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MYH9相关疾病基因型与表型相关性及治疗策略的研究进展

2020-04-20连晓强综述刘小军郝冀洪审校

疑难病杂志 2020年4期
关键词:血液学外显子耳聋

连晓强综述 刘小军,郝冀洪审校

MYH9相关疾病(MYH9-related disorder,MYH9-RD)是一种由编码非肌性肌球蛋白重链ⅡA(non muscle myosin heavy chain ⅡA,NMMHC-ⅡA)的MYH9基因杂合突变引起的一种罕见的遗传性血小板减少性疾病,典型表现为血小板减少、巨大血小板及中性粒细胞中Döhle小体样包涵体三联征,部分患者还可伴发肾病、高频听力障碍、白内障及慢性肝酶异常等非血液学症状[1-2]。MYH9-RD临床表型具有异质性,以往学者们常依据不同的实验室检查特征及非血液学症状,将该病分为4种不同亚型:May-Hegglin 异常、Sebastian综合证、Fechtner综合征和Epstein综合征[3],见表1。随着测序技术的应用和发展,2000年MYH9基因被确认为以上4种疾病的共同致病基因,MYH9-RD的命名才被广泛应用。MYH9-RD是人群中发病率相对较高的遗传性血小板减少性疾病,但由于患者血小板减少程度不同、出血倾向差异大,因此常被误诊为特发性血小板减少性紫癜,导致激素及脾切除等不当治疗。为提高MYH9-RD认知水平,做到早诊、早防、早治,分析基因型与表型的相关性并建立精准的风险预测模型已成为相关学者们当下的研究热点。MYH9相关疾病的突变型多达137种,并与表型具有一定相关性:当突变位于NMMHC-ⅡA的头部动力区,患者的出血倾向较重,伴发非血液系统症状风险更高且进展更快;而携带位于NMMHC-ⅡA杆、尾部区域突变的患者,出血表现相对较轻,伴发非血液系统症状的风险也相对较低。然而,近年来研究发现,部分MYH9突变位点在人群中的相关表型存在较大的异质性:位于NMMHC-ⅡA相同区域的不同位点突变以及相同位点的不同氨基酸替代均可出现较大的表型差异[4]。给临床医师评估MYH9-RD患者的疾病风险及干预带来困难。因此,本文现对近年来MYH9-RD基因型与表型的相关性及相应治疗策略做一综述,以便帮助提高临床及实验人员对该病的认知水平。

表1 MYH9-RD 4种亚型特征

注:May-Hegglin 异常中性粒细胞包涵体是核糖体群沿着平行微丝组成;Sebastian综合征的中性粒包涵体由高度分散的微丝、粗面内质网及核糖体组成

1 MYH9-RD基因型与表型的相关性

1.1 MYH9-RD的基因型 MYH9(NC_000022.11)位于22q12.3,全长106 791bp,包含41个外显子,其中1号外显子不参与蛋白编码。MYH9基因的编码产物为1 960个氨基酸组成的NMMHC-ⅡA,由头端球部动力区(2~19号外显子)、颈部(20号外显子)及杆状尾部(21~41号外显子)构成,分子量为220kd。一对NMMHC-ⅡA与一对调节轻链、一对基础轻链共同构成异六聚体的非肌性肌球蛋白ⅡA(non muscle myosin ⅡA,NMM-ⅡA),在胞质分裂、细胞运动以及细胞形态维持等方面起重要作用[5]。目前全世界已正式报道了至少300多个家系的137种MYH9的致病突变,其中大多数为替代错义突变,少数为缺失/重复类型的整码突变。无义突变和缺失突变则多见于41号外显子,常导致NMMHC-ⅡA蛋白翻译提前终止[6-8]。 MYH9突变通常涉及21个位点,其中又以位于NMMHC-ⅡA头部结构域的S96、R702和位于NMMHC-ⅡA杆尾区域的R1165、D1424及E1841为最常见的突变位点,约占所有病例的80%[6,9]。

1.2 MYH9-RD基因型与非血液学表型的相关性 不同的突变位点与临床表型具有一定的相关性。这种相关性最早体现在研究人员对MYH9-RD 4种亚型的认知。血小板减少程度不一及非血液学症状风险的异质性给MYH9-RD的诊断带来了挑战。2008年,Pecci等[10]首次进行了MYH9-RD基因型与表型的相关性研究,通过对来自59个家系的108例MYH9-RD患者调查发现:当突变位于NMMHC-ⅡA头部区域时,患者出血程度严重,伴有严重肾病、神经性耳聋的风险更高,其中以MYH9 R702突变患者临床表现最为严重;当突变位点位于NMMHC-ⅡA杆、尾区域时,患者出血及伴非血液系统症状的风险较低,其中携带MYH9 R1933突变的患者一般不发生肾病或白内障,仅在年老时可能伴发听力障碍。这种表型规律既帮助了临床早期诊断,同时也为患者伴发病的风险预测和遗传咨询奠定了理论基础。然而,Hao等[11]报道了一个中国MYH9 p.E1841K家系,该突变位于NMMHC-ⅡA杆尾区,包括先证者在内的共7名家系成员均伴有严重肾病或蛋白尿,其中有3例患者死于尿毒症;而De Rocco等[12]对一个MYH9 p.V34G的家系中3例患者进行了表型调查:尽管突变位于NMMHC-ⅡA头部区域,但3例患者均无出血和肾病表现;国内学者Sun等[13]也发现,来自不同家系的2例未成年的MYH9 p.R702H患者均未伴发耳聋、肾病及白内障等症状。以上研究表明部分MYH9突变的位置与表型的相关性差,提示可能存在其他调控机制,如表观遗传学或年龄等因素影响疾病表型发生、发展。为进一步建立精准的基因型与表型关系,Pecci等[14]再次对来自121个家系的255位受试者的基因型与表型进行了相关性分析,通过对突变区域分组的细化,发现突变位于NMMHC-ⅡA球部结构域的高保守区SH1(SH1 helix,SH1)的患者伴有肾病、耳聋的风险最高,而且非血液学伴发症状的起病年龄更早,进展程度更快;突变位于SH3/MD(SH3-like motif/motor domain interface,SH3/MD)及双螺旋杆部区域的患者伴有肾病、耳聋的风险次之,而突变位于蛋白非螺旋尾端的患者发病风险最低。这种相关性也在随后的MYH9-RD队列研究中得到了验证[15]。在最常见的MYH9突变类型中,MYH9 R702突变患者肾病、耳聋外显率几乎100%,多在40岁之前起病,并且病情最为严重,而同样携带位于NMMHC-ⅡA头部结构域的S96突变的患者伴发肾病及耳聋的风险大约有50%[14-15];当患者携带MYH9 R1165突变时,肾病及白内障发病风险低,但在60岁之前,患者几乎都可伴发听力障碍;而对于D1424N及E1841K患者,非血液系统表型风险极低,甚至终生不出现;尽管大部分MYH9 D1424H患者在60岁之前伴发肾病,但进展程度一般较轻,多数仅表现为蛋白尿等症状[14]。表明相对于MYH9突变的位置,患者表型似乎与蛋白保守性的破坏程度及年龄的相关性更高。提示临床对携带NMMHC-ⅡA蛋白保守区域突变的患者更应该进行早期关注与干预。

此外,即使是相同位点突变,不同氨基酸的替代也可出现表型差异,如MYH9 p.R702C和p.R1165L突变的患者伴发耳聋的风险分别高于p.R702H和p.R1165C突变的患者,而p.D1424H突变的患者伴耳聋、肾病及白内障的风险则明显高于p.D1424N突变的患者[14-16]。Guo等[17]近期报道了一个MYH9 p.D1424N家系,除先证者父亲及姑妈具有肾病表型外,包括先证者在内的其他患者均无任何伴发症状,这与上述p.D1424N患者伴发非血液表型低风险的现象较为一致。因此认为不同类型的氨基酸替代突变对NMM-ⅡA双螺旋结构的电荷平衡和疏水性的影响不同[18],从而造成不同程度的结构破坏,进而导致疾病的严重程度或进展速度出现差异。除外保守区域,某些特殊位点突变引发非血液学并发症的风险也需引起临床的关注。Okano等[19]统计发现,低风险的MYH9 p.R1165C突变患者中仍有36%的病例伴发耳聋,23%的病例伴发肾病,8%的病例伴发白内障。同时,Guo等[17]及Okano等[19]的研究显示,患者携带相同的氨基酸突变时也可以伴发不同表型,表明MYH9-RD的4种亚型可能是受年龄或环境影响的不同的病理进展阶段。Aoki等[20]对MYH9第24号外显子(依照NC_000022.11,应为25号外显子)插入突变的患者资料进行了回顾性分析,发现白内障与该外显子的插入突变密切相关,提示在NMMHC-ⅡA铰链区的插入突变可能与白内障表型密切相关,体现了突变点位置对表型有影响作用。由于耳聋与白内障也是老年人常患疾病,对于高龄MYH9-RD患者,一般难以区分此类表型是否与MYH9突变有关。因此在进行单一突变位点的多家系数据统计分析时,采取年龄分层统计有助于真实了解基因型与伴发疾病表型的相关性。

1.3 MYH9-RD基因型与血液学表型的相关性 血小板减少、巨大血小板是MYH9-RD的共性表型。然而,对于不同的突变位点,患者血小板减少程度也有较大差异。Saposnik等[15]研究发现,当突变位于头部结构域时,患者的血小板计数明显减低,巨大血小板占比更高,出血倾向更严重,这与Pecci等[10]的研究一致。值得注意的是,MYH9-RD患者的出血倾向并不完全依赖于血小板计数,只有当血小板计数低于50×109/L(预防自发性出血标准),两者才呈正相关[19]。这种相关性为临床出血管理提供了参考,同时血小板计数与巨大血小板占比的反比关系也提示,在进行MYH9-RD患者血小板计数评估时,采取手工法复查血小板计数实有必要。此外,廖文君等[7]提出同一家系中MYH9-RD患者的血小板计数还可能与年龄有关。尽管目前缺乏相应的数据整合,但这提示在分析MYH9突变位点与血小板计数的关系时,采取年龄分层统计可能有助于更精准的相关性模型建立。

目前,免疫荧光分析粒细胞NMMHC-ⅡA包涵体已成为MYH9-RD的重要诊断依据。MYH9-RD患者的粒细胞包涵体的依据其分布特征可分为3型:1~2个体积较大的圆形或椭圆形包涵体为Ⅰ型;3~20个直径小于1μm的圆点状包涵体为Ⅱ型;斑点样包涵体散在分布于胞浆为Ⅲ型。随后,Saposnik等[15]研究发现包涵体分布特征也与MYH9突变位置相关:其中Ⅰ型粒细胞包涵体多与MYH9基因第39、40及41号外显子突变相关;Ⅱ/Ⅲ型包涵体常与第2~31号外显子突变紧密联系;而对于第32、33号外显子突变,则可能出现任何一型包涵体。为进一步细化MYH9突变位点与粒细胞包涵体分布特征的联系,Hao等[21]采用了分类树的方法,依据粒细胞包涵体大小与数量,对5种常见突变:p.R702C、p.R1165C、p.D1424N、p.E1841K、p.R1933X的粒细胞包涵体分布特征进行归类,建立了基因型与包涵体分布特征的相关性,总体符合率达88%。这种基因型与包涵体分布特征的相关模型的建立对MYH9突变位置具有一定的筛查作用。

2 MYH9-RD的治疗策略

基因治疗被认为是治疗遗传病的最佳方法,但由于目前基因治疗技术的局限,遗传病的治疗仍然是人类面临的重要问题。MYH9-RD患者出血表现多为轻至中度,在无严重的伴发症状时,一般不采取任何治疗措施。对MYH9-RD的围术期管理及进展程度较重的非血液学症状的治疗是临床干预的重点。

2.1 血小板减少的治疗 MYH9-RD患者血小板减少的根治依赖于异种造血干细胞移植,但由于手术风险高于出血危害,一般应用较少。目前提高MYH9-RD患者血小板数量的主要治疗方式为血小板输注及人工刺激血小板生成。然而,长期血小板输注会增加潜在的急性反应、病毒传播及后续血小板输注无效的风险,因此常用于无法控制的出血及术前预防[9,22]。TPO受体激动剂以艾曲泊帕和罗米司亭的应用较为广泛。2010年,Pecci等[23]首次将艾曲泊帕用于治疗MYH9-RD,患者的血小板数明显升高,出血情况也得到改善,且不良反应较轻。此后,该药开始逐渐被应用于MYH9-RD患者的围术期出血管理。多项研究发现[24-26],包括孕妇在内的成人及儿童MYH9-RD患者,短疗程使用艾曲泊帕后血小板数升高明显,并且未出现任何并发症和外周血象异常。此外,罗米司亭也成功应用于1例MYH9-RD患者的神经外科手术中[27]。值得注意的是,罗米司亭在刺激血小板生成的过程中,以提升正常体积的血小板为主,巨大血小板比例反而下降,提示刺激血小板生成的机制可能与改善血小板的生成异常有关[27]。以上研究表明,短疗程使用TPO激动剂可能有助于MYH9-RD患者术前血小板的提升。然而,关于MYH9-RD患者长疗程应用TPO激动剂的疗效及安全性目前尚无定论。

2.2 非血液学伴发症的治疗 对于MYH9-RD的非血液学伴发症状,目前多采取对症治疗。肾病是MYH9-RD最严重的伴发症,由于其进展速度快、致死率高,目前临床有效治疗报道较少。少数临床研究发现,当MYH9-RD患者伴发肾病时,早期或进展程度低时使用肾素—血管紧张素系统阻滞剂可以有效降低蛋白尿水平[28];当其进展为终末期肾病时,在保障围术期出血管理的前提下,进行肾脏移植能够取得较好预后,并且多无其他并发症[29-30]。神经性耳聋是MYH9-RD患者最常见的非血液系统伴发症,主要表现为高频听力障碍且程度不一。对于轻至中度听力障碍的患者,使用助听器可以有效改善其生活质量;而当其进展为重度听力障碍时,人工耳蜗移植有助于听力恢复,一般无任何并发症[31-32]。

3 结语与展望

MYH9-RD是一种少见的常染色体显性遗传病,以巨大血小板、血小板减少及粒细胞包涵体为实验室三联征。除血象改变外,MYH9-RD还可出现非血液学异常,约有50%的患者伴发听力障碍,25%的患者伴发肾病或蛋白尿,20%的患者伴发白内障,且多为双侧[14,18]。MYH9-RD患者出血程度一般为轻至中度,但其非血液系统伴发症状及快速进展严重影响了患者的生活质量。研究发现,MYH9-RD的基因型与表型具有一定的相关性。这种相关性对建立伴发症状的风险预测模型、实现MYH9-RD伴发征的早期预测、干预及遗传咨询具有重要意义。然而建立MYH9-RD基因型与表型的相关性模型还有些问题亟待解决。一方面MYH9-RD属于少见遗传病,病例数少且患者临床资料的共享存在一定困难;另一方面MYH9-RD的发病机制尚不明确,临床表型是否存在个体化差异或与性别、年龄等因素相关,目前尚不完全清楚。因此在深入MYH9-RD的研究时,加强病例数据及临床资料共享、对病例的细化分组及单一突变位点的多数据分析,都有助于精准的基因型与表型的相关性模型建立。

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