季 星 吳士文
1.上海交通大學醫(yī)學院附屬新華醫(yī)院發(fā)育行為兒童保健科(上海 200092);2.解放軍總醫(yī)院第一醫(yī)學中心神經(jīng)內科醫(yī)學部(北京 100853)
2023 年7 月,由中國研究型醫(yī)院學會神經(jīng)科學專業(yè)委員會、中國出生缺陷干預救助基金會神經(jīng)與肌肉疾病防控專項基金牽頭,組織國內專家制定并發(fā)表了《脊髓性肌萎縮癥新生兒篩查專家共識(2023版)》[1](以下簡稱共識)。共識圍繞脊髓性肌萎縮癥(spinal muscular atrophy,SMA)新生兒篩查流程與相關問題、SMA 篩查后確診流程與相關問題、篩查確診SMA新生兒的疾病管理等提出了相應建議。本文就共識中的部分問題加以進一步解讀,以期更好地理解共識出臺的背景、意義、目的,并在臨床實踐中更好地開展SMA篩查。
隨著治療手段的突破,作為一種遺傳罕見病的SMA近年來逐漸成為學術熱點并引起公眾關注。由于SMA 在篩查、診斷與治療方面具有標桿和引領效應,這讓針對這一罕見病制訂單病種新生兒篩查共識顯得尤為必要與重要。95%的SMA 是由運動神經(jīng)元存活基因1(survival motor neuron 1,SMN1)基因7 號外顯子純合缺失所致,在二代測序技術(next generation sequencing,NGS)臨床廣泛應用之前,SMA就已經(jīng)是一種可以常規(guī)開展分子遺傳學診斷的疾病,同時也是最早被納入攜帶者篩查的疾病之一[2]。
但是,新生兒篩查并不能單純考慮技術問題,還需要考慮篩查的后續(xù)效應,尤其要關注疾病診斷和治療的可行性與有效性。1968 年,在世界衛(wèi)生組織(World Health Organization,WHO)支持下,Wilson 和Jungner 所構建的新生兒篩查準則至今依然被廣泛引用,其中最關鍵的原則可概括為嚴重、易于篩查、可診斷與可治療[3]。與產(chǎn)前診斷往往以終止妊娠為主要結局不同,新生兒篩查的目的是提供早期干預手段、改善疾病預后,其中涉及重要的倫理問題。
關于SMA 的新生兒篩查研究可以追溯到10 余年以前,但是直到2016 年第一種SMA 疾病修正治療(disease-modifying therapy,DMT)藥物諾西那生鈉注射液在美國獲批上市之后,SMA 新生兒篩查才真正具備臨床開展的可能,并迅速在美國、德國、英國、日本、中國臺灣等國家/地區(qū)普及。DMT引導SMA的防治重點從產(chǎn)前預防逐漸過渡到防治并重,而SMA 也成為了一種能夠實現(xiàn)孕前、產(chǎn)前、新生兒全鏈條防控的標桿疾病,其背后正是反義核苷酸技術、RNA剪接修飾技術和靶向基因替代技術等新技術所帶來遺傳病治療的前沿發(fā)展[4]。這些因素結合,使SMA成為當今遺傳性疾病防治的經(jīng)典范式。SMA新生兒篩查的規(guī)范開展,將為未來遺傳性疾病新生兒篩查提供可借鑒的路徑,尤其是注重篩查獲益,注重后續(xù)干預手段的跟進。這在NGS技術應用于新生兒篩查這一勢不可擋的趨勢下,顯得尤為重要。
諾西那生、利司撲蘭和索伐瑞韋三種藥物上市前的臨床治療研究均證實了DMT 的有效性,但是大多數(shù)臨床研究入組患者都是臨床診斷SMA 的患者,并未包括癥狀前患者。隨著新生兒篩查的開展,逐漸發(fā)現(xiàn)癥狀前接受治療的嬰幼兒預后顯著好于癥狀后再接受治療的SMA患兒。此后,針對諾西那生、利司撲蘭和索伐瑞韋,分別開展了NURTURE、RAINBOW FISH和SPRINT三項開放標簽研究,觀察癥狀前入組治療患者的疾病發(fā)展。三項研究均進行了較長時間的隨訪,并且以運動里程碑、運動功能評分、無事件生存率等為主要評價終點。目前,RAINBOW FISH 研究已公布了12 個月的隨訪結果[5],SPRINT 研究公布了18 個月隨訪結果[6-7],而NURTURE研究的中位隨訪時間在最后公開數(shù)據(jù)時已經(jīng)達到4.9 年[8]。所有研究入組的患者在最終隨訪時均存活,且均不需要氣管插管等侵入性呼吸支持。上述研究證實了癥狀前治療對疾病自然史的顯著改變。
最近的一項meta 分析綜合了包括上述三項研究在內的共18 篇研究報道[9]。在35 例出生后42 天內接受治療、運動神經(jīng)元存活基因2(survival motor neuron 2,SMN 2)拷貝數(shù)為3 的癥狀前SMA 患者中,34例在18月齡隨訪時能夠獨立行走。所有41例SMN 2拷貝數(shù)為2 且在癥狀出現(xiàn)前即開始治療的患者在18月齡隨訪時都能獨坐,其中有31例可以獨立行走。盡管在癥狀出現(xiàn)后啟動DMT依然有效,但是在16 例癥狀出現(xiàn)后才開始治療、SMN 2拷貝數(shù)為2的患者中,雖然在18月齡時只有1例無法獨坐,但是同時也僅有3 例獲得了獨立行走的運動里程碑。由此可見,盡管SMA的疾病自然史受到SMN2基因拷貝數(shù)等的修飾,患者的臨床表現(xiàn)雖經(jīng)治療依然存在差異,但是癥狀前啟動治療能夠最大程度改善病情,并使得DMT的效果最大化。由于大多數(shù)SMN2拷貝數(shù)為2或3的患者在1歲以內都會表現(xiàn)出癥狀,盡早開展新生兒篩查、及早發(fā)現(xiàn)癥狀前SMA患兒并啟動治療,是SMA 干預中至關重要的一環(huán),這也就凸顯了新生兒篩查的價值。
根據(jù)共識推薦,目前SMA篩查僅針對SMN1基因7 號外顯子純合缺失造成的SMA。這一推薦與美國新生兒統(tǒng)一篩查推薦疾病列表(recommended uniform screening panel,RUSP)一致,但是有必要對此進行進一步說明。
近年來,隨著對SMA 這一疾病的廣泛關注,SMN 1基因變異形式也受到了前所未有的重視。傳統(tǒng)認為“SMN1基因純合缺失”導致SMA的發(fā)生,這一描述中其實包含了SMN1基因缺失與SMN1基因向SMN 2基因轉換形成SMN 1與SMN 2融合基因這兩種有所差異的基因重組形式。鑒于SMN 2拷貝數(shù)是SMA 的重要修飾因素,SMN1基因向SMN2基因轉換這一分子遺傳學特征最近幾年被反復提及。但是,臨床篩查與診斷SMA主要依賴SMN1基因關鍵外顯子,也就是7 號外顯子的拷貝數(shù)來確定。SMN 1基因7號外顯子拷貝數(shù)純合缺失并不能直接外推為SMN1基因的缺失,因此,“SMN1基因7號外顯子純合缺失所致SMA”雖然較為繁瑣,卻是相對科學的表述。
除了7號外顯子缺失以外,SMN1基因還存在其他形式的變異,主要為基因內部堿基替換、缺失、插入等所造成。由于SMN 1基因與SMN 2基因高度同源,常用的測序方法往往難以確定變異位于SMN 1基因還是SMN2基因。因此,針對這些特殊類型的變異,需要采用等位基因特異性(allele specific)檢測方法[10]。目前,可以采用包括長片段PCR、克隆測序以及三代測序等方法開展等位基因特異性檢測以區(qū)分變異位于SMN1基因還是SMN2基因[11-12]。但是,由于其技術的特殊性,這些檢測方法尚難在臨床廣泛開展。由于藥物使用的需要,一些中心已經(jīng)具備了采用相應的方法對疑難病例進行診斷的能力,然而這類特殊的SMA并不適合在現(xiàn)階段開展篩查。因此,在現(xiàn)階段針對SMA的篩查僅納入7號外顯子純合缺失的類型。這意味著新生兒篩查將不會包括非SMN 1基因7 號外顯子純合缺失類型的SMA,這類殘余風險在知情同意時進行充分告知尤為重要。
共識指出,SMA 新生兒篩查可以不包括定量檢測SMN2基因拷貝數(shù),但篩查陽性新生兒的確診試驗應包含SMN2基因拷貝數(shù)信息。SMN2基因拷貝數(shù)近年來受到重視是因為其作為重要的疾病修飾因素,在治療決策中扮演了至關重要的角色。理論上來說,在篩查中包含SMN2拷貝數(shù)信息是理想的,但是,從成本和現(xiàn)有可選擇試劑的層面考察可及性問題,現(xiàn)階段在篩查中如強制要求納入SMN2拷貝數(shù)并不利于SMA新生兒篩查的普及與開展。整個篩查流程強調了從篩查到診斷這一兩段式過程,因此將SMN2拷貝數(shù)檢測納入診斷的必要程序是務實的選擇。
SMN 1基因7 號外顯子定量檢測是一種總體成熟而可靠的方法。共識推薦篩查機構選擇的篩查方法對于SMN 1基因7 號外顯子純合缺失的檢測靈敏度應≥95%,陽性預測值應≥90%。根據(jù)我國藥品監(jiān)督管理局(National Medical Products Administration,NMPA)的公開信息,我國NMPA所批準的SMN 1基因7 號外顯子檢測試劑盒在靈敏度和特異度上都達到了較高的水平。但是,一種篩查方法的效率不僅取決于篩查本身,還取決于其所應用的人群。人群患病率會顯著影響篩查方法的篩查效率。此外,篩查過程中的管理也會增加假陽性和假陰性的風險。
澳大利亞一項篩查研究在103 903 名新生兒中篩出10例SMA陽性患兒,其中9例確診為SMA,陽性預測值為90%,新生兒發(fā)病率為1/11544[13]。加拿大亞伯達省報道了對47 005 名新生兒篩查的結果,該研究采用的定量檢測方法建模時的靈敏度和特異度均為100%,將其應用于篩查后,共篩出6 例陽性患者,其中5例確診,其陽性預測值為80%,實際靈敏度和特異度分別為100%和99.99%[14]。該研究的討論中指出,研究中的假陽性案例是由于在轉運過程中搞錯樣本位置而發(fā)生的。同為加拿大的研究,安大略省針對139 900 名新生兒的篩查檢出5 例確診患者[15],其SMA 發(fā)病率顯著低于亞伯達省。日本學者在于2021 年2 月至9 月期間對22 951名大阪出生的新生兒篩查結果沒有發(fā)現(xiàn)任何陽性患者[16]。
綜合現(xiàn)有研究可以得出兩個比較清晰的結論。首先,SMA 發(fā)病率在不同地區(qū)和人群中差異很大,這究竟是人群本身的差異還是選擇性偏倚目前尚不明確。其次,所有已經(jīng)發(fā)表的SMA新生兒篩查文獻幾乎均未報道SMN 1基因7 號外顯子純合缺失的假陰性案例。由此可以進一步推測,SMA 篩查是一種高效的新生兒篩查方法,擁有極高的靈敏度和特異度。
然而,我國目前缺乏大樣本人群數(shù)據(jù),對于SMA在中國人群以及中國不同地域人群中的分布、大規(guī)模新生兒篩查的實際靈敏度和特異度均缺乏足夠的真實世界數(shù)據(jù)。因此,檢測靈敏度應≥95%、陽性預測值應≥90%是保守而易于達成的目標。隨著篩查的開展,應在日后使用來自真實世界研究的數(shù)據(jù)對這一目標進行相應的修訂。需要特別指出的是,此處所指的靈敏度和特異度針對的是SMN 1基因7號外顯子純合缺失這一目標疾病,并未考慮其他類型SMN 1基因變異所導致的SMA。將5%理解為非SMN1基因7號外顯子純合缺失的病例是錯誤的。
共識推薦SMA 新生兒篩查樣本與我國目前現(xiàn)行的新生兒篩查同時采集或盡早采集。強調盡早采集是因為I 型SMA 的平均發(fā)病年齡是2~3 月齡,少數(shù)患者可能在1 月齡內發(fā)病。只有在盡早采集的情況下才可能最大限度做到癥狀前治療。這也是為什么共識同時強調了自出生進行新生兒篩查再到確診實驗的完成周期應為15~30天。強調與現(xiàn)行新生兒篩查同時采集,是考慮到操作的便利性。由于SMA新生兒篩查也采用濾紙干血片,因此在有條件的情況下應整合到現(xiàn)有新生兒篩查體系中,納入同一篩查、高危診斷和臨床干預、隨訪體系,以降低SMA新生兒篩查的邊際成本,并提高管理效率。
首先,篩查陽性的兒童必須重新采血經(jīng)診斷檢測確認后才可診斷(癥狀前)SMA。其次,SMN 2基因拷貝數(shù)是啟動治療的關鍵標志物。共識推薦SMN 2拷貝數(shù)為1 且已出現(xiàn)臨床癥狀的SMA 患兒,依據(jù)家長意愿酌情考慮是否啟動治療;SMN 2拷貝數(shù)為 1 的無癥狀SMA 患兒及SMN 2拷貝數(shù)為2 或3 的無癥狀SMA 患兒均建議立即啟動治療;SMN 2拷貝數(shù)為4的無癥狀SMA患兒,建議盡早啟動疾病修正治療;SMN2拷貝數(shù)為 5 的無癥狀SMA 患兒建議嚴密觀察隨訪,暫不立即啟動治療。
對于SMN2拷貝數(shù)為1且已出現(xiàn)癥狀的SMA患者,即使早期治療預后依然可能不佳,這是推薦酌情考慮的主要原因。對于SMN 2基因4 拷貝患者啟動治療的時機現(xiàn)階段存在爭議,其原因在于SMN 2可能并非SMA表型的唯一修飾因素,同為4拷貝的患者其臨床表現(xiàn)也可能存在差異。已有研究發(fā)現(xiàn),部分4拷貝SMA患者在密切隨訪過程中,即使在癥狀發(fā)生后及時啟動治療,其臨床表現(xiàn)也可能無法得到緩解[17]。因此,目前傾向于對SMN2基因4拷貝患者及早啟動治療,這也是共識所推薦的意見。
針對SMA的DMT藥物目前上市的有諾西那生、利司撲蘭和索伐瑞韋三種。其中,諾西那生和利司撲蘭已經(jīng)在我國上市并且先后被納入醫(yī)保。對于癥狀前SMA患者治療的效果,目前并沒有不同藥物間頭對頭的比較研究。有學者采用匹配調整間接比較(matching-adjusted indirect comparison,MAIC)方法對不同藥物的療效進行過比較,不同的研究得出的結果有所差異[18-20]。因此,現(xiàn)階段難以評價藥物在癥狀前SMA患者治療中療效方面的優(yōu)劣。建議根據(jù)共識推薦,在充分考慮適應證、可及性、便利性、經(jīng)濟性等問題的基礎上,在知情同意下選擇現(xiàn)階段已在國內上市的治療藥物。
SMA 新生兒篩查在全球大規(guī)模開展雖然時日尚短,但是以美國紐約州的真實世界研究為代表[21],全世界已有不少國家積累了系統(tǒng)的篩查數(shù)據(jù),并對新生兒篩查陽性患者開展了長期的治療與隨訪研究。相信以共識的發(fā)表為契機,依托我國現(xiàn)有新生兒篩查系統(tǒng)的良好運作,SMA新生兒篩查也將能在我國快速發(fā)展,日后以真實世界研究數(shù)據(jù)為參照,再對共識進行相應的修訂。