
糖原贮积症Ⅱ型(GSDⅡ)是一种罕见的常染色体隐性遗传病。婴儿型患者常存在进行性心肌肥厚、肌无力,最终死于心肺功能衰竭。该病主要通过酶学及基因学检测进行筛查及确诊。酶替代治疗为该病目前唯一获得批准的治疗方式,可有效改善患者受累器官功能,提高生存率。基因疗法、底物减少疗法等也在进行基础或临床研究。现总结近年来国内外GSDⅡ的诊治研究现状,重点对特异性治疗尤其酶替代治疗的疗效影响因素、给药方案、提高疗效方式等进行综述。
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糖原贮积症Ⅱ型(glycogen storage disease type Ⅱ,GSDⅡ)(OMIM:232300)(ORPHA:365)又称庞贝病,是一种酸性α-葡萄糖苷酶(acid alpha-glucosidase,GAA)(OMIM:606800)缺乏所引起的常染色体隐性遗传病,属于溶酶体贮积病。全球发病率为1∶200 000~1∶40 000[1]。我国对该病的认识和相关研究开展较晚,推测现阶段理论发病率约为1∶40 000[2]。GSD Ⅱ是由于GAA活性缺乏或显著降低,使糖原沉积在骨骼肌、心肌和平滑肌等细胞的溶酶体内不能降解,导致溶酶体肿胀、细胞破坏及脏器功能损害,从而引起一系列临床表现。若不进行治疗,婴儿型GSD Ⅱ患者通常在1岁前死于心肺功能衰竭。
目前通过临床表现结合GAA活性检测和/或基因学检测可诊断该病。应用重组人α-葡萄糖苷酶(recombinanthumanalglucosidase alfa,rhGAA)进行酶替代治疗(enzyme replacement therapy,ERT)可改善患者受累器官的功能。现针对近年国内外有关GSDⅡ的诊治研究现状,尤其是特异性治疗方面的研究现状进行综述,以期提高儿科医师对该病的认识,提高诊疗水平。
根据发病年龄、疾病进展和脏器受累情况,GSD Ⅱ可分为婴儿型庞贝病(infantile-onset pompe disease,IOPD)(ORPHA:308552)及晚发型庞贝病(late-onset pompe disease,LOPD)(ORPHA:420429)。2种类型的GSD Ⅱ具体特点见表1。

糖原贮积症Ⅱ型分型及特点
Typing and characteristics of glycogen storage disease type Ⅱ
目前GSD Ⅱ的诊断方法主要包括GAA活性测定及基因学检测2种方式。GAA活性测定主要通过检测外周血淋巴细胞、皮肤成纤维细胞、肌肉组织中GAA活性实现。其中皮肤成纤维细胞及肌肉组织活检为有创检查,有麻醉风险,且具有组织异质性,易漏诊,临床中不常用。干血斑法为目前临床上应用较多的方法,具有取样方法简单、快速、样本运输方便等优点,但假性缺陷等位基因易导致假阳性结果,影响诊断。而基因测序分析可以明确突变位点,除外假性缺陷等位基因的干扰,且可以预测患者交叉免疫反应物质(cross-reactive immunologic material,CRIM)状态。
早期诊断和早期治疗是改善GSD Ⅱ患儿预后的关键,因此产前诊断及新生儿筛查对于早期治疗极其重要。产前诊断大多通过羊膜腔穿刺术或绒毛膜绒毛取样2种方式进行。新生儿筛查主要通过干血斑法联合基因检测。近年研究发现,外周血涂片过碘酸雪夫染色有望成为GSD Ⅱ筛查的新手段[4,5]。
ERT为《儿童糖原累积病Ⅱ型诊断及治疗中国专家共识》(2021版)推荐目前GSD Ⅱ患儿最有效的治疗方式[6]。ERT可有效减少糖原贮积,改善或稳定受累器官功能。基因治疗、免疫耐受诱导疗法(immune tolerance induction,ITI)、药理学伴侣疗法等也是目前研究热点,但尚无批准可应用于临床的药物,且其有效性、安全性有待进一步研究。
rhGAA为2006年美国食品与药品监督管理局批准的第一代用于治疗GSD Ⅱ的替代酶,2015年在我国批准上市。rhGAA通过与细胞表面的甘露醇-6-磷酸受体结合后进入细胞并转运至溶酶体中,在溶酶体内发生蛋白裂解而升高酶活性,分解贮积的糖原,从而达到治疗的目的。目前我国相关共识推荐rhGAA剂量为20 mg/(kg·次),隔周1次[6,7]。现有研究显示,ERT可有效改善患者的心肌、骨骼肌、呼吸肌功能,从而提高存活率,甚至无呼吸机存活率[8,9]。例如,Parini等[10]研究发现,ERT可使IOPD患者心脏射血分数和左心室质量指数得到改善,甚至保持正常。van der Ploeg等[9]研究也表明,ERT可显著增加LOPD患者6 min步行试验的步行距离和肺活量的实测值/预测值[9]。
对于LOPD患者,国外共识认为诊断明确且有症状或体征的患者需尽早启动ERT治疗[11]。而对于IOPD患者,有研究发现1月龄开始治疗的患儿较3月龄开始治疗者肥厚性心肌病更早得到缓解,同时肌酸激酶也趋于正常[12]。还有研究证实,将有效的新生儿筛查计划与快速诊断策略和启动治疗相结合,尽早启动ERT可以更有效地改善患者预后,提高生存质量[13]。但关于无症状者是否需要接受ERT治疗,目前尚无统一观点。法国的一项多中心研究发现,无症状GSD Ⅱ患者可能在临床上保持数十年"沉默",为避免增加患者负担,建议通过实验室检查、肺功能检查和肌肉核磁共振成像等方式密切监测无症状患者相应器官功能,以确定何时开始ERT[14]。
ERT疗效受诸多因素影响,包括患者CRIM状态、靶器官的摄取、rhGAA用量及给药间隔时间等。
主要通过基因型进行预测[15]。研究显示在ERT治疗过程中,CRIM阴性患者较CRIM阳性患者更易产生持续的高滴度中和性IgG抗体,更易发生抗药抗体反应,从而降低了ERT的有效性与安全性[16]。van Gelder等[17]研究发现,在给予20 mg/(kg·次)剂量及中和性抗体为1∶156 250滴度的情况下,多达54%的rhGAA[约10 mg/(kg·次)]与抗体结合,造成部分rhGAA失效。因此,在确诊后通过基因型对患儿CRIM状态进行预测,监测中和性IgG抗体水平,对指导ERT治疗有重要意义。
GAA的摄取具有组织和剂量依赖性。首先,GAA半衰期为2~9 d,隔周1次给药,可能间隔过长[18]。其次,GAA主要通过甘露糖-6-磷酸受体摄取,与心肌细胞相比,骨骼肌表面该受体较少[19],且只有当剂量达到40 mg/(kg·次)(每周1次)时才足以清除骨骼肌中贮积的糖原[20]。因此,在目前的推荐剂量下,骨骼肌功能改善效果可能不理想。
目前国内外公认的rhGAA标准给药方案为20 mg/(kg·次),隔周1次。但由于诸多因素影响,部分患儿疗效不佳。因此,近年来越来越多的研究尝试通过增加rhGAA剂量及缩短给药间隔提高其疗效,但有效性及安全性仍有待更多大规模临床研究证实。目前主要有2种改良方案:(1)高起始剂量,即开始便使用较高剂量。有研究报道,开始即接受40 mg/(kg·次),每周1次治疗,较20 mg/(kg·次),隔周1次,不仅有助于CRIM阳性患者更好地稳定或改善心脏、呼吸及运动能力[8,21],也可使CRIM阴性患者保持行走能力[8]。Landis等[22]还报道了1例接受40 mg/(kg·次),每周2次,静脉滴注治疗的重度扩张型心肌病的IOPD病例,患儿心脏功能及运动能力均得到了明显改善,且耐受良好。(2)递增剂量,根据患者临床表现及实验室指标,当患者出现疾病进展或处于平台期,或实验室指标提示受累器官功能存在损害时,即开始逐渐增加药量并缩短给药间隔。Khan等[23]的研究纳入了CRIM阳性的LOPD及IOPD患者,在推荐剂量下有疾病进展或处于平台期时,开始逐渐增加rhGAA剂量,最高达40 mg/(kg·次),每周1次,结果显示患者的大运动功能、舌肌力量、肺功能均有所改善,尿葡萄糖四糖、肌酸激酶、天冬氨酸转氨酶和丙氨酸转氨酶显著下降。
然而也存在部分研究通过提高rhGAA给药剂量、缩短给药间隔未得到理想结果的报道[24,25]。但这类研究通常缺乏CRIM状态对结果影响的分析。
2021年8月,新一代阿伐葡萄糖苷酶α获批上市。与第一代rhGAA相比,新一代阿伐葡萄糖苷酶α对甘露糖-6-磷酸受体的亲和力更高,肌肉细胞摄取更好,能够更好地改善或稳定呼吸及运动方面症状,尤其眼睑下垂情况改善明显,且耐受良好[26]。一项多中心的三期临床试验发现,新一代阿伐葡萄糖苷酶α与第一代相比,可使LOPD患者的直立位肺活量及6 min步行试验结果有更明显的改善,且持续性高滴度抗体发生率更低[27]。但尚需大规模长期临床研究对其安全性及有效性进行进一步验证。
药理学伴侣疗法以可逆的竞争性抑制剂作为模板,通过占据突变酶的活性位点,协助稳定其天然折叠状态,从而加速突变酶成熟过程并转运到最终目的地。研究证实,药理学伴侣不仅可以稳定患者自身的突变酶和野生酶,还可以稳定相关酶制剂,从而减少酶制剂的使用量,降低抗体产生的风险[28]。并且药理学伴侣具有更好的生物利用度、可通过血脑屏障和口服给药等优势。GAA伴侣分子主要包括以下4种:基于糖和亚氨基糖的分子伴侣、氨溴索及其类似物、氨基酸、高通量测序鉴定的化合物[28]。其中,研究最广泛的GAA伴侣分子为2种葡萄糖类似物,即1-脱氧野尻霉素和N-丁基-1-脱氧野尻霉素。研究证实,二者均可增加rhGAA稳定性[29,30],但目前尚无患者的临床表现及相关辅助检查结果得到相应改善的临床研究报道。
受患者CRIM状态及rhGAA中和性抗体产生的影响,部分患者ERT治疗效果不理想。因此有研究尝试通过ITI治疗减少或消除GSD Ⅱ患者IgG抗体,从而辅助提高ERT疗效,且得到了理想的结果[12,22]。ITI的作用机制为诱导患者产生免疫耐受,抑制免疫反应,减少或消除抗体产生。目前主要有2种免疫调节方式:(1)预防性免疫调节;(2)治疗性免疫调节。主要涉及的免疫调节剂有利妥昔单抗、甲氨蝶呤、丙种球蛋白、西罗莫司、霉酚酸酯、雷帕霉素等。ITI不同治疗方案比较见表2。目前各种ITI方案之间缺乏有效性、安全性比较,且需要更多的研究解释各种免疫调节方案的具体机制,以便确定启动及调整ITI的时机[31]。

免疫耐受诱导不同治疗方案比较
Comparison of different treatment options for immune tole-rance induction
免疫耐受诱导不同治疗方案比较
Comparison of different treatment options for immune tole-rance induction
| 免疫调节方案 | 目的 | 机制 | 给药时机 | 给药周期 |
|---|---|---|---|---|
| 预防性免疫调节 | 减少中和性IgG抗体产生 | 靶向T/B细胞产生免疫耐受 | 酶替代治疗治疗开始前 | 短 |
| 治疗性免疫调节 | 消除预先存在的高滴度中和性IgG抗体 | 靶向分泌抗体的浆细胞 | 产生高滴度中和性IgG抗体后 | 长 |
ERT是目前应用最广的GSD Ⅱ治疗方法,但同时也具有诸多局限性,包括疗效不理想、存在免疫原性并发症的风险、无法靶向控制受累组织有效吸收、无法穿透血脑屏障、需要终身治疗等。近年来基因技术飞速发展,针对GSD Ⅱ的基因疗法成为新的研究热点。其主要原理为通过载体介导将正常GAA基因转移至GSD Ⅱ患者体内,使患者机体产生具有正常活性的GAA。主要包括腺相关病毒(adeno-associated virus,AAV)载体和慢病毒载体(lentivirus,LV)介导的造血干/祖细胞基因治疗2种方式。
以AAV为载体的基因治疗可分为肌肉靶向、肝脏靶向、中枢神经系统靶向。肌肉靶向的基因治疗通常以AAV1为载体,通过膈肌内给药,改善患者呼吸功能[32];肝脏靶向的主要以AAV8为载体,利用肝脏生产重组蛋白,减少糖原积累,且具有免疫耐受的特性[33];中枢神经系统靶向的主要以AAV9为载体,改善神经系统的GAA表达[34,35]。
LV介导的造血干细胞/祖细胞基因治疗主要有体内和体外2种方式,多数还停留在临床前阶段。有研究显示,体外造血干细胞基因疗法具有强大的全身GAA表达和纠正GSD Ⅱ小鼠模型神经功能缺陷的能力[36]。但体内相关临床前实验仅在GSD Ⅱ小鼠心脏中观察到糖原减少现象[37]。
与ERT治疗相比,基因疗法具有可以靶向受累组织、改善神经系统功能、疗效持续持久、免疫原性并发症风险较低等优势。但仍需要大量基础及临床研究,优化病毒载体设计,提高其有效性和安全性。
贮积症的患者由于其代谢途径中存在缺陷,致使体内大分子无法代谢而形成堆积。因此减少底物的堆积也是贮积症的一种治疗策略。这一概念已在同为溶酶体贮积症的戈谢病和法布雷病中得到证实。关于GSD Ⅱ的底物减少疗法研究较少,主要是通过各种方式抑制糖原合酶活性,尤其是靶向抑制骨骼肌糖原合酶活性,如通过降低骨骼肌糖原合酶mRNA转录水平[38]、抑制哺乳动物雷帕霉素靶蛋白复合体信号通路[39]等。目前尚无批准上市的应用于GSD Ⅱ患者的底物减少疗法。
除药物治疗外,饮食、运动疗法也有助于改善患者肌肉功能。高蛋白、低碳水化合物饮食可以增加细胞内蛋白质合成,从而减少糖原积累。研究显示,有氧运动延缓了患者的肺功能恶化,改善了生存质量及心理健康[40,41],尤其与高蛋白低碳水化合物饮食联合时,甚至使肌酸激酶及乳酸脱氢酶水平降低[41]。
GSD Ⅱ是一种罕见的常染色体隐性遗传病,若不及时进行干预,病情进展迅速,生存率低。2021年《儿童糖原累积病Ⅱ型诊断及治疗中国专家共识》发表[6],对儿童GSD Ⅱ的临床诊断、产前诊断及新生儿筛查路径提出建议,有助于该病的早识别、早诊断、早治疗。未来尚需对GSD Ⅱ的特异性诊治开展大样本临床研究,总结患儿的临床特点及用药效果,以期提高我国GSD Ⅱ患儿的生存率,改善预后。
所有作者均声明不存在利益冲突





















