血紅蛋白H 病的治療進展

程海靈,劉容容

(廣西醫科大學第一附屬醫院血液內科,南寧 530021)

α-地中海貧血(α-thalassemia,α-地貧)是所有遺傳性血紅蛋白病中最主要的類型,全球約有5%的人口是α-地貧的攜帶者,其中以非輸血依賴型地中海貧血 ( non-transfusion-dependent thalassemias,NTDT)形式出生的α-地貧患兒每年約有10 000例[1],主要分布在從撒哈拉以南的非洲、地中海地區、印度次大陸、東亞和東南亞等地區[2]。 在我國則以南方地區多見,如廣西、廣東、四川、云南等,廣西是地中海貧血的高發地區之一,α-地貧基因攜帶率高達17.5%,居全國之首[3]。 由于人群中α-地貧基因的高攜帶率,血紅蛋白H 病(hemoglobin H disease,HbH 病) 在中國南方和東南亞非常普遍[4-5]。 在香港, 每出生的10 000個嬰兒中約有6個患HbH 病,每年約有48 個HbH 病患兒出生[6]。以上的一些數字仍有可能被低估,因為在一些地中海貧血流行的地區,關于地貧的流行病學研究尚有限[7]。 此外,由于全球人口的遷移及增長,HbH 病的受累人群也不斷增多,隨之所帶來的健康和經濟的負擔也是日益加重,故現將HbH 病的相關診治進展進行如下綜述。

1 血紅蛋白H 病的病理生理與臨床表現

在α-地貧中,位于16 號染色體上的α-基因缺失或突變引起α-珠蛋白鏈合成減少從而導致血紅蛋白(Hemoglobin,Hb)合成障礙,當僅有1 個α-基因缺失或突變時,這類患者通常無明顯的癥狀;當有2 個α-基因缺失或突變時,患者可有輕度的小細胞低色素貧血,當有3 個α-基因缺失或突變,即α-地貧的中間型,又稱HbH 病,此類型的患者可有輕度至中度的貧血。 當4 個α-基因完全缺失則導致重型α-地貧,又稱Hb Bart’s 胎兒水腫綜合征,胎兒多死于宮內或出生后短期內死亡[8]。

HbH 病可分為缺失型HbH 病與非缺失型HbH病。 缺失型HbH 病是由于缺失3 個α-基因(-/α-)或(-/-α),α-珠蛋白鏈合成不足所致。 α-珠蛋白含量通常低于正常水平的30%[9]。 α-與β-珠蛋白鏈比例失衡,導致β-珠蛋白鏈相對過剩,過剩的β 鏈形成β4四聚體,又稱血紅蛋白H(HbH),HbH 有極高的氧親和力,運輸氧氣能力卻極弱[8,10]。 因此,HbH 含量高的患者缺氧情況更嚴重。 HbH 不穩定,被氧化后形成包涵體沉淀聚集于紅細胞內,這是導致髓內紅細胞生成無效的主要原因。 此外,在外周循環的紅細胞中,包涵體聚集附著在紅細胞膜上并引起局部氧化損傷,導致細胞膜功能障礙、紅細胞存活縮短和外周循環溶血[8-9]。 非缺失型HbH 病是兩個α-基因缺失與一個α-基因突變相互作用的結果(-/αTα 或-/ααT)。 其往往有更嚴重的臨床表現[11]。 這可能是由于大多數非缺失型HbH 病的突變發生在α2基因,而α2基因所控制的α-珠蛋白鏈的合成是其下游的α1基因的2～3 倍[12-13]。 突變后的α2基因仍保持著正常的轉錄活性,但不能合成蛋白質產物,并且干擾了正常α1基因的轉錄,導致正常α-珠蛋白鏈合成更少[14]。 目前世界上已經發現的非缺失型HbH 病的類型至少有40 多種[1],在我國最常見的是Hb CS(Hemoglobin Constant Spring)。

缺失型HbH 病患者通常不需要輸血,然而,當出現感染、發熱性疾病、攝入氧化性食物或藥物、感染B19 病毒、脾功能亢進和懷孕時,可引起急性溶血使Hb 水平明顯下降。 缺失型HbH 病患者的黃疸癥狀較輕,但在大量溶血期間會加重,約38%的患者有無癥狀的膽結石,大部分缺失型HbH 病患者生長發育正常,生長遲緩的報道較少見[13]。 由于慢性貧血與組織缺氧使胃腸道對鐵的吸收增加,隨著時間的推移,部分患者會出現繼發性鐵過載,其它的并發癥還包括：脾腫大、骨質疏松、肝部病變、血栓栓塞事件、腿部潰瘍和肺動脈高壓等等[8,15]。 非缺失型HbH 病的臨床表現在個體間差異很大,甚至在基因型相同的患者間也如此[13],與缺失型患者相比,非缺失型患者在早期就有更多的癥狀,他們的貧血和溶血表現更嚴重,生長遲緩、骨骼畸形,脾腫大、鐵過載也更明顯[1,10,16-17]。 一項關于HbH 病的研究[16]顯示, Hb H-CS 病患者平均Hb 水平較缺失型患者低,兩都之間的差距隨著年齡增長而變大,Hb H-CS 病患者有更高的網織紅細胞數(292200 vs 88200)、膽紅素水平(43.3 μmol /L vs 9.6 μmol/L)、平均血紅蛋白濃度(MCH)(18.6 pg vs 16.6 pg)及平均紅細胞體積(MCV)(65.2 fL vs 54.0 fL)。 一項發布地中海貧血臨床研究網站(TCRN)上的研究比較了46 例Hb H-CS 病與106 例缺失HbH 病患者的臨床特征,結果顯示：與缺失型患者相比,更多的Hb H-CS 病患者需要輸血治療(24% vs 2%),出現脾腫大(13% vs 1%)和需要進行脾切除治療(13%vs 2%)[9]。

2 血紅蛋白H 病的篩查與診斷

為了避免出現重型α-地貧患兒,減輕地貧對一個家庭的經濟和健康的負擔,建議對所有患有HbH病的新生兒進行地貧的家庭檢查[9]。 對于接近或處于生育年齡的HbH 患者,其伴侶也應該進行篩查[8]。 Hb、 紅 細 胞 計 數(red blood cell counts,RBC)、 紅細胞的平均體積(mean corpuscular volume,MCV)、平均血紅蛋白濃度(mean corpuscular haemoglobin,MCH) 及紅細胞分布寬度(red cell distribution width,RDW)是篩查的重要指標,地中海貧血患者通常有Hb、MCV、MCH 值降低,RDW 值升高[18]。 當患者有貧血,MCV ＜80fl 和MCH ＜27 pg時,且血清鐵蛋白＞12 ng/mL,應該考慮地中海貧血的可能[18]。 對于來自于地貧高發地區且家族有地貧遺傳病史的患者,應高度懷疑并行進一步檢查[19]。 HbH 病 患 者, 利 用 電 泳 法、 等 電 聚 焦(isoelectric focusing,IEF)或高效液相色譜法(highperformance liquid chromatography,HPLC)對HbH、HbA2、HbBart (γ4)進行定量分析,可檢測出HbH 升高達5%～30%,但其HbA2下降至1.0%到2.0%之間,HbBart 在新生兒出生時可高達20%～40%[8]。由于HbH 不穩定,因此檢測最好在新鮮標本上進行。 此外,還應注意的是：當HbH 病合并其他血紅蛋白病時,比如：β-地中海貧血(β-thalassemia,β-地貧)、Hb S、Hb C 或Hb E 等,HbH 含量將會減少,這可能會干擾HbH 病的診斷[8]。 利用亞甲基藍或亮甲酚藍對HbH 病的患者的紅細胞進行染色,可以顯微鏡下觀察到HbH 包涵體[13]。 Hb H-CS 病患者通過血紅蛋白電泳分析通常可以發現Hb CS。 最后可通過地貧基因分析確診。

對于夫婦雙方都是HbH 病的患者,則在每次妊娠中,胎兒可能患HbH 病的風險為50%,患Hb Bart’s胎兒水腫綜合征的風險為25%,因此必要時應行產前診斷,目前通常采用絨毛取樣法(CVS)在妊娠9～12 周對胎兒進行DNA 分析,或在妊娠16 ～18 周進行羊膜穿刺術。 一般來說,產前診斷具有很高的準確性和特異性。 然而這些侵入性檢查,也帶來相關風險,CVS 和羊膜穿刺術流產的風險分別為1%～2%和0.5%～1.0%[20-21]。 最近,利用孕婦血漿中的胎兒DNA 做產前診斷的研究也取得了一定的進展,這為今后的無創產前診斷提供了一種新的途徑[22-23]。 早期的診斷,對于疾病的管理和預后有著重要的意義[24]。

3 血紅蛋白H 病的治療

目前HbH 病的治療以預防和支持治療為主,必要時進行輸血、鐵螯合治療及脾切除治療,有臨床研究證明中醫治療對HbH 病有一定效果[25-26]。

3.1 預防和支持治療

為了預防急性溶血和減少其它相關并發癥的發生,HbH 病患者應避免使用氧化性藥物,避免過度勞累與感染,出現感染應及時治療,避免高鐵飲食及不必要的補鐵治療,同時還應該監測體內鐵的水平,肝、脾大小,骨密度與是否存在嚴重的膽囊結石等,對于兒童患者,還應監測其生長發育的情況[8-9,13]。 由于HbH 病患者溶血及造血活躍,一般建議補充造血原料(葉酸及維生素B12),尤其是兒童與孕婦。

急性感染或發熱可能會導致HbH 病患者出現溶血危象,Hb 水平可能會在短時間內迅速下降,這是一個需要緊急處理的并發癥,當并發溶血性危象時：(1)應盡快予輸血使患者血紅蛋白恢復至8 ～9 g/dL,輸血期間應該密切監測體液總量和心血管狀況;(2)通過靜脈輸液予充分水化,但應避免過量補液導致的容量超負荷性心衰;(3)糾正電解質紊亂;(4)各種方法控制體溫;(5) 積極尋找溶血的病因[13,27]。

3.2 輸血治療

缺失型HbH 病患者通常有貧血,但一般情況下不需要輸血。 然而,當出現以下情況時,應予輸血治療：(1)感染、發熱等引起嚴重的急性溶血;(2)兒童和青少年生長發育不良;(3)嚴重的骨骼改變或畸形;(4)由于貧血出現明顯的疲乏和運動耐量減低時[28]。 值得注意的是,HbH 病患者妊娠期貧血的嚴重程度通常會增加,可能與血容量擴大有關[8]。 非缺失型HbH 病患者的貧血較重,一部分甚至需要定期輸血以維持生存。 輸血治療可以為患者提供正常的紅細胞,平衡體內的溶血性貧血,抑制無效的紅細胞生成[7,29-31]。 有研究認為,間歇性或定期接受輸血治療的患者出現的臨床并發癥較少,因為很多并發癥通常與慢性貧血相關,但相對的,他們更容易出現鐵過載與內分泌疾病[32-33]。Taher 等[34]建議將NTDT 患者的Hb 水平應維持在90 g/L 以上,以減少并發癥的發生。 應該注意的是,對于微量輸血、首次接受輸血、脾切后和妊娠期間的患者,輸血免疫反應的風險較高[35]。

3.3 鐵螯合治療

HbH 患者的鐵過載主要是由于胃腸道對鐵的吸收增加所致,由于機體的排鐵功能有限,過量的鐵可沉積在臟器中,尤其是肝臟。 血清鐵蛋白水平主要與年齡相關,隨年齡增加而明顯升高,肝鐵含量也隨血清鐵蛋白的升高而增加。 過量飲酒也是鐵過載的一個危險因素[36]。 有報道認為,血清鐵蛋白(serum ferritin,SF)可能會低估NTDT 患者鐵過載的嚴重程度,部分患者雖然血清鐵蛋白水平較低,但仍出現了廣泛的肝鐵沉積[16,37-38]。 通過磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)測定肝鐵濃度(liver iron concentration,LIC)評估肝鐵沉積情況,可靠且無創,在臨床上已被廣泛應用。 有文獻建議NTDT 患者6 歲以后應進行鐵過載指標監測,每3個月檢測SF,每1 ～2 年應用MRI 評估LIC,對重度鐵過載的成年患者還應進行MRI 心鐵濃度監測[28]。 當NTDT 患者SF≥800 μg/L 或LIC＞5 mg Fe/g 干重時,鐵過載相關并發癥的風險升高,而當SF＜300 μg/L 或LIC＜3 mg Fe/g 干重時風險顯著下降[39-40],因此,建議10 歲以上的NTDT 患者(15 歲以上的缺失型HbH 病患者)有SF≥800 μg/L 或LIC＞5 mg Fe/g 干重時,開始進行鐵螯合治療[41]。當SF＜300 μg/L 或LIC＜3 mg Fe/g 干重時,可停止鐵螯合治療。 有效的鐵螯合治療可以使血清鐵蛋白維持在相對安全的水平,從而減少因鐵過載而引起的臨床并發癥[32]。 目前臨床上應用的去鐵劑有：去鐵胺(desferrioxamine,DFO)、去鐵酮(deferiprone,DFP)和地拉羅司(deferasirox,DFX)。

3.4 切脾治療

無論是否接受輸血治療,隨著時間的推移,HbH病患者通常會出現脾大,這反過來又導致貧血加重。 重度脾腫大的患者,有左上腹痛和腹脹等癥狀,發生脾破裂的風險較高。 脾切除可以通過減少紅細胞在外周循環的清除來延長紅細胞的壽命,從而減少輸血需求,在巨脾和脾功能亢進的患者中,脾切除可明顯改善HbH 患者的血液學指標和貧血的癥狀(可將Hb 水平提高約1 ～2 g/dL)[9,41],但術后并發癥包括敗血癥、深靜脈血栓形成和肺栓塞等[9,42-43]。 OPTIMAL CARE 研 究 結 果 顯 示, 在NTDT 患者中,脾切除與血栓栓塞,肺動脈高壓(pulmonary hypertension, PHT),心力衰竭和腿部潰瘍的發生率之間存在獨立關聯[32]。 同時脾切除也會增加感染的風險,特別是在年輕的患者中[24,44]。脾切除患者鐵過載相關并發癥的發生率也更高[32]。這可能與清除非轉鐵蛋白結合鐵的能力降低有關[45]。 因此,脾切除應作為一個非常謹慎的選擇,當有以下情形時才考慮行脾切除術：1.持續加重的貧血導致生長發育不良,且無法進行輸血或鐵螯合治療時,2.脾大導致貧血,白細胞減少或血小板減少,并因此出現反復的感染或出血;3.脾腫大伴有左上腹疼痛或腹脹等癥狀,或巨脾并有脾破裂的風險時[13,46-47]。 有膽石癥的患者,一般在行脾切術的同時切除膽囊。 對于脾切除術后血小板增多癥的患者,建議使用阿司匹林預防血栓事件[13]。 阿司匹林可以降低有過血栓事件病史的患者的復發風險[48]。

3.5 中醫藥治療

益髓生血顆粒是具有自主知識產權的第一個治療地貧有效中藥制劑,由山茱萸、制首烏、熟地黃、炙黃芪、補骨脂、黨參、鱉甲等11 味中藥組成。吳志奎課題組[25-26]通過用中藥益髓生血顆粒治療HbH 病的臨床研究發現,益髓生血顆粒可提高HbH病患者Hb、RBC 水平,同時能改善患者面色萎黃、頭暈目眩、心慌心悸、動則氣喘、潮熱盜汗、口咽干燥、腰膝酸軟的中醫癥候,其療效生物學機制可能與改善患者抗氧化損傷能力,提高機體造血細胞因子的活性水平有關。

3.6 其它治療方法

α-血紅蛋白穩定蛋白( alpha-hemoglobinstabilizing protein,AHSP)是一種可以穩定游離的α-珠蛋白的分子伴侶。 AHSP 通過減少過剩的游離α-珠蛋白鏈的對紅細胞的毒性作用,從而改善β-地貧的臨床表現[49]。 一項對HbH 病患者的研究發現,AHSP 基因的表達與α-珠蛋白基因的表達及疾病的嚴重程度呈正相關。 因此,增強AHSP 表達可能成為治療HbH 病的新方法[50]。 Hepcidin 是鐵過載的關鍵環節,多項動物實驗通過刺激其表達增加或抑制其信號傳導的負調節因子及使用與其具有相似生物效應的分子替代來治療鐵過載,最終均減輕了小 鼠 鐵 過 載 情 況[51-54]。 一 項 以 β-地 貧 小 鼠(Hbbth1/th1)為研究對象的實驗證明,體內注射轉鐵蛋白可明顯改善地貧小鼠的鐵過載、貧血和脾腫大的癥狀,表現為hepcidin 表達增加,Hb 水平上升,網織紅細胞數量減少等,且未見不良反應[55]。 這些都為鐵過載的治療帶來了新的希望。 Casu 等[56]證明短效果JAK2 抑制劑可減輕地貧小鼠的無效紅細胞生成和脾腫大,這有望成為能替代脾切除的治療方法。 在基因治療方面,通過基因編輯、RNA 干擾、表觀遺傳靶向藥物下調β-地貧的α-珠蛋白均已得到了可喜的進展[57],然而,在α-地貧,尤其是HbH 病的研究仍非常有限。

4 總結

我國南方是HbH 病的高發區之一,隨著人們對HbH 病關注度的增加,我們發現HbH 病的臨床表現并不僅僅局限于貧血與鐵過載,它還可能導致生長發育不良、溶血危象、脾腫大、肝及心功能障礙、內分泌疾病等,這些在非缺失型HbH 病患者中更常見[8,13]。 目前對HbH 病的治療方法十分有限,我們對HbH 病及其相關并發癥的致病機制的研究和理解,有利于幫助患者及早預防或減少相關并發癥的發生,提高他們的生存質量及在未來開辟新治療的途徑。