Wilson病治疗研究现状*
2021-11-29综述郑素军审校
梁 晨 综述,郑素军 审校
Wilson病(Wilson’s disease,WD)也被称为肝豆状核变性(hepatolenticular degeneration,HLD),是一种常染色体隐性遗传病,其病变基础为编码铜转运蛋白的ATP7B基因突变,导致铜蓝蛋白的合成及铜的胆汁排泄过程发生障碍,使过量的铜蓄积在肝脏、大脑等组织器官,从而引起各种临床表现,其中以肝脏和神经系统症状最常见[1]。
WD是少数药物可治的遗传代谢性肝病之一。目前,WD药物治疗的基本原则是通过动员并排出多余的铜来恢复体内正常的铜代谢。通常,药物治疗从较积极的驱铜治疗开始,随后减少药物剂量或换用副作用小的药物以维持治疗。持续药物治疗或肝移植可明显改善多数WD患者的肝脏表现,但对神经系统症状的改善有限[2]。在初始应用螯合剂治疗时,可能因为铜的过度动员,造成不可逆的神经系统症状的恶化。根据现有的治疗方法,WD患者的临床症状改善需要数年,且治疗方案相对繁琐,副作用多,患者依从性差[3]。当前治疗方法的局限性也促使了对新型治疗手段的探索。因此,本文就WD治疗方法的研究现状作一综述。
1 已应用于临床的治疗WD患者的方法
1.1 药物治疗 目前,治疗WD的药物主要分为两大类,一是增加尿铜排泄的螯合剂,如D-青霉胺(PCA)、二巯丙磺酸钠 (DMPS)、二巯丁二酸 (DMSA)、二巯丁二酸钠(Na-DMS )和曲恩汀;二是减少铜经消化道吸收的锌剂[1]。
1.1.1 D-青霉胺 PCA的疗效可、药源足、价格低,是我国应用最早且最广泛的治疗WD患者的药物。该药主要通过巯基螯合铜离子、促进尿铜排泄来发挥作用。PCA治疗应从小剂量开始,逐步加量以提高耐受性,其螯合作用约在2~6个月达到高峰。经PCA治疗2~12个月后,肝功能可见明显改善,遂可减至维持剂量,但神经系统症状的改善较慢。PCA经胃肠道吸收迅速,随餐服用时,吸收率下降约50%,故应空腹服药。在治疗过程中,建议每2~4周监测24 h尿铜和非铜蓝蛋白结合铜来评估PCA的治疗是否充分,并作为调整药物剂量的参考指标[4,5]。PCA的不良反应较多,治疗早期可出现过敏反应、肾损害、骨髓毒性等,后期不良反应主要有肾毒性、狼疮样综合征、皮肤毒性等。约30%患者会因不能耐受而停药。另外,约10%~50%患者因铜动员过多出现快速、不可逆的神经系统症状恶化[6]。故应密切监测,必要时立即停药并进行处理。PCA可作为有症状患者的初期强化治疗和后期维持治疗阶段的一线药物[4]。
1.1.2 DMPS DMPS的驱铜效果是PCA的3倍,它通过两个巯基与铜离子结合形成螯合物并促使其从尿中排出而发挥作用。DMPS的水溶性强,给药方式为与葡萄糖溶液配伍进行静脉滴注。与PCA相比,DMPS能更快地改善WD患者的神经症状[7]。其不良反应较少,主要是厌食、恶心、呕吐等消化道症状。DMPS既可与PCA联用,又可用于PCA不能耐受的患者,也可用于不同程度肝损害或神经精神症状的WD患者[8]。DMPS的排铜能力强,不良反应少, 是目前排铜效果最好的螯合剂之一[9,10]。
1.1.3 DMSA和Na-DMS DMSA口服胶囊(静脉制剂为Na-DMS,药源困难)是我国自主研发的金属螯合剂,不仅可以促进铜经尿液排出,还可在4周内显著促进铜经胆汁排出。DMS具有脂溶性,能迅速进入血脑屏障,显著改善神经精神症状[7]。DMS的驱铜效果较PCA弱,不良反应发生率低于PCA,主要表现为轻度消化道症状、一过性的血小板降低或轻度过敏反应等,故可以用于不能耐受PCA的患者,也可与PCA交替使用作为有轻、中度肝损害及神经精神症状的WD患者维持治疗的药物。长期应用DMS不会导致患者血象和肝、肾功能异常,所以DMS适合用于有肝肾功能损害的患者[9,11]。
1.1.4 曲恩汀 曲恩汀具有聚胺样化学结构,可以螯合铜、锌、铁等金属离子。其胃肠道吸收率低,约1%曲恩汀和8%曲恩汀代谢产物经肾脏排出体外,尿中金属离子随着其代谢产物排泄的增多而增多。此药应空腹服用,也应避免与铁剂等金属制剂同服,价格昂贵,性质不稳定,需在密封2~8℃条件下保存,国内尚未销售。在治疗过程中,建议通过监测24 h尿铜排泄量和测定非铜蓝蛋白结合铜含量来监测曲恩汀治疗的有效性。曲恩汀的不良反应比PCA少,但近期研究表明,其可导致神经系统症状恶化的发生率高于PCA[12]。推荐用于PCA不耐受、有不同程度的肝损害及轻度神经精神症状的WD患者的初始治疗。
1.1.5 锌剂 锌剂可诱导对铜亲和力更强的金属硫蛋白的表达增多,并抑制胃肠道对铜的吸收。常用的锌剂包括硫酸锌、醋酸锌、葡萄糖酸锌等。不同锌剂间的疗效无明显差异,但患者对不同锌剂的耐受性不同。锌剂与食物同服会干扰其吸收,故应避餐服用。锌剂与螯合剂联合治疗WD是否有优势尚不清楚,但为避免药物相互作用,必须在不同时间给药[4]。在应用锌剂治疗时,可以通过测量尿铜、非铜蓝蛋白结合铜及尿锌水平评估锌剂治疗的依从性。锌剂的不良反应较少,主要表现为消化道症状、口唇及四肢的麻木感等[2]。曾有报道发现,与PCA治疗相比,锌剂治疗后神经精神症状恶化的发生率低。然而,近期的回顾性研究发现,锌剂与PCA治疗后神经系统症状恶化的风险相似[13,14]。锌剂治疗4~6个月才能起效,所以严重病例不宜首选。此外,发现有锌剂单药治疗后肝功能恶化的病例,所以WD肝病表型的患者单用锌剂治疗目前有争议、需谨慎[15,16]。锌剂目前主要用于各型WD的维持治疗,也被用作无症状患者、神经型患者的一线治疗,其与PCA的疗效相似,但患者的耐受性更好。
1.1.6 其他药物 以维生素E为主的抗氧化剂[17]、某些有利尿及排铜作用的中药(如大黄、黄连、姜黄素等)[18]等对WD患者可能具有潜在的辅助治疗作用,已被应用于临床,但是具体治疗机制还需要进一步研究。
1.2 肝移植治疗 肝移植可为WD患者提供正常的ATP7B蛋白,使其恢复正常的肝脏功能,并减轻门静脉高压。肝移植是药物治疗无效、急性肝功能衰竭、失代偿期肝硬化或肝功能不稳定的神经型患者有效的治疗手段[4]。对仅有神经精神症状的患者,肝移植的效果目前还不明确[19]。因此不推荐肝移植作为神经型WD患者的主要治疗手段。另外,肝移植后建议患者坚持低铜饮食加小剂量锌剂治疗[20],但肝移植存在肝源少、费用贵及需要长期抗排斥治疗等弊端,使其不能广泛应用。
1.3 低铜饮食 低铜饮食可能会延迟WD患者症状的出现并控制疾病的进展,但饮食管理不推荐作为唯一的治疗方法。
1.4 对症治疗 目前WD治疗的焦点在抗铜上,但症状管理也是重要的组成部分。暴发性肝功能衰竭、肝病并发症,如食管静脉曲张、腹水等的治疗方法与其他原因导致的肝病相似[21]。在有精神症状的患者,应结合其精神症状,在排铜治疗的基础上加用相应的抗精神药物,但应避免使用可能有肝毒性及神经系统毒性的药物[22]。对于神经系统症状,应根据其病理类型选择合适的治疗方案,如对于静止性震颤,建议首选苯海索;对症状改善不明显时,可加用美多芭等。对于肌张力障碍,治疗方案的选择一般取决于其严重程度和定位:如对于局灶性肌张力障碍的患者,可选用A型肉毒杆菌注射;对于多节段性肌张力障碍的患者,建议口服抗胆碱能、多巴胺受体拮抗剂等药物;对于药物治疗效果差且有神经症状的患者,可选择神经外科手术治疗[23]。另外,还可以联合物理疗法进行康复治疗。
2 尚在研究中的治疗WD患者的方法
目前,新的治疗方法主要集中在:四硫代钼酸盐(TTM)、细胞移植、基因治疗和其余驱铜药物的应用方面。
2.1 TTM TTM通过硫-钼键螯合肠道、血液和肝脏中的铜和白蛋白,形成TTM-铜-白蛋白惰性三元复合物,从而抑制胃肠道吸收铜,阻止细胞摄取铜,促进胆汁排铜。与目前临床上常用的驱铜药物相比,每日1次口服给药TTM的治疗方案可提高患者的依从性;起效快,用药2周后可中和体内游离铜,用药24周后神经系统症状可改善,肝功能保持稳定,且对铜有高度的特异性,能更好地控制活化后的游离铜水平。所以,TTM一般不会导致WD患者神经系统症状恶化[24]。TTM驱铜的效果优于曲恩汀,与PCA相当,且早期神经系统症状的恶化风险较PCA或曲恩汀明显降低,不良反应少,主要是骨髓抑制、过度治疗时造成的肝毒性及神经系统障碍等。与传统螯合剂相比,是安全性更好、神经系统损伤小的新制剂,故TTM可能是有神经系统症状的WD患者未来重要的治疗手段。但该药目前还处于临床试验阶段,尚未被批准应用于临床[25,26]。
2.2 细胞移植治疗 将正常肝细胞或干细胞移植到WD动物模型的肝窦中,发现移植后的细胞可进入肝实质中,与周围细胞形成毛细胆管,并提供正常的ATP7B蛋白,发挥铜排泄功能,起到治疗WD的效果[27]。此外,干细胞可以分化为神经元和其他细胞,因此可能对WD的神经精神症状有治疗作用[28]。研究发现需移植约40%健康肝细胞才能使铜代谢正常化,因此移植细胞量是细胞治疗作为WD治疗手段的瓶颈之一[27]。反复多次的细胞移植能够获得更好的治疗效果,但无法纠正已有的门静脉高压。虽然一些移植细胞可以有效改善铜代谢失衡,但并非所有的移植细胞都能实现有效的植入和扩增。所以,需要为新植入的细胞提供刺激,促使其再生。在动物模型中最常用的刺激手段是肝部分切除术[29],而在人体尚未有相关的研究。另外,使用同种异体细胞移植将需要终生免疫抑制治疗,以避免排斥反应。而移植经体外扩增的自体干细胞可以避免后续的免疫抑制剂治疗。如今,已有移植经体外扩增的骨髓间充质干细胞治疗肝豆状核变性的临床研究[30](NCT01378182)报道,也有移植肝细胞治疗代谢性肝病的临床研究报道(NCT01345578)。
2.3 基因治疗 基因治疗的目标是恢复WD患者正常的铜代谢水平,并从肝脏中清除蓄积的铜。正常的ATP7B基因可以通过腺相关病毒、慢病毒载体转染到肝细胞。已有研究表明,将人ATP7B基因通过腺相关病毒载体(AAV8-ATP7B)转染到WD啮齿动物模型,如(ATP7B-/-小鼠、Tx小鼠,可恢复其铜代谢稳态、预防肝损伤、提高1a生存率,且治疗效果与转染剂量相关[31-34]。另外,发现将优化的人ATP7B基因通过慢病毒载体转染到体外WD肝细胞样细胞,可逆转其铜代谢缺陷[18]。但由于啮齿动物和人类的血脑屏障铜运输过程存在差异,所以基因治疗能否改善WD患者神经系统症状还需进一步研究[33,34]。由细胞移植[27]研究推测,将ATP7B基因转染到40%肝细胞才能恢复正常铜代谢水平。若想进行少数的细胞转染,则需要其表达ATP7B蛋白的能力增强。所以,针对目前基因治疗研究中遇到的主要问题,如低基因转染效率和转染基因的瞬时表达,需要进一步研究[32,33]。在不久的将来,基因治疗可能成为恢复WD患者肝细胞铜代谢功能及避免终身治疗的重要手段。
2.4 其他药物 甲烷氧化菌素(methanobactin,Mb)可通过微生物螯合除铁以外的金属。与现有的药物相比,Mb可明显降低WD大鼠模型急性期肝细胞死亡的发生率,也可在数天内清除肝细胞中过量的铜,有效预防WD导致的急性肝功能衰竭[34,35]。另外,植物源性十肽(OSIP108)、DMP-1001[36]、4-苯基丁酸酯(4-PBA) 等均被发现在细胞或动物模型中对WD有潜在的治疗作用,可作为治疗WD患者的方法进一步研究。
3 结论与展望
目前的药物,如螯合剂、锌剂等和肝移植治疗对大多数WD患者有效,但尚需开展大型临床研究,以改进药物治疗的剂量、病情监测指标等。由于WD患者需要终生治疗,新型治疗方法必须是易实现和费用合理。相信在未来,药物治疗将会有更小的副作用、更方便的服用方法。另外,细胞移植治疗和基因治疗有望永久性矫正WD患者的铜代谢异常,且可能在WD患者出现症状前,甚至是在胎儿期进行治疗[1,29]。