長、骨齡超前、發育遲緩等多系統臨床表現，由于與性早熟有部分表型重疊，患兒一度被誤診為性早熟；而詳細查體結果顯示，患兒性成熟分級為TannerⅠ期、陰毛PH1期、陰莖長度3 cm、性腺無增大，并不符合性早熟診斷，可見系統、準確的表型分析對于罕見病的診斷至關重要。在罕見病臨床實踐過程中應建立表型系統評估的流程，完善相關評估量表、中國人群正常參照數據庫等的建設，加強罕見病表型分析的系統培訓，以獲得準確、全面的罕見病表型數據，指導后續診斷、治療及研究。

2 合理應用相關檢測技術

早發現、早診斷對于罕見病的治療至關重要。目前，罕見病的診斷技術主要包括實驗室檢查（基因診斷、質譜檢測、病理分析等）和影像學檢查。同時，隨著科學技術的發展，新的罕見病檢測技術不斷被開發出來，如基于機器學習算法和類腦神經網絡等方法的罕見病人臉識別技術，可通過患者面部特征輔助識別罕見病[6]。在罕見病診斷時應合理應用相關檢測技術，改善罕見病診斷難的現狀。

絕大多數的罕見病是由基因或基因組變異所致。此外，感染、環境等非遺傳因素也可能導致罕見病。在臨床工作中，首先應綜合考慮患者的臨床表型、家族史、生長發育史、孕產史、生活環境等因素，以鑒別罕見病是否為遺傳性疾病。對于由遺傳因素導致的罕見病，基因診斷是其確診不可或缺的方法。通過對患者體內相應核酸進行分析，可以判斷患者是否有基因或基因組異常，在分子水平揭示罕見病病因，可以實現癥狀前診斷，并可為罕見病遺傳咨詢提供依據。人類基因組變異包括單個核苷酸變異、拷貝數變異及染色體結構變異等。針對不同的變異類型有不同的檢測技術，如高通量測序、Sanger測序、基因芯片、染色體核型分析、熒光原位雜交、多重連接探針擴增等。其中，高通量測序技術由于具有通量大、精度高、能同時分析拷貝數變異等優點，在罕見病診斷中的應用日益廣泛。通過高通量測序技術，越來越多的罕見病找到了病因。

高通量測序技術包括全基因組測序、全外顯子測序及基因包測序等。在本期“基因組技術與罕見病診治”專題中，研究者分別采用了全外顯子測序及包含2 742個遺傳病致病基因的基因包測序對早老癥、肢端發育不全、Sotos綜合征等多種罕見病進行診斷，發現了新的罕見病致病基因變異，拓寬了罕見病基因突變譜。在確診疾病的同時，高通量測序技術在罕見病疾病分型中也起到關鍵作用，如早老癥有3種類型，每種類型都存在早老外觀，臨床上難以區分，但在器官受累和嚴重程度上具有一定的異質性，導致不同類型預后不同。在《PYCR1相關常染色體隱性皮膚松弛癥患兒的臨床表現及遺傳學特征分析》一文中，吳文涌等利用全外顯子測序，克服了該病難以通過臨床表型直接鑒別的困難，通過疾病分型，對患者進行更有針對性的治療和預后管理。值得注意的是，高通量測序技術在罕見病基因檢測中也有其局限性，如面對動態變異、序列重復區域、高GC含量的DNA區域、存在同源假基因干擾等情況，存在測不到、測不準等缺點。因此，其他分子檢測技術的應用仍然很有必要。在臨床實際工作中，應選擇合適的檢測方法，以提高罕見病診斷效率、減輕患者的經濟負擔。

3 正確分析遺傳檢測結果及其臨床意義

隨著技術的進步和檢測成本的下降，基因測序不再是罕見病診斷中的難點，測序后獲得的海量數據的解讀是罕見病診斷中的關鍵壁壘。為了正確分析遺傳檢測結果及其臨床意義，首先需要明確基因的臨床有效性，在此基礎上判斷基因變異的致病性。

基因的臨床有效性分析，即分析基因和罕見病的關系，主要是明確是否有充分的證據支持某個特定基因是某種罕見病的致病基因。2017年，美國臨床基因組資源中心發布了遺傳病致病基因臨床有效性評估的標準流程，通過從公共數據庫，如正常人基因變異數據庫、患者基因變異數據庫及從公開發表的論著中收集各項遺傳學和功能學證據，根據證據水平給予不同分值，同時考慮證據的重復性，了解是否有不支持或矛盾證據的存在，綜合評估后將基因與疾病的關系分為肯定級、強支持級、中等級、有限級、無證據級及矛盾級[7]。

面對高通量測序產生的大量基因變異數據，美國醫學遺傳學和基因組學學會（American College of Medical Genetics and Genomics，ACMG）和美國分子病理學學會（the Association for Molecular Pathology，AMP）共同制定了遺傳變異分類標準與指南，使基因變異分類有章可循，增加了臨床變異解讀的一致性和透明度。根據該指南，可從基因變異在正常人群中的頻率、錯義變異的軟件預測分析、變異的功能研究數據、共分離數據、是否為新發變異、等位基因數據、表型與基因型是否相符等方面，收集基因變異的證據，綜合所獲得的證據，將基因變異的臨床意義分為5類：致病性、可能致病性、臨床意義不明、可能良性和良性[7]。在本期“基因組技術與罕見病診治”專題中，吳文涌、諶飛、鄭洪雪等采用ACMG和AMP發布的遺傳變異分類標準與指南，對檢測到的PYCR1、PRKAR1A、NSD1等基因的變異進行了分類，結果顯示這些變異為“致病性”或“可能致病性”變異，從而明確了相關罕見病的診斷。由于醫學研究的快速發展，基因變異解讀的證據也在不斷更新，基因變異的臨床解讀是一項持續性的工作，對于已分析過的基因變異數據，在有新的證據出現后，需要對變異進行重新分類，并重新評估其臨床意義。

4 加強“產、學、研”融合，促進罕見病藥物研發

缺醫少藥是罕見病患者面臨的重大治療困境。在本期“基因組技術與罕見病診治”專題中，被明確診斷的常染色體隱性皮膚松弛癥、肢端發育不全、GRIN1突變相關發育落后、孤獨癥、Sotos綜合征等罕見病均無靶向治療手段，只能通過早發現、早診斷、長期隨訪、及時對癥治療來改善預后。加強“產、學、研”融合，開發靶向藥物，是罕見病診治研究的關鍵。由于罕見病主要是由基因突變所致，基因治療和細胞治療被普遍看作是未來徹底根治大多數罕見病的希望[9]。根據美國國家醫學圖書館網站（https：//www.clinicaltrials.gov/）上的資料，截止到2019年，全世界范圍內已被批準的罕見病藥物臨床試驗有647項，其中基因治療占220項，細胞治療占351項。除基因治療和細胞治療外，以RNA為治療靶點的寡核苷酸藥物，以及以蛋白質為靶點的靶向蛋白降解技術也是罕見病藥物研發的重要方向。2016年，美國食品與藥品監督管理局批準的首個針對脊髓性肌萎縮癥的治療藥物Spinraza就是一種經修飾的反義核苷酸[10]。

5 總結與展望

罕見病的診治是世界級難題。近年來，遺傳學檢測技術的飛速進步以及人工智能、大數據等高新技術平臺的發展給罕見病的診治帶來了新的契機。未來將會有越來越多的致病基因被發現，越來越多的罕見病得到診斷。罕見病的精準診斷不僅為患者的治療、預后評估、遺傳咨詢及產前診斷提供了重要依據，也為罕見病靶向治療與轉化研究奠定了基礎。將單一罕見病病例的診治經驗進行共享，讓更多人認識罕見病，是推動罕見病診治研究的第1步。整合我國罕見病相關資源，充分發揮各方力量，形成區域協作和遠程支持，開展深入研究和科研轉化，是逐步實現罕見病的早發現、早診斷、能治療、能管理目標的必由之路。