β型地中海贫血发病概况及治疗研究进展

陈江明　蔡宁　李金燕　黄兰　杨环菊　胡美玲

【摘 要】地中海贫血是一种因珠蛋白基因缺失或突变导致珠蛋白生成缺陷的单基因遗传性疾病，临床上主要分为α型和β型等多种类型。本文基于国内β-地中海贫血近年来的发病现状，对目前该疾病的诊治现状进行了分析，总结了近年来治疗研究的最新进展，以期为该疾病的临床治疗提供一定的参考。

【关键词】β-地中海贫血;发病现状;输血;基因治疗;干细胞;血红蛋白诱导剂

【中图分类号】R556【文献标识码】B 【文章编号】1002-8714（2019）11-0173-02

β-地中海贫血（简称β-地贫）是常见的可遗传溶血性单基因疾病，其致病机制主要为β-珠蛋白基因缺失或突变导致β-珠蛋白生成障碍而引发溶血性贫血，临床上将其分为轻型、中间型和重型三种，重型β-地贫有严重的致死性。目前地中海贫血已成为一种世界性的贫血性疾病，严重威胁着人类的生命健康安全。因此，本文对国内地中海贫血近年来的发病现状和诊治现状进行了分析，为临床诊疗提供参考。

1 β-地中海贫血的发病现状

世界范围内地中海贫血超过8000万人，并每年新增患儿>6万名[1]，逐渐向全世界蔓延，目前主要分布在地中海地区及东南亚国家 [2]。我国地贫基因携带者超过3000万人，重型和中间型地贫患者在30万人左右，主要集中在长江以南地区 [3]，广西又是重灾区[4]。广西地区地中海贫血基因携带率达21.9%，α型和β型分别为12.9%和8.16%[5]，部分城市有小范围波动。

2 β-地中海贫血诊治现状

2.1 输血治疗

由于地中海贫血患者血红蛋白合成受阻，导致红细胞数量不足，引起代谢性骨髓红系细胞过度增生，骨骼变形，肝、脾肿大等并发症。输血治疗可以维持患者体内血红蛋白的水平，减少并发症的发生。长期反复的输血会增加患者感染乙型肝炎、艾滋病等其他疾病的风险。同时，由于患者多次输血、长期慢性溶血、肠道吸收铁的浓度增加、骨髓大量造无用之血等使铁的生物利用度减少，长此以往便造成了患者體内铁浓度增加，铁负荷过重，从而导致患者心、肝、脾、肾等脏器受到损害，严重影响患者的生存质量[6]。可见，输血治疗不是根治地贫的有效方法。

黄琴等[7]回顾性总结92例中间型β-地贫患者的临床资料时发现91例患者接受过输血治疗，其平均血红蛋白为（58.1±20.1）g/L远低于西方发达国家的（89.0±14.9）g/L[8]。72例患者有铁离子超载，其中43.5%为重度铁超载者，但只有30.6%接受过去铁治疗。此外，有大约50%的患者有骨质疏松、肺动脉高压、肝功能异常、胆囊结石等并发症。由于医疗基础设施和卫生条件等方面的原因，很多中间型β-地贫患者较难得到全面的治疗，并发症发生率也较高，加上治疗费用昂贵，很多家庭难以接受规范的全面治疗。

2.2 去铁螯合剂

近年来对患者进行输血治疗时会联合去铁剂进行治疗。目前常用的去铁剂有去铁胺、去铁酮及地拉罗司等。

去铁胺是临床上首个应用于地贫治疗的铁螯合剂，与血液中的铁离子具有很好的结合能力，可有效地降低铁离子负载，但因去铁胺的细胞穿透能力较差，需进行皮下注射或静脉输注，增加了患者治疗时的生理痛苦。长期使用去铁胺进行治疗还会引发心力衰竭、视力受损等并发症[9]。去铁酮是一种口服型的去铁螯合药物，细胞膜透过性较好，可有效去除心肌细胞中的铁沉积，降低患者并发症的发生率。但去铁酮的半衰期短，服用量大，极易引起患者粒细胞缺乏等不良反应[10]。地拉罗司是一种新型的口服铁螯合剂，具有服用剂量少，患者耐受性好，能有效排除肝脏、心脏等器官的铁沉积。但因长期使用该药有可能增加肾功能衰竭的风险，2007年FDA发布了对该药的安全警告。近年来研发的新型铁螯合剂如HBED、DFT类化合物、吡哆醛异烟腙（PIH）类化合物表现出优异的去铁效果及应用潜力，有望突破地中海贫血去铁治疗的瓶颈。

2.3脾切除术

脾切除术对治疗血红蛋白H病具有较好的效果，但对治疗中间型和重型β-地贫的效果却较差，这是因为β-地贫患者的血红细胞损坏主要发生在骨髓，脾切除术的疗效有限[11]。此外，患者在脾切除术治疗后容易发生免疫力下降、血栓形成等并发症，而且同种免疫输血反应发生率明显高于普通人群，这可能是脾切除术后RBC膜发生了改变，使抗原暴露增加有关[12]。

3 β-地中海贫血治疗进展

近年来，由于在造血干细胞移植、基因治疗技术及血红蛋白F诱导剂等方面取得了较大的研究进展，为β-地中海贫血的治疗开辟了光明的前景。

3.1造血干细胞移植

造血干细胞移植（ HSCT）是目前根治地贫的唯一有效方法。若有HLA相配的造血干细胞供者，重型β-地贫患者应将造血干细胞移植作为治疗的第一选择。干细胞移植的疗效与患者状况、干细胞来源、预处理方案、对并发症的处理及移植物抗宿主病预防方案（GVHD）等因素密切相关。

造血干细胞的来源是当前造血干细胞移植治疗地中海贫血所需要面对的一大难题。国外大多数移植中心普遍选择骨髓作为主要的干细胞来源，但国内因骨髓来源受限而选择外周干细胞移植及脐血移植（CBT）。外周血干细胞移植（PBSCT） 具有造血恢复快、移植感染发生率低的优点。但由于外周血中含有较多的T 淋巴细胞，PBSCT 的GVHD 发生率较高。与BMT 和PBSCT 相比较，脐带血移植的GVHD 发生率相对较低，移植成功较高。

Locatelli等[13]总结分析了欧洲多个移植中心的485例血红蛋白病患者采用HLA全相合胞骨髓或脐血移植的效果。与BMT比较，同胞CBT治疗地贫和SCD的OS与移植效果无病生存率（EFS）已接近同胞BMT，且CBT组移植物抗宿主病发生率低，对供者损伤小。同胞CBT的EFS范围为60%～90%，欧洲多个中心报告EFS为81.6%，β-地贫为79%[14]。全世界已有3000多例β-地贫患者通过HSCT治疗地中海贫血，从而获得了长期治疗溶血性贫血的效果。

3.2 基因治疗

随着对地贫致病机制研究的深入，β-地中海贫血成为了用于基因治疗的疾病之一，而且近年来基因技术在地中海贫血的治疗上取得了重要进展。基因治疗是将正常的γ珠蛋白或β珠蛋白基因插入患者的自体造血干细胞后植入体内，使插入的基因随干细胞的分化从而获得红细胞的特异性表达，从而达到治疗地中海贫血的目的。

May等[14]首次报道将含有人β珠蛋白启动子及增强子调控的人β珠蛋白基因载入慢病毒载体，转染鼠骨髓细胞，从而将人β珠蛋白基因准确、有效地整合到宿主DNA中高效表达，并合成正常的血红蛋白。此外，Li等[15]构建人β-珠蛋白基因慢病毒载体，并植入到β-地贫鼠中，发现第一代鼠及其下两代的血象得到了明显的改善，并且改善了因髓外造血造成的脾脏增大以及降低了肝脏的铁沉积率，极大提高了鼠的生存率。Hanawa等[16]研究发现， β地中海贫血鼠模型中， 扩展的β珠蛋白基因LCR片段可促进介导γ珠蛋白基因的慢病毒载体持久的治疗性表达。Leboulch等[17]研究发现，使用BB305载体传导的自体CD34 +细胞的基因对22名重度β地中海贫血患者进行治疗，可以减少或消除了患者对长期输血的需要，并且不存在与药物相关的严重不良反应，对基因治疗在临床上的实践应用具有极大的鼓舞。然而Cavazzana-Calvo M.等[18]却发现，虽然慢病毒介导的人体地中海贫血的基因治疗结果说明基因疗法取得了初步成功，但是试验中使用的慢病毒也存在诱发癌症的可能。

虽然目前已有采用基因技术对原有缺陷基因进行替换治疗并获得成功的报道，但受限于基因表达的时空复杂性，基因治疗的安全性需要经过长期、系统的临床实验评估，仍需进一步研究和完善。

3.3 血红蛋白F诱导剂治疗

羟基脲主要通过刺激或再次激活γ珠蛋白基因的表达，促进γ珠蛋白链的合成而实现治疗β地贫的目的。羟基脲对治疗重型β地贫的有效率为32%～81.8%，患者输血量减少40%以上，少部分患者（11%～18.2%）不输血也能维持Hb在70g/L以上[19]。此外，羟基脲治疗中间型β地贫的有效率高达70%以上，但是長期使用羟基脲会使疗效逐渐下降[20]。

阿扎胞苷和地西他滨均为组蛋白去乙酰化酶和DNA甲基转移酶（DNMT）抑制剂，可通过去甲基化调节基因的表达，从而提高患者的Hb F水平[21]。地贫婴儿患者出生后由于γ基因启动子区域逐步甲基化导致γ基因沉默，通过去甲基化后可重新激活γ基因的表达，提高血红蛋白F水平，从而减轻贫血。有研究报道[22]，阿扎胞苷及地西他滨对中间型β地贫具有较好的疗效。Olivieri等[23]对5名β-地贫中间型患者给予规则的地西他滨治疗（ 0.2 mg /kg皮下注射，每周2次，维持12周），患者的Hb水平由78.8±8.8g /L增至90.4 ± 7.7g /L（P = 0.004）。

地西他滨是目前疗效最好的DNA甲基转移酶抑制剂，可通过阻断DNA甲基化从而激活基因转录，但是单用地西他滨治疗中间型β地贫，部分患者出现较为严重的血小板上升，甚至影响疗程[22]。然后，由于地西他滨是一种化疗药物，具有潜在的致癌风险，同时价格昂贵，不利于患者的长期使用。因此地西他滨的大规模临床应用还存在比较大的困难。

丁酸盐与其衍生物，能够选择性刺激胚胎或胎儿的γ珠蛋白基因，直接激活γ珠蛋白基因的表达，从而大量合成γ链与α链合成Hb F，代偿因β-珠蛋白肽链生成不足导致的一系列红细胞损伤[24]。相关研究表明[25]，丁酸及其衍生物不仅可增加β-珠蛋白基因的表达水平，还能提高基因的组蛋白乙酰化，代表性的药物有丁酸钠、丁酸精氨酸、α-氨基丁酸等。该类药物的毒性较低，但由于其半衰期太短等原因阻碍了临床应用。

3.4新型血红蛋白F诱导剂

3.4.1 沙利度胺

沙利度胺曾因具有严重的致畸毒性而险被遗弃，近年来由于在多发性骨髓瘤、骨髓增生异常综合征、SLE等方面具有优异的疗效，又重新得到了重视。

Masera等[26]于2010年的病例报告中，一个阿尔巴尼亚20岁TDT患者，对羟基脲反应较差且不可耐受，使用沙利度胺治疗后取得良好效果，血红蛋白值逐渐快速增加，治疗1个月后其Hb水平为7.2g/dL，8个月后其Hb水平升高至 9.0g/dL。沙利度胺的作用可能是由于炎性细胞因子如肿瘤坏死因子（TNF-α），血管内皮生长因子（VEGF）和与增加的释放相关的前列腺素E2合成（PG-E2）抑制NF-的活性氧（ROS），ROS可以启动P38 MAPK，导致Hb F水平升高[27]。此外，沙利度胺还可通过诱导STAT5和促进红细胞生成细胞凋亡的外部通路的抑制导致增加GATA-1转录因子的表达，而GATA-1能有效的诱导γ-珠蛋白基因表达HbF[28]。同时，沙利度胺对诱导γ珠蛋白mRNA表达呈剂量依赖性，但对β珠蛋白表达无影响。免疫印迹分析显示沙利度胺可激活p38丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）信号通路，并呈现时间和剂量依赖性，提高组蛋白H4乙酰化诱导γ-珠蛋白基因的表达。

此外，最近的研究表明，不同浓度的丁酸钠和沙利度胺在诱导红细胞中的β和γ珠蛋白基因方面具有协同作用来自脐带血中CD133 +细胞的细胞。其他发现也表明这种药物组合在诱导产生红细胞前体方面与单一药物治疗相比具有很高的潜力。丁酸钠和沙利度胺在基因表达诱导中的作用的比较表明后者在增加β-和γ-珠蛋白基因产生方面具有更高的能力[29].

3.4.2 泊马度胺（Pomalidomide）及来那度胺

Moutouh-de等[30]使用来自正常人和SCD供体CD34+祖细胞的体外红细胞生成模型，研究了泊马度胺和来那度胺对红细胞生成和血红蛋白合成的影响。发现泊马度胺和来那度胺在红细胞生成期间能够以剂量和时间依赖性方式显着增加HbF表达。泊马度胺诱导的HbF上调早在2天就被观察到并且以时间依赖的方式增加，在红细胞分化3天后增加γ-珠蛋白mRNA和减少β-珠蛋白mRNA。与媒介物对照相比，10μM泊马度胺和来那度胺分别使HbF含细胞百分比提高3倍和2倍。细胞分化9天后，HbF表达基本维持不变。泊马度胺仅影响组蛋白H3在特定基因上的乙酰化，并且不改变整体组蛋白乙酰化。