4例婴儿型庞贝病临床特点及遗传学分析＊

钟立霖 张 杰 董鸿捌 陈云娥 张盛鑫 张艳红 陆 妹,*

1.厦门大学附属妇女儿童医院厦门市妇幼保健院儿科 (福建 厦门 361003)

2.厦门大学附属妇女儿童医院厦门市妇幼保健院放射科 (福建 厦门 361003)

3.复旦大学附属儿科医院厦门分院厦门市儿童医院儿科 (福建 厦门 361003)

4.厦门大学附属妇女儿童医院厦门市妇幼保健院超声科 (福建 厦门 361003)

庞贝病(Pompe disease，PD)又称糖原贮积病II型 (glycogen storage disease II，GSDII) 或酸性麦芽糖酶缺乏症，是由于酸性ɑ-葡萄糖苷酶 (acid ɑ-glucosidase，GAA)基因缺陷导致的常染色体隐性遗传病。依据发病年龄可分为婴儿型(infantile onset Pompe disease， IOPD)和迟发型，发病的早晚及病情严重程度主要取决于GAA残存的酶活性[1]。国外报道PD发病率为1/14000～1/300000，具有较大的种族及地区差异[2]，我国台湾地区报道IOPD发病率为1/57000[3]，国内目前仅见少数报道[4]。本研究回顾性分析3例IOPD的临床自然病史和1例干预的经过，为该病诊治提供经验。

1 资料与方法

1.1 研究对象对2019年1月至2020年12月在厦门大学附属妇女儿童医院(厦门市妇幼保健院)儿科诊治的4例IOPD患儿进行回顾性分析。IOPD诊断标准[5]：(1)具有典型临床表现，如婴儿出现肌无力、肌张力低下、心脏扩大、心肌肥厚、血清肌酸激酶(creatine kinase，CK)升高等；(2)外周血滤纸片或白细胞GAA酶活性降低；(3)GAA基因纯合或复合杂合致病突变。已通过厦门市妇幼保健院伦理委员会审批(KY-2020-011)，所有患儿家长均签署知情同意书。

1.2 方法

1.2.1 资料收集 (1)一般情况：性别、年龄、入院时间、临床症状及体征等；(2)围生期特点：胎次、产次、胎龄、分娩方式、母孕期并发症、围生期疾病史等；(3)实验室检查：心肌酶谱、氨基末端脑钠肽前体(N-terminal pro-B type natriuretic peptide，NT-proBNP)、心电图、超声心动、胸部平片和/或CT、心脏磁共振(magnetic resonance imaging,MRI)、肺功能及纤维支气管镜等；(4)治疗及转归。

1.2.2 酸性ɑ-葡萄糖苷酶(GAA)活性检测 应用比色法(广州金域医学检验中心有限公司，金域)或串联质谱法(苏州珀金埃尔默医学检验所有限公司，安智)测定外周血干滤纸片GAA活性。

1.2.3 基因分析 抽取患者及父母外周静脉血2-3mL，采用靶向捕获二代测序分析，Sanger测序验证变异位点。分四个步骤：(1)DNA抽提：采用QIAamp Blood Mini Kit(QIAGEN，Hilden，Germany)根据操作流程抽提基因组DNA。(2)文库构建及测序：首先将DNA打断成100-500bp，富集280-320bp的片段，末端修复，加A，加接头，随后进行PCR扩增制备文库，然后通过BGI V4芯片对目标基因外显子及临近剪切区的DNA进行捕获和富集，最后使用MGISEQ-2000测序平台进行P100+100测序。(3)数据分析：测序片段通过BWA与UCSC hg19人类参考基因组进行比对，去除重复。使用GATK进行碱基质量值校正SNV、INDEL和基因型检测。(4)PCR产物送Sanger测序验证。

2 结 果

2.1 临床特点4例IOPD患者均来自福建西南地区，病例1轻度窒息，病例2和病例4为早产儿，新生儿时期心胸比例均正常。病例1、3、4分别于3月、3月和3月15天因支气管肺炎住院，发现存在心脏病变，确诊较早，心功能尚在正常范围，后逐渐出现肌力、肌张力下降；病例2确诊较晚，心脏射血分数(ejection fraction,EF)明显下降(见表1)。

表1 4例IOPD患者临床表现及辅助检查

2.2 基因结果病例1 GAA基因：c.1935C>A (p.D645E)、c.2815_2816del (p.V939Lfs*78) 复合杂合突变(图1A)。病例2 GAA基因：c.1935C>A (p.D645E) 纯合突变(图1B)。病例3 GAA基因：c.1935C>A (p.D645E)、c.925G>A (p.G309R) 复合杂合突变(图1C)。病例4 GAA基因：c.1935C>A (p.D645E)、c.2662G>T(p.E888＊) 复合杂合突变(图1D)。病例1、2母亲经产前羊水穿刺基因分析，分别生育健康携带者女婴；病例4母亲自然怀孕后羊水检查酶活性下降，羊水细胞基因与病例4相同，予引产。

图1 家系图。图1A为病例1家系图；图1B为病例2家系图；图1C为病例3家系图；图1D为病例4家系图。

2.3 治疗及转归病例1、2、3确诊后，家长拒绝酶替代治疗(enzyme replacement therapy，ERT)，分别于5、8、4月龄死于呼吸衰竭。

病例4确诊后于4月龄余开始阿糖苷酶a (Myozyme，美尔赞)替代治疗(20mg/kg·次，每两周一次)，动态监测发育、体重、心肌酶谱、NT-proBNP、超声心动和胸片(见表2及图2A、图2B)。4～5月抬头，6～7月翻身，10月扶坐，1岁时独坐，不能独站，四肢肌力III～IV级，肌张力低下，会叫“妈妈、爸爸”，能用手、点头、摇头等动作进行交流。5.4月龄时行0～6岁小儿神经心理检查量表评估：发育商为48(相当于2.6月龄)，大运动、精细运动、适应能力、语言和社交行为分别为37、46、56、56和46，较同龄儿童落后。逐渐出现舌体肥大、吞咽困难，鼻饲喂养。因多次合并肺部感染，5次予无创呼吸机支持，撤机后未予长期呼吸支持。1岁时潮气肺功能：潮气量 10.08mL/kg，达峰时间比17.44% (参考范围：35%-45%)，达峰容积比23.36% (参考范围：35%-45%)，存在中度阻塞性呼吸功能障碍。18个月时因肺炎合并肺不张行支气管镜检查未见明显异常(图3A)，21个月因重症肺炎、呼吸衰竭予气管插管后，再次行支气管镜检查提示：左主及左上气管重度软化(图3B)，隆突处见痰栓(图3C)，综合多方因素，家属放弃继续治疗后死亡。

图2 病例4ERT前后的胸片。图2A为ERT前(3月15天)心胸比0.64。图2B为ERT后7月(11月7天)心影恢复正常。

图3 病例4 ERT前后的气管镜变化。图3A图为ERT后14月(18月)气管镜下无气管软化。图3B-图3C为ERT后17月(21月)气管镜下左主支气管重度软化和气管隆突处痰栓。

表2 病例4 ERT前后各项指标情况

3 讨 论

庞贝病(PD)是由先天性酸性α-葡萄糖苷酶(GAA)缺乏导致糖原在心脏、骨骼肌、平滑肌和神经等多种组织中累积[6]。典型IOPD的GAA酶活性通常低于正常对照的1%，很少能存活超过1岁[7]。一项来自全球28个国家742例PD患者的研究表明，在170例IOPD患者中，平均发病年龄2.8个月，确诊时间为4.4个月，主要临床表现为肌张力减退 (88%)，肥厚性心肌病 (88%)，呼吸困难(78%)，未治疗者1岁内死于心肺功能不全[8-9]。本报道中病例1、3、4发病和确诊年龄为3～4月；病例2就诊时已6月余，运动发育落后、营养不良明显，确诊年龄较晚。4例患者均有心脏受累、肌张力低下、呼吸困难等症状，且进行性加重，病例1、2、3未接受ERT，分别于5、8、4月龄死亡。3例患者在新生儿时期均未出现心脏等器官受累，如能在症状前进行酶活性筛查或基因筛查，早期诊断和干预，可改善预后[5]。

重组人GAA (rhGAA)替代治疗被认为是目前PD唯一有效的治疗方法。Kishnani等[10]对8例3～15月龄IOPD患者的研究显示，ERT后左室肥厚均明显改善，5例受试者运动功能改善；治疗12月后，2例死亡，存活者中位年龄为21.7月，明显晚于未治疗的患者。Kishnani等[11]另一项研究包括18例6月以下IOPD患者，接受每2周20或40mg/kg的rhGAA治疗，12月后心脏增大明显减轻，所有患者均存活，其中13例受试者运动明显改善。Chen等[12]对2例典型IOPD患者分别从5、10个月开始给予每2周一次ERT，分别随访3年、8月，其左心室质量指数、左心室后壁厚度均明显好转，运动能力显著提高，并拥有同龄儿童的认知能力。我国台湾地区自2005年开展PD新生儿筛查，最早生后第8天起即给予ERT，发现早期治疗可显著改善IOPD患者预后[13]。本研究中，病例3确诊后开始治疗的年龄为4月余，ERT后心胸比、左心室质量指数、左室后壁厚度和NT-proBNP均明显好转，对心脏的恢复效果较佳。

Fukuhara等发现50%以上PD患者出现呼吸窘迫[14]。即使在台湾，世界上最早启动ERT的IOPD患者(平均年龄小于10天)仍然出现一些呼吸道问题，支气管镜检查发现鼻腔狭窄、口腔狭窄或声带活动受损等[15]，但对支气管的病变研究较少。有报道IOPD患者首次需要呼吸支持的中位年龄为5.9月，心力衰竭和呼吸衰竭是死亡的主要原因[16]。有学者在IOPD患者的尸体解剖中发现呼吸道平滑肌存在不同程度的糖原累积[17]，在GAA-/-小鼠模型中发现，气管及支气管平滑肌细胞的糖原累积破坏了细胞结构及钙信号通路，导致支气管收缩受损[18]，提示IOPD患者呼吸功能受损可能与气管平滑肌糖原累积有关。本研究中，病例4合并阻塞性呼吸功能障碍考虑与呼吸肌受累有关，多次肺部感染可能加重呼吸功能不全，合并气管重度软化及痰栓，恰当的纤维支气管镜可改善呼吸道症状[19]。因此，即使在接受ERT后心脏功能明显好转，应早期监测及评估肺功能[20]，早期给予呼吸支持，及时提供辅助咳嗽设备、无创或有创辅助通气，以延缓肺部病变的进展[20]。

GAA基因位于17q25.2-q25.3，现发现GAA致病性突变超过600种 (http://www.pompecenter.nl)，包含错义突变、缺失突变和插入突变等并具有种族和地域差异性。c.-32-13T>G剪接突变在高加索血统患者中常见，其等位基因频率范围为40%～70%[21]，c.1935C>A变异是中国IOPD患儿最常见变异[22]，黄永兰等研究发现57.1%IOPD患者检出c.1935C>A纯合或复合杂合突变，健康儿童GAA致病变异携带率为24/2395[23]，在我国台湾地区，最常见c.1935C> A突变在人群中携带频率预估可达到0.2%[24]。本研究的患者均来自南方地区，4例均存在c.1935C>A突变，考虑为南方地区热点突变[22]。而相反的是，病例4携带的致病突变c.2662G> T则为中国北方地区热点突变[22]。c.2815_2816del及c.925G>A 均有相关文献报道[25-27]，c.2815_2816del突变的患者预后更差[26-27]。病例1、2家庭通过遗传咨询及产前诊断，生育健康下一胎。

综上所述，庞贝病是一种罕见的严重神经肌肉疾病，死亡率高，目前临床医生对该病认识不足，症状前无特异性改变，早期筛查、早期诊断、早期ERT和呼吸支持等综合治疗可延长IOPD患者寿命。GAA基因分析对诊断IOPD和下一胎产前诊断尤为重要。