維生素D依賴性佝僂病的診療進展

徐明進 綜述，朱岷 審校

(重慶醫(yī)科大學(xué)附屬兒童醫(yī)院，兒童發(fā)育疾病研究教育部重點實驗室，兒童發(fā)育重大疾病國家國際科技合作基地，兒科學(xué)重慶市重點實驗室，重慶 400014)

小兒佝僂病是指由于鈣、磷或維生素D的缺乏或者利用障礙引起的生長期骨組織礦化不全的疾病，以鈣、磷代謝紊亂及特征性骨骼病變?yōu)樘攸c，同時可合并有其他系統(tǒng)疾病，如免疫功能低下、生長發(fā)育遲滯等，為一種嚴重危害兒童健康的全身、慢性、營養(yǎng)性疾病，是我國兒科重點防治的四種疾病之一。據(jù)相關(guān)文獻報道，我國佝僂病的發(fā)病率呈逐漸下降趨勢[1-3]，其中維生素D缺乏性佝僂病(vitamin D deficiency rickets)，又稱為營養(yǎng)性佝僂病(nutritional rickets)為最主要病因，但隨著我國生活水平提高及佝僂病防治工作的進展，維生素D缺乏性佝僂病發(fā)病率逐年下降。但在某些佝僂病患兒的治療過程中，即使加大維生素D及鈣劑的補充劑量，患者的佝僂病表現(xiàn)仍無改善，此時需警惕非維生素D缺乏性佝僂病，如維生素D依賴性佝僂病(vitamin D-dependant rickets，VDDR)。

1 維生素D的合成代謝

維生素D在自然界中主要以2種形式廣泛存在：維生素D2和維生素D3。維生素D2的來源較稀少，人體內(nèi)存儲的維生素D形式多為維生素D3，但無論哪種維生素D，都不能直接作用于人體，均需要經(jīng)過2次羥化后才具有生物活性。

第1次羥化發(fā)生部位在肝臟，皮膚合成或食物來源的維生素D經(jīng)由25羥化酶作用，生成25羥維生素D3[25-(OH)D3，骨化二醇]，本步驟中參與羥化的酶主要是CYP2R1、CYP3A4(均位于微粒體)及CYP27A1(位于線粒體)，其中最主要的羥化酶同時也是限速酶的是CYP2R1。第2次羥化發(fā)生部位在腎臟，25-(OH)D3經(jīng)由1-α羥化酶(位于線粒體中，P450c1a，CYP27B1)轉(zhuǎn)化為1,25二羥維生素D3[1,25-(OH)2D3，骨化三醇]，也即為具有生物活性的維生素D，它可與維生素D受體(vitamin D receptor，VDR)結(jié)合，發(fā)揮生理作用。

維生素D的失活發(fā)生在肝臟之中，25-(OH)D3及1,25-(OH)2D3被24羥化酶分別轉(zhuǎn)化為24,25-(OH)2D3和1,24,25-(OH)3D3，這一步主要是為了防止維生素D在人體內(nèi)累積過多造成中毒以及保持維生素D的濃度在人體正常生理范圍內(nèi)。

2 維生素D的生理作用及維生素D受體

1,25-(OH)2D3是維生素D的活化成分，通過與VDR結(jié)合發(fā)揮生理作用。VDR在人體中廣泛存在，它最主要也是最為人熟知的作用是維持人體的鈣磷代謝平衡、骨質(zhì)生成和細胞分化。1,25-(OH)2D3與VDR結(jié)合，可促進小腸黏膜細胞合成鈣結(jié)合蛋白，進而促進小腸對鈣的吸收，同時增加磷的吸收；在腎臟當中，可增加近端小管對鈣磷的重吸收；而當它作用于骨礦物質(zhì)代謝，則可促進破骨細胞分化，進而促進成骨細胞增殖。人體內(nèi)的VDR除存在于我們熟悉的骨骼、腸道和腎小管上皮外，還廣泛存在于心、腦、血管、呼吸系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)等，故維生素D缺乏可造成多個系統(tǒng)的損傷，近年的研究發(fā)現(xiàn)，維生素D缺乏與心血管、呼吸道、血液、免疫系統(tǒng)疾病等多系統(tǒng)疾病均相關(guān)[4-6]。

3 維生素D依賴性佝僂病

VDDR因其臨床癥狀與營養(yǎng)性佝僂病相類似，故又被稱為假性維生素D缺乏性佝僂病(pseudoviatmin D-deficient rickets，PDDR)。根據(jù)病因的不同，又將維生素D依賴性佝僂病分為2種亞型：Ⅰ型病因為酶類缺陷或合成障礙；Ⅱ型的病因則是維生素D受體基因突變導(dǎo)致的受體失活，使得1,25-(OH)2D3無法發(fā)揮正常的生理作用。

3.1 維生素D依賴性佝僂病Ⅰ型

維生素D依賴性佝僂?、裥透鶕?jù)缺陷酶的不同，又分為2種類型：ⅠA型和ⅠB型。

3.1.1 維生素D依賴性佝僂病Ⅰ型發(fā)病機制及流行病學(xué) ⅠA型(VDDR-ⅠA)是由于1α羥化酶缺陷引起，導(dǎo)致25-(OH)D3到1,25-(OH)2D3轉(zhuǎn)化障礙；ⅠB型的病因在于25羥化酶失活導(dǎo)致的25-(OH)D3合成減少。這 2種酶類的缺乏或合成障礙最終結(jié)果均導(dǎo)致終產(chǎn)物 1,25-(OH)2D3生成不足，引起鈣磷代謝紊亂及骨骼損害，臨床上即表現(xiàn)為佝僂病。

在分子生物學(xué)層面，ⅠA型的致病基因為BYP27B1，ⅠB型為CYP2R1。VDDR-ⅠA在1961年由Prader A等[7]首次報道，突變的CYP27B1基因位于染色體12q13.3，屬于細胞色素P450酶家族，總共有9個外顯子，開放閱讀框全長4 859 bp，對應(yīng)的功能蛋白為1α羥化酶。到目前為止，已報道的CYP27B1基因突變已有78種，在超過100個患者身上找到[8]，涉及所有的9個外顯子，主要包括錯義及無義突變，也包括缺失突變、剪接突變等。此后該基因突變在各大洲和各個國家，均有病例文獻報道[9-10]，故可由此推測，該基因突變可能為人類共有的 1個熱點突變。而人們對ⅠB型的認識更晚，直到1994年，才在1對尼日利亞兄弟的病例中首次被報道[11]。至2017年為止，人們總共報道了5種CYP27R1基因突變導(dǎo)致25羥化酶活性喪失：c.296 T>C(p.Leu99Pro)，c.726 A>C(p.Lys242Asn)， c.768dup(p.Leu257Serfs*6)，2c.367+1 G>A 及c.124_138delinsCGG(p.Gly42_Leu46delinsArg)[12]。

VDDR-Ⅰ是一種常染色體隱性遺傳病，男女發(fā)病率相似。由于國內(nèi)外的報道均罕見，故在流行病學(xué)方面，尚無確切報道。目前已知的報道中，丹麥的發(fā)病率為每年0.3/100 000[13]。在韓國，截止2011年，經(jīng)文獻報道的僅有5例[14]，而在我國通過知網(wǎng)檢索文獻，目前通過基因確診的病例只有12例。同時有報道指出，在某些特定民族或地域中，在 Ⅰ A型中某些突變更為常見，如核苷酸序列958處的7-bp重復(fù)及鳥嘌呤缺失更廣泛地見于來自魁北克查爾沃瓦地區(qū)的法裔加拿大患者[15]。

3.1.2 臨床癥狀 VDDR-Ⅰ起病年齡通常較小，最早可在2～3個月即發(fā)病，最晚也有報道3歲左右[16]。在肝臟進行的羥化步驟與腎臟不同，CYP2R1并不是唯一參與的酶類，這或許可以解釋有些ⅠB型患者的發(fā)病年齡較ⅠA型更晚，通常在2歲以后。本病臨床表現(xiàn)早期可與正常兒童無異，后逐漸表現(xiàn)為肌肉無力、發(fā)育遲滯、嬰兒期發(fā)作的低鈣驚厥，部分患兒兒童期以反復(fù)的低鈣驚厥為首發(fā)表現(xiàn)[17]，影像學(xué)檢查可示典型的佝僂病征象，如先期鈣化帶的模糊甚至消失、骨小梁稀疏、干骺端膨大呈杯口狀、毛刷樣改變等。實驗室檢查則提示低鈣血癥，甲狀旁腺激素及堿性磷酸酶(alkaline phosphatase，ALP)明顯升高，其中1,25-(OH)2D3是反映體內(nèi)維生素D水平的最佳指標，其水平明顯下降為最重要的實驗室結(jié)果，堿性磷酸酶代表了軟骨生長板的活化，它的升高提示了骨礦化的減弱，升高幅度的大小和疾病嚴重程度正相關(guān)[18]。VDDR ⅠA和ⅠB由于缺陷酶不同，在實驗室檢查中，前者的25-(OH)D3水平多升高或正常，而后者多明顯下降。

3.1.3 維生素D依賴性佝僂?、裥偷闹委?該病的治療主要依靠補充活性維生素D，由于VDDR罕見，國內(nèi)外尚無統(tǒng)一治療指南或共識指導(dǎo)診療。由于部分患者只是羥化酶的部分失活致病，故有人認為這部分患者補充骨化二醇即可達到治療效果。但仍有更多患者為羥化酶的完全失活引起，此時骨化三醇的替代治療更為重要。Cesur1 Y等[18]對8個VDDR-Ⅰ患兒進行了長期的跟蹤隨訪(隨訪時間從12～36個月不等，平均為18個月)，他們認為骨化三醇平均治療劑量應(yīng)達到1.2 μg/(kg·d)，范圍為0.5～2.0 μg/(kg·d)。Sahay M等[19]提出，VDDR-Ⅰ骨化三醇的治療起始劑量應(yīng)為每天 1 μg，直至病理性骨折愈合后逐漸減量至每天0.25～1 μg；?zcabi B等[20]報道了1例病例，初始劑量為1.0 μg/d，分2次給藥，并根據(jù)病情逐漸調(diào)整用藥，但需注意的是在治療隨訪過程中，該例患兒曾出現(xiàn)無癥狀的高鈣血癥，在后期減量過程中高鈣尿癥消失，用藥劑量下降至0.25 μg/d。國內(nèi)作者[21]研究后認為，骨化三醇劑量在 1～2 μg/(kg·d)時，可使佝僂病臨床癥狀消失，各項實驗室指標恢復(fù)正常。由此可見，骨化三醇的劑量需要個體化。治療目標是既要使血鈣、血磷及PTH等實驗室指標恢復(fù)正常水平, 同時使患者的生長發(fā)育相較正常同齡兒有所追趕。同時，在VDDR的治療隨訪中，應(yīng)定期B超檢查肝腎，防止高鈣尿癥及結(jié)石的發(fā)生，根據(jù)患兒的血鈣、血磷、PTH、尿鈣/肌酐比等情況以調(diào)節(jié)劑量[21]，也是國內(nèi)外治療VDDR的共識。有研究報道，24 h尿鈣應(yīng)定期檢測，并維持在4 mg/(kg·d)以下，以防止高鈣尿癥，若出現(xiàn)高鈣尿癥，骨化三醇需要逐漸減量甚至停用，直至血鈣恢復(fù)正常[22]。有相關(guān)文獻建議同時口服鈣劑補充元素鈣 30～75 mg/(kg·d)[23]。

3.2 維生素D依賴性佝僂?、蛐?/h3>

3.2.1 維生素D依賴性佝僂?、蛐偷陌l(fā)病機制及流行病學(xué) VDDR-Ⅱ型又稱為低鈣維生素D抵抗性佝僂病(hypocalcemic vitamin D resistant rickets，HVDDR)，它是一種罕見的常染色體隱性遺傳病，男女發(fā)病率相似，在文獻報道方面較Ⅰ型更加罕見。其核心病因是VDR的失活突變，因此雖人體內(nèi)1,25-(OH)2D3明顯升高，但因為活性維生素D無法與受體結(jié)合發(fā)揮生理作用，故仍表現(xiàn)為佝僂病。VDR的缺陷主要表現(xiàn)包括：(1)1,25-(OH)2D3與VDR的結(jié)合失敗；(2)正常VDR結(jié)合位點的數(shù)量減少；(3)1,25-(OH)2D3與受體的結(jié)合親和力異常；(4)1,25-(OH)2D3與VDR結(jié)合后的復(fù)合物在細胞核內(nèi)的移位不足；(5)1,25-(OH)2D3與VDR的復(fù)合物對DNA結(jié)合域的親和力降低，并因此繼發(fā)了受體鋅-結(jié)合指結(jié)構(gòu)的變化。

HVDDR最初報道見于1978年[24]，在分子生物學(xué)層面，研究人員通過建立VDR基因敲除小鼠模型，揭示了VDR基因突變導(dǎo)致VDDR-Ⅱ的分子致病機制。至今為止，國內(nèi)外已有超過50種位于VDR結(jié)構(gòu)域的不同突變報道，主要為錯義突變、無義突變、缺失突變、剪接突變[25]。VDDR-Ⅱ的突變基因位于12q12-q14，VDR基因全長約75 kb，其中包括了11個外顯子，其轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物VDR包含有5個結(jié)構(gòu)域，按照基因突變的部位主要可分為以下種類的突變：發(fā)生在DNA結(jié)合區(qū)(DNA binding domain，DBD)的突變使得VDR與DNA無法正常結(jié)合，導(dǎo)致人體對1,25-(OH)2D3的抵抗；發(fā)生在配子結(jié)合區(qū)(ligand binding domain，LBD)的突變則使得VDR不能與配體結(jié)合或不能與RXR聚合形成異源二聚體，也可導(dǎo)致人體對1,25-(OH)2D3的抵抗。

3.2.2 維生素D依賴性佝僂?、蛐偷呐R床表現(xiàn) VDDR-Ⅱ的臨床癥狀與Ⅰ型相仿，出生時患者可完全正常，在2歲左右發(fā)病，也可發(fā)病年齡較早，在出生幾個月后發(fā)病，且癥狀嚴重且典型，口腔檢查可見齲齒或牙釉質(zhì)鈣化不全。影像學(xué)方面也表現(xiàn)為典型的佝僂病表現(xiàn)，實驗室檢查結(jié)果表現(xiàn)為低鈣血癥，低磷血癥和繼發(fā)性甲狀旁腺功能亢進，同時1,25-(OH)2D3顯著升高是它和Ⅰ型的最大不同。特征性脫發(fā)是Ⅱ型獨有的臨床特征[19]，Li Y C等[26]利用小鼠建立了VDDR-Ⅱ脫發(fā)的動物模型，脫發(fā)的原因是VDR在人體皮膚亦有分布，大約有2/3的病例中角蛋白細胞內(nèi)缺乏VDR，因此脫發(fā)也被視為是疾病嚴重程度的標志[27]，在某些偏遠地區(qū)或國家，該臨床表現(xiàn)可作為診斷VDDR-Ⅱ的重要證據(jù)。

3.2.3 維生素D依賴性佝僂病Ⅱ型的治療 VDDR-Ⅱ為罕見病，臨床上尚無統(tǒng)一治療標準，但有報道認為，Ⅱ型治療量較Ⅰ型更大，Sahay M等[19]提出，VDDR Ⅱ的骨化三醇治療劑量則為每天2 μg，元素鈣每天1 g，甚至有些病情嚴重的患者，為了控制病情，需要增加更大的劑量：骨化三醇可增量至每日60 μg，元素鈣最大可增量至每日3 g，但即使如此大劑量的骨化三醇及元素鈣治療，仍有部分患者表現(xiàn)出維生素D耐藥和治療效果不佳，尤其是合并有脫發(fā)的患者[28]。有報道[29]認為，VDDR-Ⅱ的治療效果主要與VDR的突變位置有關(guān)，如DNA結(jié)合結(jié)構(gòu)域的無義突變經(jīng)常對治療效果反應(yīng)欠佳。

大劑量靜脈注射鈣劑也被認為是本病的一種治療方法，有文獻推薦劑量為0.04～0.14 g/(m2·d)，但靜脈注射鈣劑需長期住院治療，且可能有合并心律失常、導(dǎo)管相關(guān)性敗血癥等并發(fā)癥的風(fēng)險。因此在長期大量的靜脈注射鈣劑治療中，需注意患者的心功能檢測。國外有文獻報道[30]擬鈣劑西那卡塞聯(lián)合鈣劑也可用于治療VDDR-Ⅱ，尤其是大劑量靜脈注射鈣劑療效不佳或合并有繼發(fā)性甲狀旁腺激素功能亢進的患者可以考慮。Ayehan A等[31]報道了2例患兒在繼發(fā)甲狀旁腺功能亢進且靜脈注射鈣劑療效不佳時，加用西那卡塞0.25～0.40 mg/(kg·d)治療，患者脫發(fā)癥狀雖無明顯改善，但影像學(xué)檢查結(jié)果及實驗室指標均提示佝僂病好轉(zhuǎn)。該治療方案相對傳統(tǒng)大劑量靜脈注射鈣劑來說，患者的依從性及安全性均更佳，鈣劑治療只需每天1～2次口服，同時用低劑量的骨化三醇(2 μg/d)維持治療即可[16]。

4 小結(jié)

VDDR是一種罕見病，根據(jù)發(fā)病機制不同可分為Ⅰ型和Ⅱ型，診斷主要依賴于佝僂病的臨床表現(xiàn)和實驗室指標，同時基因檢測為重要的手段。在治療上，VDDR目前尚無比較權(quán)威的指南或共識，不同文獻病例中報道的治療方案不盡相同，臨床上需根據(jù)患者實際情況，進行個體化治療。