疾病诊断
黏多糖贮积症对所有的器官和组织都会造成影响,并且随着时间的推移逐渐恶化各型黏多糖贮积症的临床症状相互重叠,仅凭临床特征难以作出准确的诊断,需结合贮积产物、酶活力水平以及DNA水平的检测,有助于疾病的诊断:
1、临床表现
如果患者出生时正常,渐出现面容特殊,关节僵硬,爪形手时,X线检查见肋骨飘带,椎体前缘鸟喙状改变等,提示黏多糖贮积症Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅵ型或Ⅶ型的可能,进一步行相关酶活性测定或基因突变分析可以鉴别
如果患者出生时正常,渐出现鸡胸和脊柱后侧凸,进行性加重伴双膝外翻,双手腕关节下垂等,提示黏多糖贮积症Ⅳ型的可能性,进一步行酶活性测定或基因突变分析可以确诊
如果患者出生正常,渐出现智力发育落后,多动,有攻击行为等,要考虑黏多糖贮积症Ⅲ型的可能,进一步行酶活性测定或基因突变分析可以确诊
图1MPS患者大多会出现的症状
图片来源:澎湃新闻儿童医学中心内分泌科
2、尿黏多糖筛查
对尿样中的氨基葡聚糖和寡糖进行初筛查分析但是代谢物检测存在出现假阳性和假阴性结果的风险
3、酶活性测定
通过对外周血细胞、皮肤成纤维细胞、骨髓抽提物等标本中特异性溶酶体酶的活性检测,对该组疾病进行鉴别诊断和确诊
4、基因诊断
该组疾病的基因突变谱非常明确,运用基因检测分析,可以在早期发现潜在的致病因素,在产前诊断中起重要作用
但基因分析方法本身也有一定的局限性,目前基因分析还不能对所有的黏多糖贮积症做出明确诊断,而相应的酶学检测是从蛋白质功能的角度直接检测功能是否正常,因此对于黏多糖贮积症的诊断来讲酶学则更直接、快速、准确[1]
动物模型
目前犬和鼠的IDUA基因已经测序完成,它们的IDUA基因均与人的IDUA基因结构相似犬与人的IDUA基因和蛋白均有82%同源性,鼠与人的cDNA和蛋白同源性为78%和77%正因为这种较高的同源性,我们可以制造MPS的动物模型,用于进一步探索该基因和新的治疗方法[2]
另有学者将新霉素抗性基因替换部分IDS基因(第4外显子和第5号外显子的部分序列),建立MPSⅡ敲除小鼠模型(IdS-KO)。IDS基因的破坏导致IDS酶活性的丧失和组织GAG的积累。IdS-KO小鼠在出生后不久通过聚合酶链反应试验进行鉴定。从出生开始观察动物的大体形态学变化。IdS-KO小鼠表现出了MPSⅡ的许多特征,包括骨骼异常、尿和组织GAG升高以及多种组织的空泡化[3]。还有学者建立MPSⅡ小鼠模型(Idsy/-)是通过靶向该基因的第4外显子和部分第5外显子而产生的[4]。
图2Hunter综合征的MPSII小鼠模型
图注:雄性MPSⅡ(Idsy/-)小鼠相对于野生型(wt)小鼠的大体形态表型。MPSⅡ小鼠表现为骨骼变形(A),表现为颅面异常和脱发(B),对野生型和Idsy/-小鼠的蛋白提取物测定IDS活性(C)[4]
图3GAG在雄性MPSⅡ(Idsy/-)小鼠组织中的积累
图注:野生型(wt、左)和MPSⅡ小鼠在第1天(p1、中)和第3天(p3、右)的肝、脾和肺的阿尔新蓝组织切片染色显示GAG的积累。箭头表示GAG积累的蓝色斑点。组织切片用核固红试剂复染,放大倍数为20[4]
治疗方式
MPS治疗一般包括对症治疗(非特异性疗法)、酶替代疗法(enzymereplacementtherapy,ERT)、造血干细胞移植(hematopoieticstemcelltransplantation,HSCT),还包括目前处于试验阶段的基因治疗等[5]
1、对症治疗
主要针对呼吸及心血管系统合并症、耳聋、脑积水、外科矫正和营养支持等,改善生活质量
2、酶替代疗法(ERT)
酶替代疗法是一种医学常用的对症治疗方法,当患者体内缺失特定的酶时,通常采用此法进行治疗通过静脉注射,向患者体内注射含有缺失酶的药剂,替代缺失的酶从而达到治疗效果。随着重组DNA技术的发展,使在体外生产溶酶体酶成为可能重组酶可以通过甘露糖-6-磷酸受体途径转运到黏多糖贮积症Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅵ型患者体内,由体细胞进行内在化,并转移到溶酶体内,进而降解积累的底物,减轻疾病的负担酶替代疗法已获得监管机构的批准,已在黏多糖贮积症Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅵ型的治疗中应用目前,美国FDA已批准6种治疗用重组人蛋白药物上市,治疗MPSⅠ型Aldurazyme于年批准,治疗MPSⅡ型的Idursulfase于年批准,MPSⅡ型的hunterase于年批准,治疗MPSⅣA型的vimizim于年批准,治疗MPSⅥ型的Naglazyme于年批准,治疗MPSⅦ型的mepseⅦ于年批准[1,6]有报道DenaliTherapeutics公司的在研酶替代疗法DNL,是使用酶转运载体(ETV)技术开发的能够穿越血脑屏障的酶替代疗法。公司公布的DNL治疗MPSⅡ患者的1/2期临床试验数据,取得积极结果,该试验突破了原来酶替代疗法不能穿过血脑屏障的限制[8]。
图4Denali的转运载体平台
图片来源:Denali