β型地中海貧血發(fā)病概況及治療研究進展

陳江明　蔡寧　李金燕　黃蘭　楊環(huán)菊　胡美玲

【摘 要】地中海貧血是一種因珠蛋白基因缺失或突變導致珠蛋白生成缺陷的單基因遺傳性疾病，臨床上主要分為α型和β型等多種類型。本文基于國內β-地中海貧血近年來的發(fā)病現狀，對目前該疾病的診治現狀進行了分析，總結了近年來治療研究的最新進展，以期為該疾病的臨床治療提供一定的參考。

【關鍵詞】β-地中海貧血;發(fā)病現狀;輸血;基因治療;干細胞;血紅蛋白誘導劑

【中圖分類號】R556【文獻標識碼】B 【文章編號】1002-8714（2019）11-0173-02

β-地中海貧血（簡稱β-地貧）是常見的可遺傳溶血性單基因疾病，其致病機制主要為β-珠蛋白基因缺失或突變導致β-珠蛋白生成障礙而引發(fā)溶血性貧血，臨床上將其分為輕型、中間型和重型三種，重型β-地貧有嚴重的致死性。目前地中海貧血已成為一種世界性的貧血性疾病，嚴重威脅著人類的生命健康安全。因此，本文對國內地中海貧血近年來的發(fā)病現狀和診治現狀進行了分析，為臨床診療提供參考。

1 β-地中海貧血的發(fā)病現狀

世界范圍內地中海貧血超過8000萬人，并每年新增患兒>6萬名[1]，逐漸向全世界蔓延，目前主要分布在地中海地區(qū)及東南亞國家 [2]。我國地貧基因攜帶者超過3000萬人，重型和中間型地貧患者在30萬人左右，主要集中在長江以南地區(qū) [3]，廣西又是重災區(qū)[4]。廣西地區(qū)地中海貧血基因攜帶率達21.9%，α型和β型分別為12.9%和8.16%[5]，部分城市有小范圍波動。

2 β-地中海貧血診治現狀

2.1 輸血治療

由于地中海貧血患者血紅蛋白合成受阻，導致紅細胞數量不足，引起代謝性骨髓紅系細胞過度增生，骨骼變形，肝、脾腫大等并發(fā)癥。輸血治療可以維持患者體內血紅蛋白的水平，減少并發(fā)癥的發(fā)生。長期反復的輸血會增加患者感染乙型肝炎、艾滋病等其他疾病的風險。同時，由于患者多次輸血、長期慢性溶血、腸道吸收鐵的濃度增加、骨髓大量造無用之血等使鐵的生物利用度減少，長此以往便造成了患者體內鐵濃度增加，鐵負荷過重，從而導致患者心、肝、脾、腎等臟器受到損害，嚴重影響患者的生存質量[6]?？梢姡斞委煵皇歉蔚刎毜挠行Х椒?。

黃琴等[7]回顧性總結92例中間型β-地貧患者的臨床資料時發(fā)現91例患者接受過輸血治療，其平均血紅蛋白為（58.1±20.1）g/L遠低于西方發(fā)達國家的（89.0±14.9）g/L[8]。72例患者有鐵離子超載，其中43.5%為重度鐵超載者，但只有30.6%接受過去鐵治療。此外，有大約50%的患者有骨質疏松、肺動脈高壓、肝功能異常、膽囊結石等并發(fā)癥。由于醫(yī)療基礎設施和衛(wèi)生條件等方面的原因，很多中間型β-地貧患者較難得到全面的治療，并發(fā)癥發(fā)生率也較高，加上治療費用昂貴，很多家庭難以接受規(guī)范的全面治療。

2.2 去鐵螯合劑

近年來對患者進行輸血治療時會聯合去鐵劑進行治療。目前常用的去鐵劑有去鐵胺、去鐵酮及地拉羅司等。

去鐵胺是臨床上首個應用于地貧治療的鐵螯合劑，與血液中的鐵離子具有很好的結合能力，可有效地降低鐵離子負載，但因去鐵胺的細胞穿透能力較差，需進行皮下注射或靜脈輸注，增加了患者治療時的生理痛苦。長期使用去鐵胺進行治療還會引發(fā)心力衰竭、視力受損等并發(fā)癥[9]。去鐵酮是一種口服型的去鐵螯合藥物，細胞膜透過性較好，可有效去除心肌細胞中的鐵沉積，降低患者并發(fā)癥的發(fā)生率。但去鐵酮的半衰期短，服用量大，極易引起患者粒細胞缺乏等不良反應[10]。地拉羅司是一種新型的口服鐵螯合劑，具有服用劑量少，患者耐受性好，能有效排除肝臟、心臟等器官的鐵沉積。但因長期使用該藥有可能增加腎功能衰竭的風險，2007年FDA發(fā)布了對該藥的安全警告。近年來研發(fā)的新型鐵螯合劑如HBED、DFT類化合物、吡哆醛異煙腙（PIH）類化合物表現出優(yōu)異的去鐵效果及應用潛力，有望突破地中海貧血去鐵治療的瓶頸。

2.3脾切除術

脾切除術對治療血紅蛋白H病具有較好的效果，但對治療中間型和重型β-地貧的效果卻較差，這是因為β-地貧患者的血紅細胞損壞主要發(fā)生在骨髓，脾切除術的療效有限[11]。此外，患者在脾切除術治療后容易發(fā)生免疫力下降、血栓形成等并發(fā)癥，而且同種免疫輸血反應發(fā)生率明顯高于普通人群，這可能是脾切除術后RBC膜發(fā)生了改變，使抗原暴露增加有關[12]。

3 β-地中海貧血治療進展

近年來，由于在造血干細胞移植、基因治療技術及血紅蛋白F誘導劑等方面取得了較大的研究進展，為β-地中海貧血的治療開辟了光明的前景。

3.1造血干細胞移植

造血干細胞移植（ HSCT）是目前根治地貧的唯一有效方法。若有HLA相配的造血干細胞供者，重型β-地貧患者應將造血干細胞移植作為治療的第一選擇。干細胞移植的療效與患者狀況、干細胞來源、預處理方案、對并發(fā)癥的處理及移植物抗宿主病預防方案（GVHD）等因素密切相關。

造血干細胞的來源是當前造血干細胞移植治療地中海貧血所需要面對的一大難題。國外大多數移植中心普遍選擇骨髓作為主要的干細胞來源，但國內因骨髓來源受限而選擇外周干細胞移植及臍血移植（CBT）。外周血干細胞移植（PBSCT） 具有造血恢復快、移植感染發(fā)生率低的優(yōu)點。但由于外周血中含有較多的T 淋巴細胞，PBSCT 的GVHD 發(fā)生率較高。與BMT 和PBSCT 相比較，臍帶血移植的GVHD 發(fā)生率相對較低，移植成功較高。

Locatelli等[13]總結分析了歐洲多個移植中心的485例血紅蛋白病患者采用HLA全相合胞骨髓或臍血移植的效果。與BMT比較，同胞CBT治療地貧和SCD的OS與移植效果無病生存率（EFS）已接近同胞BMT，且CBT組移植物抗宿主病發(fā)生率低，對供者損傷小。同胞CBT的EFS范圍為60%～90%，歐洲多個中心報告EFS為81.6%，β-地貧為79%[14]。全世界已有3000多例β-地貧患者通過HSCT治療地中海貧血，從而獲得了長期治療溶血性貧血的效果。

3.2 基因治療

隨著對地貧致病機制研究的深入，β-地中海貧血成為了用于基因治療的疾病之一，而且近年來基因技術在地中海貧血的治療上取得了重要進展?；蛑委熓菍⒄５摩弥榈鞍谆颚轮榈鞍谆虿迦牖颊叩淖泽w造血干細胞后植入體內，使插入的基因隨干細胞的分化從而獲得紅細胞的特異性表達，從而達到治療地中海貧血的目的。

May等[14]首次報道將含有人β珠蛋白啟動子及增強子調控的人β珠蛋白基因載入慢病毒載體，轉染鼠骨髓細胞，從而將人β珠蛋白基因準確、有效地整合到宿主DNA中高效表達，并合成正常的血紅蛋白。此外，Li等[15]構建人β-珠蛋白基因慢病毒載體，并植入到β-地貧鼠中，發(fā)現第一代鼠及其下兩代的血象得到了明顯的改善，并且改善了因髓外造血造成的脾臟增大以及降低了肝臟的鐵沉積率，極大提高了鼠的生存率。Hanawa等[16]研究發(fā)現， β地中海貧血鼠模型中， 擴展的β珠蛋白基因LCR片段可促進介導γ珠蛋白基因的慢病毒載體持久的治療性表達。Leboulch等[17]研究發(fā)現，使用BB305載體傳導的自體CD34 +細胞的基因對22名重度β地中海貧血患者進行治療，可以減少或消除了患者對長期輸血的需要，并且不存在與藥物相關的嚴重不良反應，對基因治療在臨床上的實踐應用具有極大的鼓舞。然而Cavazzana-Calvo M.等[18]卻發(fā)現，雖然慢病毒介導的人體地中海貧血的基因治療結果說明基因療法取得了初步成功，但是試驗中使用的慢病毒也存在誘發(fā)癌癥的可能。

雖然目前已有采用基因技術對原有缺陷基因進行替換治療并獲得成功的報道，但受限于基因表達的時空復雜性，基因治療的安全性需要經過長期、系統(tǒng)的臨床實驗評估，仍需進一步研究和完善。

3.3 血紅蛋白F誘導劑治療

羥基脲主要通過刺激或再次激活γ珠蛋白基因的表達，促進γ珠蛋白鏈的合成而實現治療β地貧的目的。羥基脲對治療重型β地貧的有效率為32%～81.8%，患者輸血量減少40%以上，少部分患者（11%～18.2%）不輸血也能維持Hb在70g/L以上[19]。此外，羥基脲治療中間型β地貧的有效率高達70%以上，但是長期使用羥基脲會使療效逐漸下降[20]。

阿扎胞苷和地西他濱均為組蛋白去乙?；负虳NA甲基轉移酶（DNMT）抑制劑，可通過去甲基化調節(jié)基因的表達，從而提高患者的Hb F水平[21]。地貧嬰兒患者出生后由于γ基因啟動子區(qū)域逐步甲基化導致γ基因沉默，通過去甲基化后可重新激活γ基因的表達，提高血紅蛋白F水平，從而減輕貧血。有研究報道[22]，阿扎胞苷及地西他濱對中間型β地貧具有較好的療效。Olivieri等[23]對5名β-地貧中間型患者給予規(guī)則的地西他濱治療（ 0.2 mg /kg皮下注射，每周2次，維持12周），患者的Hb水平由78.8±8.8g /L增至90.4 ± 7.7g /L（P = 0.004）。

地西他濱是目前療效最好的DNA甲基轉移酶抑制劑，可通過阻斷DNA甲基化從而激活基因轉錄，但是單用地西他濱治療中間型β地貧，部分患者出現較為嚴重的血小板上升，甚至影響療程[22]。然后，由于地西他濱是一種化療藥物，具有潛在的致癌風險，同時價格昂貴，不利于患者的長期使用。因此地西他濱的大規(guī)模臨床應用還存在比較大的困難。

丁酸鹽與其衍生物，能夠選擇性刺激胚胎或胎兒的γ珠蛋白基因，直接激活γ珠蛋白基因的表達，從而大量合成γ鏈與α鏈合成Hb F，代償因β-珠蛋白肽鏈生成不足導致的一系列紅細胞損傷[24]。相關研究表明[25]，丁酸及其衍生物不僅可增加β-珠蛋白基因的表達水平，還能提高基因的組蛋白乙?；硇缘乃幬镉卸∷徕c、丁酸精氨酸、α-氨基丁酸等。該類藥物的毒性較低，但由于其半衰期太短等原因阻礙了臨床應用。

3.4新型血紅蛋白F誘導劑

3.4.1 沙利度胺

沙利度胺曾因具有嚴重的致畸毒性而險被遺棄，近年來由于在多發(fā)性骨髓瘤、骨髓增生異常綜合征、SLE等方面具有優(yōu)異的療效，又重新得到了重視。

Masera等[26]于2010年的病例報告中，一個阿爾巴尼亞20歲TDT患者，對羥基脲反應較差且不可耐受，使用沙利度胺治療后取得良好效果，血紅蛋白值逐漸快速增加，治療1個月后其Hb水平為7.2g/dL，8個月后其Hb水平升高至 9.0g/dL。沙利度胺的作用可能是由于炎性細胞因子如腫瘤壞死因子（TNF-α），血管內皮生長因子（VEGF）和與增加的釋放相關的前列腺素E2合成（PG-E2）抑制NF-的活性氧（ROS），ROS可以啟動P38 MAPK，導致Hb F水平升高[27]。此外，沙利度胺還可通過誘導STAT5和促進紅細胞生成細胞凋亡的外部通路的抑制導致增加GATA-1轉錄因子的表達，而GATA-1能有效的誘導γ-珠蛋白基因表達HbF[28]。同時，沙利度胺對誘導γ珠蛋白mRNA表達呈劑量依賴性，但對β珠蛋白表達無影響。免疫印跡分析顯示沙利度胺可激活p38絲裂原活化蛋白激酶（MAPK）信號通路，并呈現時間和劑量依賴性，提高組蛋白H4乙?；T導γ-珠蛋白基因的表達。

此外，最近的研究表明，不同濃度的丁酸鈉和沙利度胺在誘導紅細胞中的β和γ珠蛋白基因方面具有協同作用來自臍帶血中CD133 +細胞的細胞。其他發(fā)現也表明這種藥物組合在誘導產生紅細胞前體方面與單一藥物治療相比具有很高的潛力。丁酸鈉和沙利度胺在基因表達誘導中的作用的比較表明后者在增加β-和γ-珠蛋白基因產生方面具有更高的能力[29].

3.4.2 泊馬度胺（Pomalidomide）及來那度胺

Moutouh-de等[30]使用來自正常人和SCD供體CD34+祖細胞的體外紅細胞生成模型，研究了泊馬度胺和來那度胺對紅細胞生成和血紅蛋白合成的影響。發(fā)現泊馬度胺和來那度胺在紅細胞生成期間能夠以劑量和時間依賴性方式顯著增加HbF表達。泊馬度胺誘導的HbF上調早在2天就被觀察到并且以時間依賴的方式增加，在紅細胞分化3天后增加γ-珠蛋白mRNA和減少β-珠蛋白mRNA。與媒介物對照相比，10μM泊馬度胺和來那度胺分別使HbF含細胞百分比提高3倍和2倍。細胞分化9天后，HbF表達基本維持不變。泊馬度胺僅影響組蛋白H3在特定基因上的乙酰化，并且不改變整體組蛋白乙酰化。