罕見病診治思考與展望

郁婷婷， 傅啟華

（上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬上海兒童醫(yī)學(xué)中心，上海 200127）

罕見病又稱孤兒病，特指發(fā)病率極低、臨床罕見的疾病。世界各國(guó)對(duì)罕見病的認(rèn)定標(biāo)準(zhǔn)有一定差異。世界衛(wèi)生組織將罕見病定義為患病例數(shù)占總?cè)丝?.65‰～1.00‰的疾病。2010年，中國(guó)罕見病定義專家研討會(huì)對(duì)我國(guó)罕見病的定義為：成人患病率低于五十萬(wàn)分之一，或新生兒發(fā)病率低于萬(wàn)分之一的疾病[1]。目前已知的罕見病約有7 000多種，盡管單病種發(fā)病例數(shù)僅占總?cè)丝诘臉O小比例，但由于疾病種類繁多，罕見病患者約占總?cè)丝跀?shù)的3%～7%[2]。罕見病通常病情復(fù)雜，涉及多系統(tǒng)、多臟器，病程往往呈慢性、進(jìn)行性發(fā)展，其中約有80%為遺傳性疾病，約有50%在出生時(shí)或兒童期發(fā)病，約有30%的罕見病患兒壽命不超過5歲[3]。罕見病的診斷極為困難，除了“病無(wú)所醫(yī)”外，“醫(yī)無(wú)所藥”的難題更為突出，目前有藥可治的罕見病僅占5%左右[4]。為此，積極開展罕見病的診治研究具有重要的科學(xué)意義和社會(huì)價(jià)值。

1 重視罕見病表型分析

臨床表型信息是罕見病診治和研究的基礎(chǔ)。罕見病常涉及多種器官和系統(tǒng)，疾病表型異質(zhì)性強(qiáng)，并可與常見病表型重疊，診斷難度大。全面、準(zhǔn)確、深入地評(píng)估并采用統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)術(shù)語(yǔ)描述、記錄臨床表型，對(duì)于罕見病的診治和研究具有重要的指導(dǎo)作用。在表型分析過程中，對(duì)罕見病患者應(yīng)進(jìn)行長(zhǎng)期隨訪，以排除由于追蹤時(shí)間不夠長(zhǎng)而導(dǎo)致的表型分析不準(zhǔn)確。針對(duì)典型病變，應(yīng)進(jìn)行定量評(píng)價(jià)，以便準(zhǔn)確評(píng)估病變的嚴(yán)重程度；同時(shí)，應(yīng)重視疾病發(fā)生、發(fā)展過程中的非典型癥狀。由于環(huán)境因素會(huì)干擾疾病癥狀出現(xiàn)的早晚及嚴(yán)重程度，因此在表型分析時(shí)也要注意非遺傳因素的影響。表型數(shù)據(jù)的采集和記錄應(yīng)采取標(biāo)準(zhǔn)化方式，以便對(duì)罕見病信息數(shù)據(jù)進(jìn)行共享和整合。人類表型標(biāo)準(zhǔn)用語(yǔ)（human phenotype ontology，HPO）及中文人類表型標(biāo)準(zhǔn)用語(yǔ)聯(lián)盟（Chinese Human Phenotype Ontology Consortium，CHPO）對(duì)疾病表型術(shù)語(yǔ)進(jìn)行了規(guī)范，以幫助臨床醫(yī)生以標(biāo)準(zhǔn)化的醫(yī)學(xué)名詞和術(shù)語(yǔ)來描述罕見病患者的表型[5]。

本期“基因組技術(shù)與罕見病診治”專題報(bào)道了常染色體隱性皮膚松弛癥、肢端發(fā)育不全、GRIN1突變相關(guān)發(fā)育落后、Sotos綜合征等罕見病。這些罕見病都有著復(fù)雜的疾病表型，在《Sotos綜合征患兒臨床特征及基因變異分析》一文中，鄭洪雪等報(bào)道的1例Sotos綜合征患兒具有特殊面容、過度生長(zhǎng)、骨齡超前、發(fā)育遲緩等多系統(tǒng)臨床表現(xiàn)，由于與性早熟有部分表型重疊，患兒一度被誤診為性早熟；而詳細(xì)查體結(jié)果顯示，患兒性成熟分級(jí)為TannerⅠ期、陰毛PH1期、陰莖長(zhǎng)度3 cm、性腺無(wú)增大，并不符合性早熟診斷，可見系統(tǒng)、準(zhǔn)確的表型分析對(duì)于罕見病的診斷至關(guān)重要。在罕見病臨床實(shí)踐過程中應(yīng)建立表型系統(tǒng)評(píng)估的流程，完善相關(guān)評(píng)估量表、中國(guó)人群正常參照數(shù)據(jù)庫(kù)等的建設(shè)，加強(qiáng)罕見病表型分析的系統(tǒng)培訓(xùn)，以獲得準(zhǔn)確、全面的罕見病表型數(shù)據(jù)，指導(dǎo)后續(xù)診斷、治療及研究。

2 合理應(yīng)用相關(guān)檢測(cè)技術(shù)

早發(fā)現(xiàn)、早診斷對(duì)于罕見病的治療至關(guān)重要。目前，罕見病的診斷技術(shù)主要包括實(shí)驗(yàn)室檢查（基因診斷、質(zhì)譜檢測(cè)、病理分析等）和影像學(xué)檢查。同時(shí)，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，新的罕見病檢測(cè)技術(shù)不斷被開發(fā)出來，如基于機(jī)器學(xué)習(xí)算法和類腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等方法的罕見病人臉識(shí)別技術(shù)，可通過患者面部特征輔助識(shí)別罕見病[6]。在罕見病診斷時(shí)應(yīng)合理應(yīng)用相關(guān)檢測(cè)技術(shù)，改善罕見病診斷難的現(xiàn)狀。

絕大多數(shù)的罕見病是由基因或基因組變異所致。此外，感染、環(huán)境等非遺傳因素也可能導(dǎo)致罕見病。在臨床工作中，首先應(yīng)綜合考慮患者的臨床表型、家族史、生長(zhǎng)發(fā)育史、孕產(chǎn)史、生活環(huán)境等因素，以鑒別罕見病是否為遺傳性疾病。對(duì)于由遺傳因素導(dǎo)致的罕見病，基因診斷是其確診不可或缺的方法。通過對(duì)患者體內(nèi)相應(yīng)核酸進(jìn)行分析，可以判斷患者是否有基因或基因組異常，在分子水平揭示罕見病病因，可以實(shí)現(xiàn)癥狀前診斷，并可為罕見病遺傳咨詢提供依據(jù)。人類基因組變異包括單個(gè)核苷酸變異、拷貝數(shù)變異及染色體結(jié)構(gòu)變異等。針對(duì)不同的變異類型有不同的檢測(cè)技術(shù)，如高通量測(cè)序、Sanger測(cè)序、基因芯片、染色體核型分析、熒光原位雜交、多重連接探針擴(kuò)增等。其中，高通量測(cè)序技術(shù)由于具有通量大、精度高、能同時(shí)分析拷貝數(shù)變異等優(yōu)點(diǎn)，在罕見病診斷中的應(yīng)用日益廣泛。通過高通量測(cè)序技術(shù)，越來越多的罕見病找到了病因。

高通量測(cè)序技術(shù)包括全基因組測(cè)序、全外顯子測(cè)序及基因包測(cè)序等。在本期“基因組技術(shù)與罕見病診治”專題中，研究者分別采用了全外顯子測(cè)序及包含2 742個(gè)遺傳病致病基因的基因包測(cè)序?qū)υ缋习Y、肢端發(fā)育不全、Sotos綜合征等多種罕見病進(jìn)行診斷，發(fā)現(xiàn)了新的罕見病致病基因變異，拓寬了罕見病基因突變譜。在確診疾病的同時(shí)，高通量測(cè)序技術(shù)在罕見病疾病分型中也起到關(guān)鍵作用，如早老癥有3種類型，每種類型都存在早老外觀，臨床上難以區(qū)分，但在器官受累和嚴(yán)重程度上具有一定的異質(zhì)性，導(dǎo)致不同類型預(yù)后不同。在《PYCR1相關(guān)常染色體隱性皮膚松弛癥患兒的臨床表現(xiàn)及遺傳學(xué)特征分析》一文中，吳文涌等利用全外顯子測(cè)序，克服了該病難以通過臨床表型直接鑒別的困難，通過疾病分型，對(duì)患者進(jìn)行更有針對(duì)性的治療和預(yù)后管理。值得注意的是，高通量測(cè)序技術(shù)在罕見病基因檢測(cè)中也有其局限性，如面對(duì)動(dòng)態(tài)變異、序列重復(fù)區(qū)域、高GC含量的DNA區(qū)域、存在同源假基因干擾等情況，存在測(cè)不到、測(cè)不準(zhǔn)等缺點(diǎn)。因此，其他分子檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用仍然很有必要。在臨床實(shí)際工作中，應(yīng)選擇合適的檢測(cè)方法，以提高罕見病診斷效率、減輕患者的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。

3 正確分析遺傳檢測(cè)結(jié)果及其臨床意義

隨著技術(shù)的進(jìn)步和檢測(cè)成本的下降，基因測(cè)序不再是罕見病診斷中的難點(diǎn)，測(cè)序后獲得的海量數(shù)據(jù)的解讀是罕見病診斷中的關(guān)鍵壁壘。為了正確分析遺傳檢測(cè)結(jié)果及其臨床意義，首先需要明確基因的臨床有效性，在此基礎(chǔ)上判斷基因變異的致病性。

基因的臨床有效性分析，即分析基因和罕見病的關(guān)系，主要是明確是否有充分的證據(jù)支持某個(gè)特定基因是某種罕見病的致病基因。2017年，美國(guó)臨床基因組資源中心發(fā)布了遺傳病致病基因臨床有效性評(píng)估的標(biāo)準(zhǔn)流程，通過從公共數(shù)據(jù)庫(kù)，如正常人基因變異數(shù)據(jù)庫(kù)、患者基因變異數(shù)據(jù)庫(kù)及從公開發(fā)表的論著中收集各項(xiàng)遺傳學(xué)和功能學(xué)證據(jù)，根據(jù)證據(jù)水平給予不同分值，同時(shí)考慮證據(jù)的重復(fù)性，了解是否有不支持或矛盾證據(jù)的存在，綜合評(píng)估后將基因與疾病的關(guān)系分為肯定級(jí)、強(qiáng)支持級(jí)、中等級(jí)、有限級(jí)、無(wú)證據(jù)級(jí)及矛盾級(jí)[7]。

面對(duì)高通量測(cè)序產(chǎn)生的大量基因變異數(shù)據(jù)，美國(guó)醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)和基因組學(xué)學(xué)會(huì)（American College of Medical Genetics and Genomics，ACMG）和美國(guó)分子病理學(xué)學(xué)會(huì)（the Association for Molecular Pathology，AMP）共同制定了遺傳變異分類標(biāo)準(zhǔn)與指南，使基因變異分類有章可循，增加了臨床變異解讀的一致性和透明度。根據(jù)該指南，可從基因變異在正常人群中的頻率、錯(cuò)義變異的軟件預(yù)測(cè)分析、變異的功能研究數(shù)據(jù)、共分離數(shù)據(jù)、是否為新發(fā)變異、等位基因數(shù)據(jù)、表型與基因型是否相符等方面，收集基因變異的證據(jù)，綜合所獲得的證據(jù)，將基因變異的臨床意義分為5類：致病性、可能致病性、臨床意義不明、可能良性和良性[7]。在本期“基因組技術(shù)與罕見病診治”專題中，吳文涌、諶飛、鄭洪雪等采用ACMG和AMP發(fā)布的遺傳變異分類標(biāo)準(zhǔn)與指南，對(duì)檢測(cè)到的PYCR1、PRKAR1A、NSD1等基因的變異進(jìn)行了分類，結(jié)果顯示這些變異為“致病性”或“可能致病性”變異，從而明確了相關(guān)罕見病的診斷。由于醫(yī)學(xué)研究的快速發(fā)展，基因變異解讀的證據(jù)也在不斷更新，基因變異的臨床解讀是一項(xiàng)持續(xù)性的工作，對(duì)于已分析過的基因變異數(shù)據(jù)，在有新的證據(jù)出現(xiàn)后，需要對(duì)變異進(jìn)行重新分類，并重新評(píng)估其臨床意義。

4 加強(qiáng)“產(chǎn)、學(xué)、研”融合，促進(jìn)罕見病藥物研發(fā)

缺醫(yī)少藥是罕見病患者面臨的重大治療困境。在本期“基因組技術(shù)與罕見病診治”專題中，被明確診斷的常染色體隱性皮膚松弛癥、肢端發(fā)育不全、GRIN1突變相關(guān)發(fā)育落后、孤獨(dú)癥、Sotos綜合征等罕見病均無(wú)靶向治療手段，只能通過早發(fā)現(xiàn)、早診斷、長(zhǎng)期隨訪、及時(shí)對(duì)癥治療來改善預(yù)后。加強(qiáng)“產(chǎn)、學(xué)、研”融合，開發(fā)靶向藥物，是罕見病診治研究的關(guān)鍵。由于罕見病主要是由基因突變所致，基因治療和細(xì)胞治療被普遍看作是未來徹底根治大多數(shù)罕見病的希望[9]。根據(jù)美國(guó)國(guó)家醫(yī)學(xué)圖書館網(wǎng)站（https：//www.clinicaltrials.gov/）上的資料，截止到2019年，全世界范圍內(nèi)已被批準(zhǔn)的罕見病藥物臨床試驗(yàn)有647項(xiàng)，其中基因治療占220項(xiàng)，細(xì)胞治療占351項(xiàng)。除基因治療和細(xì)胞治療外，以RNA為治療靶點(diǎn)的寡核苷酸藥物，以及以蛋白質(zhì)為靶點(diǎn)的靶向蛋白降解技術(shù)也是罕見病藥物研發(fā)的重要方向。2016年，美國(guó)食品與藥品監(jiān)督管理局批準(zhǔn)的首個(gè)針對(duì)脊髓性肌萎縮癥的治療藥物Spinraza就是一種經(jīng)修飾的反義核苷酸[10]。

5 總結(jié)與展望

罕見病的診治是世界級(jí)難題。近年來，遺傳學(xué)檢測(cè)技術(shù)的飛速進(jìn)步以及人工智能、大數(shù)據(jù)等高新技術(shù)平臺(tái)的發(fā)展給罕見病的診治帶來了新的契機(jī)。未來將會(huì)有越來越多的致病基因被發(fā)現(xiàn)，越來越多的罕見病得到診斷。罕見病的精準(zhǔn)診斷不僅為患者的治療、預(yù)后評(píng)估、遺傳咨詢及產(chǎn)前診斷提供了重要依據(jù)，也為罕見病靶向治療與轉(zhuǎn)化研究奠定了基礎(chǔ)。將單一罕見病病例的診治經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行共享，讓更多人認(rèn)識(shí)罕見病，是推動(dòng)罕見病診治研究的第1步。整合我國(guó)罕見病相關(guān)資源，充分發(fā)揮各方力量，形成區(qū)域協(xié)作和遠(yuǎn)程支持，開展深入研究和科研轉(zhuǎn)化，是逐步實(shí)現(xiàn)罕見病的早發(fā)現(xiàn)、早診斷、能治療、能管理目標(biāo)的必由之路。