
慢性肉芽肿病(chronic granulomatous disease,CGD)是一种罕见的遗传性免疫缺陷,由于吞噬细胞烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADPH)氧化酶复合物的功能障碍,导致儿童早期即出现严重且反复的感染。近年来随着治疗的进步,CGD患者的存活率和生活质量明显提高。本文就近年来造血干细胞移植、基因治疗和常规治疗在CGD的研究进展进行综述,以期进一步提高临床医生对CGD治疗的认识。
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慢性肉芽肿病(chronic granulomatous disease,CGD)是一种因编码烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(nicotinamide adenine dinucleotide phosphate,NADPH)氧化酶复合物的基因缺陷而引起的罕见原发性免疫缺陷病。因机体细胞膜的NADPH不能得到氧化,还原型氧分子不能形成超氧离子(O2-)及其衍生物,以保护细胞免受葡萄球菌、曲霉菌等感染性病原体的侵袭。所以,CGD患者常表现为反复细菌和(或)真菌感染并伴随严重炎症反应,继而形成肉芽肿和其他炎症性并发症。CGD发病率很低,在美国约为1/20万[1],我国目前尚无CGD发病率的确切数据。CGD可分为X-连锁隐性遗传及常染色体隐性遗传两种形式。约60%的CGD病例是X-连锁隐性遗传,由编码gp91phox蛋白的CYBB基因突变引起。常染色体隐性遗传CGD,最常见的是编码p47phox的中性粒细胞胞质因子1突变(约占20%),而编码p67phox和p22phox的中性粒细胞胞质因子1和CYBA基因突变约占6%[2]。随着诊断技术的不断发展,临床医生对肺部、皮肤、淋巴结等部位反复发生感染、形成脓肿和肉芽肿,特别是接种卡介苗后出现接种部位化脓,怀疑结核感染的患者,进行四唑氮蓝试验或二羟罗丹明123试验,检测中性粒细胞呼吸爆发功能来筛查CGD,进一步通过检测gp91phox、p22phox、p47phox蛋白表达及基因序列分析确诊该病,使CGD的诊断率大幅提升。但CGD的治疗仍属于世界医学范围内的难题。
虽然针对CGD有多种治疗方案,但HSCT是CGD目前唯一有效的根治方法。有研究表明,一些CGD患者经HSCT治疗后生活质量可与正常人群相近[3]。但是,HSCT也是一项风险非常高的手术。在许多CGD患者中,移植后发生的死亡最常与移植物抗宿主病(graftversus-host disease,GVHD)或感染并发症有关。然而,通过对移植前条件、HLA配型、患者年龄和整体临床状态等的综合调控和把握,可以降低风险,减少对移植结局的负面影响。
针对CGD患者的HSCT始于上世纪70年代初,但最初数量很少且仅为试验性质。早期排斥和移植失败的经验表明,需要在移植前进行大量细胞还原性化学调节和免疫抑制,以降低排斥风险。CGD患者淋巴细胞反应正常,且许多患者存在过度炎症反应,这些均增加了排斥反应发生的可能性。早期足量白消安/环磷酰胺预处理方案有显著的缺点,包括短期毒性(感染、GVHD风险增加、静脉闭塞性疾病和病死率)和长期毒性(包括不孕症)。这给应用HSCT治疗CGD患者造成了极大的困扰。随着移植技术的发展,近年研究表明,降低强度/降低毒性或清髓性的预处理方案对CGD患者(包括炎症性肠病患者)是安全有效的。有研究表明,HSCT两年后,髓系供者嵌合度仍可达90%以上且炎症性结肠炎消退[4]。Güngör等[5]的研究还证明应用此预处理方案,HSCT后可明显改善CGD患者的肺功能。
对于接受HSCT的CGD患者,寻找到合适的供体是至关重要的。HSCT的理想供体是人类白细胞抗原(human leukocyte antigen,HLA)相合的同胞供者(matched sibling donor,MSD)。但在现实中,获得这样捐赠者的可能性不到30%[6]。在没有MSD的情况下,HLA相合的非亲缘供者(HLA-matched unrelated donor,MUD)是首选。替代供体,如HLA不相合的非亲缘供者(HLA-mismatched unrelated donor,MMURD)、HLA单倍体相合的供者和脐带血被认为是第3选择。随着HLA配型技术、GVHD预防和并发症管理的进步,来自替代供者HSCT的安全性和可行性大幅度提高[6]。近期有研究显示,HSCT治疗CGD的平均成功率为MSD 95.2%(40/42),MUD 90.6%(97/107),MMUD 87.0%(20/23),单倍体相合供者100%(3/3),脐带血80.0%(4/5)[4]。
随着近年上述预处理方案、HLA配型及供者选择方案的发展,经HSCT治疗的CGD患者总体存活率及生存质量显著提高。故目前一致认为HLA相合的HSCT适用于任何NADPH氧化酶活性缺失的CGD患者[1]。但由于移植失败和慢性GVHD的发生率高于完全配型的移植,因此不应向无症状的CGD患者提供<10/10的HLA-MUD移植手术。
尽管近年来HSCT的结果令人鼓舞,然而在许多情况下,尤其是当患者没有HLA相合的捐赠者时,需要一种方法来重塑其自身细胞内受影响基因的功能。因此,基因治疗成为当前治疗CGD的一种很有前途的方法。基因治疗的原理是将人工改造过的反转录病毒载体插入一个有功能的基因,导入患者自体造血干细胞(auto-HSCs)基因组中,通过定位重组,以导入的正常基因置换基因组内原有的缺陷基因,之后把转基因auto-HSCs回输入患者体内。基因编辑在基因治疗中发挥重要作用,可精确地修改基因组,达到基因治疗的目的[7]。
最初的临床试验始于1990年末,由γ-逆转录病毒作为载体进行,但未能取得成功[8]。原因可能是没有预先进行骨髓调节。现在基因治疗前对患者进行骨髓调节已经被认为是提高基因校正造血干细胞植入效率的必要前提。几项应用γ-逆转录病毒作为载体进行基因治疗CGD的试验报道显示,治疗后早期临床益处显著,威胁患者生命的真菌感染被清除[9],中性粒细胞功能得到恢复[10]。但不幸的是,持续的增强子活性引导了MDS/EVI原癌基因的反式激活,导致3例患者的7号染色体单体和骨髓发育不良,其中2例患者死亡,第3例患者需要进行HSCT。第4例患者出现克隆性扩增,没有相关的染色体异常,并成功地进行了移植[11]。其他使用逆转录病毒载体的试验同样也只显示了短暂的临床收益,但没有发现基因毒性表现[12,13]。随着基因技术的发展,慢病毒载体被开发出来以降低与逆转录病毒载体相关的基因毒性风险。近年来,自激活慢病毒载体被用于治疗不同类型X-连锁隐性遗传CGD试验中,其结果显示出有效的免疫重建,并且没有出现与载体相关的并发症[14]。目前有3个重要的基因编辑系统:ZFNs、TALENS和CRISPR/Cas9。这些系统可以将突变的基因序列编辑和修改为野生型。其中CRISPR/CAS9最具发展前景。它已经被证明可以纠正X-连锁和常染色体隐性遗传CGD中人类细胞的遗传缺陷[15,16]。
20世纪70年代开始,抗生素被广泛用于CGD的预防[17],甲氧苄啶-磺胺甲口,恶唑(TMP-SMZ)因其安全性、有效性和细胞内作用而被作为首选。除其抗菌谱可以覆盖与CGD患者严重感染密切相关的细菌外,TMP-SMZ还为CGD患者的感染预防提供了额外好处,因其集中在多形核细胞中,不会不必要地消除肠道厌氧微生物[18]。随机试验证明,CGD患者通过口服TMP-SMZ预防治疗,感染率由平均大约每10个月遭受1次危及生命的感染降低到每40个月发生1次[19]。用于预防CGD患者感染的TMP-SMZ通常每天剂量为5 mg/kg(基于TMP成分计算)[20]。虽然TMP-SMZ治疗一般耐受性良好,但确实也存在潜在毒性。严重不良反应虽很少见,但包括血液系统并发症(如粒细胞缺乏症、溶血、血小板减少)、肾脏(间质性肾炎)和代谢(高钾血症)并发症。在TMP-SMZ不耐受或过敏的情况下,可以选择氟喹诺酮或第二、三代头孢菌素。如果需要,亦可以考虑加用克林霉素或其他对甲氧西林耐药的金黄色葡萄球菌有效果的药物[21]。
CGD患者长期以来不仅受到细菌感染的困扰,还面临真菌感染的危害,其真菌感染可显著提升CGD的发病率和病死率。伊曲康唑一直是预防CGD患者真菌感染的首选,其用量为<13岁,体重<50 kg,100 mg/d;>13岁,体重>50 kg,200 mg/d[22]。若出现了耐药菌和药物不耐受,可用伏立康唑和泊沙康唑替代[21]。有报道称,粒细胞输注在侵袭性真菌感染的治疗中是有帮助的,但可导致同种异体免疫反应,并可能给未来的干细胞移植治疗带来不确定性,且作为预防治疗作用甚微[23]。
使用干扰素-γ作为常规预防措施一直存在争议,在美国比在欧洲应用的更为广泛[24]。一项随机、双盲、安慰剂对照研究显示,每周应用3次剂量为50 μm/m2的干扰素-γ,可显著减少住院次数和严重感染的次数。然而,一项前瞻性研究比较了甲氧苄啶和伊曲康唑预防与加用干扰素-γ的感染率,结果显示感染率差异无统计学意义[25]。干扰素-γ的常见不良反应为流感样症状(发热、疲劳、肌肉痛)、皮疹和局部注射部位反应(红斑或压痛)。许多专家认为风险/收益比有利于使用干扰素-γ预防侵袭性真菌感染,特别是在患有X-连锁CGD伴有慢性粒细胞增多的年轻患者和有侵袭性真菌感染史的CGD患者中[26]。
与CGD患者严重感染密切相关的细菌包括革兰阳性菌(金黄色葡萄球菌)、革兰阴性菌(伯克霍尔德菌和沙雷氏菌)以及诺卡菌属[27]。当CGD患者有感染表现时应予以高度重视,并应尽一切努力通过非侵入性和侵入性检查尽快确定病原体。在病原尚未明确前,可试行经验治疗。目前临床上常用环丙沙星7.5 mg/(kg·d),每12小时1次。如用药24~48 h感染无改善,可考虑更换抗生素或加抗真菌药。足疗程静脉使用后,需改为口服序贯治疗[7]。应持续治疗数周或数月,以彻底根除感染,期间需观察患者的临床症状并监测其炎症指标[21,28]。
CGD患者侵袭性曲霉病(invasive aspergillosis,IA)的终生发病率最高,尽管有抗真菌的预防措施和有针对性的抗真菌治疗,曲霉菌仍是CGD患者感染并发症的最常见原因[29]。目前被推荐为抗IA的一线药物是伏立康唑[30],对CGD中最常见的真菌病原体烟曲霉菌(A.fumigatus)和尼杜拉菌(A.nidulans)都有活性,并有良好的中枢神经系统穿透性,使其成为治疗中枢神经系统曲霉菌病的一线药物。但是,伏立康唑有包括视力障碍在内的短期和长期不良反应,治疗时需进行药物监测。
泊沙康唑已被证明对患有常规抗真菌治疗无效的缺血性脑血管病的CGD患者安全有效,对烟曲霉菌和尼杜拉菌都有良好的活性[31]。但泊沙康唑的最佳儿科剂量尚未完全确定。
多重或泛唑类耐药比单一药物耐药更常见,当鉴定出对唑类耐药的曲霉菌株时,推荐使用脂质体两性霉素B(L-Amb)作为主要治疗方法[32]。
当CGD患者形成肺部、肝部脓肿或腹腔积脓,有时须行外科手术清创引流治疗症状才能完全缓解。且手术治疗还可解除患者因输尿管肉芽肿而引起的肾盂积水或输尿管、膀胱、尿道梗阻。另外,在儿科IA的多中心回顾性分析中,在不同基础条件下,没有发现特定的抗真菌方案优于另一种方案。唯一对病死率有积极影响的干预措施是手术[33]。
炎症并发症,特别是结肠炎,对于CGD患者特别具有挑战性,因为免疫抑制剂的治疗可能会增加感染风险[34]。应用皮质类固醇虽然似乎并不会增加细菌感染风险[35],但真菌感染的风险会增加[36],且有生长发育落后等公认的长期使用并发症。但有明显肉芽肿形成或炎症性肠病患者可使用泼尼松治疗[37]。非类固醇类抗炎药,包括硫唑嘌呤和柳氮磺吡啶也已被用于治疗CGD合并结肠炎[38]。吡格列酮是一种过氧化物酶体增殖物激活受体γ(PPARc)激动剂,用于治疗2型糖尿病。一项研究表明,在小鼠模型和人类细胞中,吡格列酮可以促进循环中的中性粒细胞和血液单核细胞,以及炎症组织中的中性粒细胞和炎性巨噬细胞刺激线粒体衍生的活性氧的产生[39]。因此,吡格列酮被认为是治疗CGD合并严重感染患者的一种可能的新治疗策略。
所有作者均声明不存在利益冲突





















