罕见病诊治思考与展望

郁婷婷， 傅启华

（上海交通大学医学院附属上海儿童医学中心，上海 200127）

罕见病又称孤儿病，特指发病率极低、临床罕见的疾病。世界各国对罕见病的认定标准有一定差异。世界卫生组织将罕见病定义为患病例数占总人口0.65‰～1.00‰的疾病。2010年，中国罕见病定义专家研讨会对我国罕见病的定义为：成人患病率低于五十万分之一，或新生儿发病率低于万分之一的疾病[1]。目前已知的罕见病约有7 000多种，尽管单病种发病例数仅占总人口的极小比例，但由于疾病种类繁多，罕见病患者约占总人口数的3%～7%[2]。罕见病通常病情复杂，涉及多系统、多脏器，病程往往呈慢性、进行性发展，其中约有80%为遗传性疾病，约有50%在出生时或儿童期发病，约有30%的罕见病患儿寿命不超过5岁[3]。罕见病的诊断极为困难，除了“病无所医”外，“医无所药”的难题更为突出，目前有药可治的罕见病仅占5%左右[4]。为此，积极开展罕见病的诊治研究具有重要的科学意义和社会价值。

1 重视罕见病表型分析

临床表型信息是罕见病诊治和研究的基础。罕见病常涉及多种器官和系统，疾病表型异质性强，并可与常见病表型重叠，诊断难度大。全面、准确、深入地评估并采用统一的标准术语描述、记录临床表型，对于罕见病的诊治和研究具有重要的指导作用。在表型分析过程中，对罕见病患者应进行长期随访，以排除由于追踪时间不够长而导致的表型分析不准确。针对典型病变，应进行定量评价，以便准确评估病变的严重程度；同时，应重视疾病发生、发展过程中的非典型症状。由于环境因素会干扰疾病症状出现的早晚及严重程度，因此在表型分析时也要注意非遗传因素的影响。表型数据的采集和记录应采取标准化方式，以便对罕见病信息数据进行共享和整合。人类表型标准用语（human phenotype ontology，HPO）及中文人类表型标准用语联盟（Chinese Human Phenotype Ontology Consortium，CHPO）对疾病表型术语进行了规范，以帮助临床医生以标准化的医学名词和术语来描述罕见病患者的表型[5]。

本期“基因组技术与罕见病诊治”专题报道了常染色体隐性皮肤松弛症、肢端发育不全、GRIN1突变相关发育落后、Sotos综合征等罕见病。这些罕见病都有着复杂的疾病表型，在《Sotos综合征患儿临床特征及基因变异分析》一文中，郑洪雪等报道的1例Sotos综合征患儿具有特殊面容、过度生长、骨龄超前、发育迟缓等多系统临床表现，由于与性早熟有部分表型重叠，患儿一度被误诊为性早熟；而详细查体结果显示，患儿性成熟分级为TannerⅠ期、阴毛PH1期、阴茎长度3 cm、性腺无增大，并不符合性早熟诊断，可见系统、准确的表型分析对于罕见病的诊断至关重要。在罕见病临床实践过程中应建立表型系统评估的流程，完善相关评估量表、中国人群正常参照数据库等的建设，加强罕见病表型分析的系统培训，以获得准确、全面的罕见病表型数据，指导后续诊断、治疗及研究。

2 合理应用相关检测技术

早发现、早诊断对于罕见病的治疗至关重要。目前，罕见病的诊断技术主要包括实验室检查（基因诊断、质谱检测、病理分析等）和影像学检查。同时，随着科学技术的发展，新的罕见病检测技术不断被开发出来，如基于机器学习算法和类脑神经网络等方法的罕见病人脸识别技术，可通过患者面部特征辅助识别罕见病[6]。在罕见病诊断时应合理应用相关检测技术，改善罕见病诊断难的现状。

绝大多数的罕见病是由基因或基因组变异所致。此外，感染、环境等非遗传因素也可能导致罕见病。在临床工作中，首先应综合考虑患者的临床表型、家族史、生长发育史、孕产史、生活环境等因素，以鉴别罕见病是否为遗传性疾病。对于由遗传因素导致的罕见病，基因诊断是其确诊不可或缺的方法。通过对患者体内相应核酸进行分析，可以判断患者是否有基因或基因组异常，在分子水平揭示罕见病病因，可以实现症状前诊断，并可为罕见病遗传咨询提供依据。人类基因组变异包括单个核苷酸变异、拷贝数变异及染色体结构变异等。针对不同的变异类型有不同的检测技术，如高通量测序、Sanger测序、基因芯片、染色体核型分析、荧光原位杂交、多重连接探针扩增等。其中，高通量测序技术由于具有通量大、精度高、能同时分析拷贝数变异等优点，在罕见病诊断中的应用日益广泛。通过高通量测序技术，越来越多的罕见病找到了病因。

高通量测序技术包括全基因组测序、全外显子测序及基因包测序等。在本期“基因组技术与罕见病诊治”专题中，研究者分别采用了全外显子测序及包含2 742个遗传病致病基因的基因包测序对早老症、肢端发育不全、Sotos综合征等多种罕见病进行诊断，发现了新的罕见病致病基因变异，拓宽了罕见病基因突变谱。在确诊疾病的同时，高通量测序技术在罕见病疾病分型中也起到关键作用，如早老症有3种类型，每种类型都存在早老外观，临床上难以区分，但在器官受累和严重程度上具有一定的异质性，导致不同类型预后不同。在《PYCR1相关常染色体隐性皮肤松弛症患儿的临床表现及遗传学特征分析》一文中，吴文涌等利用全外显子测序，克服了该病难以通过临床表型直接鉴别的困难，通过疾病分型，对患者进行更有针对性的治疗和预后管理。值得注意的是，高通量测序技术在罕见病基因检测中也有其局限性，如面对动态变异、序列重复区域、高GC含量的DNA区域、存在同源假基因干扰等情况，存在测不到、测不准等缺点。因此，其他分子检测技术的应用仍然很有必要。在临床实际工作中，应选择合适的检测方法，以提高罕见病诊断效率、减轻患者的经济负担。

3 正确分析遗传检测结果及其临床意义

随着技术的进步和检测成本的下降，基因测序不再是罕见病诊断中的难点，测序后获得的海量数据的解读是罕见病诊断中的关键壁垒。为了正确分析遗传检测结果及其临床意义，首先需要明确基因的临床有效性，在此基础上判断基因变异的致病性。

基因的临床有效性分析，即分析基因和罕见病的关系，主要是明确是否有充分的证据支持某个特定基因是某种罕见病的致病基因。2017年，美国临床基因组资源中心发布了遗传病致病基因临床有效性评估的标准流程，通过从公共数据库，如正常人基因变异数据库、患者基因变异数据库及从公开发表的论著中收集各项遗传学和功能学证据，根据证据水平给予不同分值，同时考虑证据的重复性，了解是否有不支持或矛盾证据的存在，综合评估后将基因与疾病的关系分为肯定级、强支持级、中等级、有限级、无证据级及矛盾级[7]。

面对高通量测序产生的大量基因变异数据，美国医学遗传学和基因组学学会（American College of Medical Genetics and Genomics，ACMG）和美国分子病理学学会（the Association for Molecular Pathology，AMP）共同制定了遗传变异分类标准与指南，使基因变异分类有章可循，增加了临床变异解读的一致性和透明度。根据该指南，可从基因变异在正常人群中的频率、错义变异的软件预测分析、变异的功能研究数据、共分离数据、是否为新发变异、等位基因数据、表型与基因型是否相符等方面，收集基因变异的证据，综合所获得的证据，将基因变异的临床意义分为5类：致病性、可能致病性、临床意义不明、可能良性和良性[7]。在本期“基因组技术与罕见病诊治”专题中，吴文涌、谌飞、郑洪雪等采用ACMG和AMP发布的遗传变异分类标准与指南，对检测到的PYCR1、PRKAR1A、NSD1等基因的变异进行了分类，结果显示这些变异为“致病性”或“可能致病性”变异，从而明确了相关罕见病的诊断。由于医学研究的快速发展，基因变异解读的证据也在不断更新，基因变异的临床解读是一项持续性的工作，对于已分析过的基因变异数据，在有新的证据出现后，需要对变异进行重新分类，并重新评估其临床意义。

4 加强“产、学、研”融合，促进罕见病药物研发

缺医少药是罕见病患者面临的重大治疗困境。在本期“基因组技术与罕见病诊治”专题中，被明确诊断的常染色体隐性皮肤松弛症、肢端发育不全、GRIN1突变相关发育落后、孤独症、Sotos综合征等罕见病均无靶向治疗手段，只能通过早发现、早诊断、长期随访、及时对症治疗来改善预后。加强“产、学、研”融合，开发靶向药物，是罕见病诊治研究的关键。由于罕见病主要是由基因突变所致，基因治疗和细胞治疗被普遍看作是未来彻底根治大多数罕见病的希望[9]。根据美国国家医学图书馆网站（https：//www.clinicaltrials.gov/）上的资料，截止到2019年，全世界范围内已被批准的罕见病药物临床试验有647项，其中基因治疗占220项，细胞治疗占351项。除基因治疗和细胞治疗外，以RNA为治疗靶点的寡核苷酸药物，以及以蛋白质为靶点的靶向蛋白降解技术也是罕见病药物研发的重要方向。2016年，美国食品与药品监督管理局批准的首个针对脊髓性肌萎缩症的治疗药物Spinraza就是一种经修饰的反义核苷酸[10]。

5 总结与展望

罕见病的诊治是世界级难题。近年来，遗传学检测技术的飞速进步以及人工智能、大数据等高新技术平台的发展给罕见病的诊治带来了新的契机。未来将会有越来越多的致病基因被发现，越来越多的罕见病得到诊断。罕见病的精准诊断不仅为患者的治疗、预后评估、遗传咨询及产前诊断提供了重要依据，也为罕见病靶向治疗与转化研究奠定了基础。将单一罕见病病例的诊治经验进行共享，让更多人认识罕见病，是推动罕见病诊治研究的第1步。整合我国罕见病相关资源，充分发挥各方力量，形成区域协作和远程支持，开展深入研究和科研转化，是逐步实现罕见病的早发现、早诊断、能治疗、能管理目标的必由之路。