1例新生兒先天性中樞性低通氣綜合征的臨床特點及基因分析

任艷麗， 蔡文紅， 陳庶偉， 胡燕華， 楊長儀

先天性中樞性低通氣綜合征(congenital central hypoventilation syndrome，CCHS)是一類罕見的常染色體顯性遺傳病，主要表現為因化學感受器對高碳酸血癥和低氧血癥反應低下而引起的肺泡通氣不足[1]。于20世紀70年代首次報道，活產兒發病率約為1/200 000[2]，表現為非肺、神經系統或代謝性疾病所引起的呼吸暫停以及二氧化碳潴留，常于睡眠狀態下出現嚴重的低通氣，嚴重者于清醒狀態下也會出現低通氣表現，伴或不伴有自主神經系統失調疾病，如消化系統發育異常(先天性巨結腸)、神經嵴源性腫瘤等。93%～100%的CCHS病例與PHOX2B基因突變有關，也有少數與其他基因相關，如RET、GDNF、EDN3、BDNF和ASCL1等[3]。PHOX2B存在2類突變，一是聚丙氨酸重復擴展突變(polyalanine repeat expansion mutations，PARMs)(約占90%)；二是非PARMs(nonpolyalanine repeat expansion mutations，NPARMs)(約占10%)。診斷依賴于臨床表現及基因診斷，因對疾病認識不足，易誤診或漏診，尤其是以呼吸暫停為常見癥狀的早產兒，更易誤診。本研究報道1例CCHS早產兒并進行文獻復習，為臨床早期診斷和及時干預提供依據。

1 病例介紹

1.1 一般資料 患兒，女，33+1周，因出生后呼吸困難收治住院。胎膜早破15 h，羊水清，無窒息，出生體質量1 090 g，其母產前2周促胎肺成熟治療1個療程。產前2個月，母親因診斷為“亞臨床甲狀腺功能減退”，以雷替斯(左甲狀腺素片)替代治療；產前20 d，彩超提示胎兒雙頂徑、腹圍小于相應孕周2個標準差；產前9 d，彩超提示羊水過多(羊水指數42.7 cm)。

1.2 各系統表現

1.2.1 呼吸系統 患兒出生后即出現呼吸困難，無法離氧，入院后予無創通氣-雙水平氣道正壓通氣(bilevel positive airway pressure, BiPAP)、特治星抗感染、枸櫞酸咖啡因興奮呼吸中樞、靜脈營養支持等治療。出生3 d，因反復呼吸暫停予氣管插管及同步間歇指令通氣(synchronized intermittent mandatory ventilation, SIMV)；出生4 d，轉為無創通氣-經鼻間歇正壓通氣(nasal intermittent positive pressure ventilation, NIPPV)；出生7 d，轉為BiPAP模式，8 h后動態監測二氧化碳分壓，提示高碳酸血癥(79 mmHg，1 mmHg=133.3 Pa)，調整為NIPPV模式呼吸支持；出生13 d，出現反復呼吸暫停伴二氧化碳潴留(65 mmHg)，予氣管插管SIMV模式呼吸支持；出生15 d，BiPAP下反復呼吸暫停并伴二氧化碳潴留(79 mmHg)，再次氣管插管高頻振蕩通氣(high frequency oscillatory ventilation, HFOV)模式呼吸支持。

1.2.2 消化系統 出生1 d開始微量胃腸道喂養，出生4 d安敏健/母乳1 mL/3 h下出現消化道出血，出生13 d奶量4 mL/3 h下出現腹脹，出生19 d再次胃腸道喂養(氨基酸奶)，出生25 d奶量12 mL/3 h下腹脹明顯。患兒大便排出異常，無自主排便，多次通便處理亦無大便排出，僅于生后6、9、12 d通便后排出少量墨綠色大便。

1.3 輔助檢查 出生當天及出生后4 d胸片提示肺部紋理增多。出生后4、6、7 d腹部平片提示腸管擴張，形態欠規則，略呈管型。出生后13 d腹部立位片提示低位腸梗阻。出生后25 d腹部彩超提示腸蠕動減弱，腸管擴張，腸腔內存多量內容物；心臟彩超提示卵圓孔未閉；顱腦彩超提示雙側室管膜下出血，雙側腦室增寬(左側0.5 cm，右側0.6 cm)。住院期間動態血常規及C反應蛋白大致正常，動態生化指標提示低蛋白血癥，余正常。血、痰、大便培養均為陰性，真菌葡聚糖實驗陰性。

1.4 轉歸 因患兒生后反復呼吸暫停伴二氧化碳潴留，需有創呼吸機支持，反復腹脹，無法建立腸道內營養，于出生后26 d放棄治療后死亡。

1.5 分子遺傳學分析 征得患兒家屬同意后，采集患兒外周血樣本送武漢康圣達醫學檢驗所行全外顯子基因分析。根據患兒基因分析結果，征得家屬同意，采集患兒父母外周血樣本進行家系分析。

1.6 文獻檢索策略 以“先天性中樞性通氣綜合征”“嬰兒”“PHOX2B基因突變”為檢索詞在中國知網、萬方數據庫、維普數據庫和PubMed等數據庫進行檢索，檢索時間為建庫至2020年7月31日，檢索語言為中文和英文。排除指南、共識、綜述、動物實驗以及非新生兒病例的文獻。病例納入標準：具備完整的臨床資料，經分子遺傳學檢查確診。對納入病例的臨床表現、分子遺傳學檢查結果、治療及隨訪情況進行分析總結。好轉定義為能成功過渡至家庭通氣支持。

1.7 統計學處理 匯總文獻病例及本病例，按基因檢測結果分為PARMs和NPARMs組，采用χ2檢驗比較兩組患兒的臨床表現、治療和預后情況。針對PARMs組，采用χ2檢驗比較不同數目丙氨酸擴增組患兒的臨床表現、治療以及預后情況，當20%以上理論頻數<5時，采用Fisher確切概率檢驗。P<0.05為差別有統計學意義。

1.8 結果

1.8.1 分子遺傳學分析 該患兒二代測序(高通量測序)結果提示，在PHOX2B基因第3外顯子，染色體位置：chr4:41748329發現一處雜合突變(NM_003924:c.440 A>G)，根據美國醫學遺傳學與基因組學學會指南，該突變分級評定為致病突變。一代驗證提示父親和母親均為野生型(圖1)。患兒在PHOX2B基因上發現的雜合突變，經家系驗證考慮為新發突變(但不排除父親或母親存在生殖細胞突變嵌合體可能)。該例患兒按基因分型屬于NPARMs。

圖1 一代測序家系驗證圖(箭頭表示突變位點)Fig.1 Family verification map of the first generation sequencing (arrow indicates mutation site)

1.8.2 文獻檢索結果及分析 共檢索文獻87篇(中文26篇，英文61篇)；排除綜述17篇(中文9篇，英文8篇)，非新生兒病例報道5篇(均為中文)以及其他非病例報道17篇(均為英文)，符合要求的文獻48篇(中文12篇，含病例22例；英文36篇，含病例91例)，其中33篇文獻合計67例(中文14例[4-10]，英文53例[3,11-35])有詳細資料(圖2)。對本病例及上述67例患兒的臨床表現、分子遺傳學以及治療預后進行分析(表1，2)。由于為文獻回顧，并非每個病例均含有所有研究指標，部分數據存在缺失情況。

圖2 文獻檢索及病例篩選流程圖Fig.2 Flow chart of literature retrieval and case screening

表1 基因檢測及臨床情況Tab.1 Gene detection and clinical situation

表2 不同聚丙氨酸擴展次數基因型資料比較Tab.2 Comparison of genotypes with different alanine expansion numbers

1.8.2.1 臨床特點 68例中，足月兒53例(81.5%，53/65)，男童44例(64.7%)，于出生后3 d內發病60例(88.2%)。主要表現為呼吸暫停(100%，67/67)，需要有創通氣支持(83.8%，57/67)；并發消化系統疾病28例(41.2% ,28/68)，合并腫瘤4例(6.0%，4/67)，20.6%(14/68)的病例存在家族性因素。

1.8.2.2 不同基因型及臨床表現比較 PARMs 40例，基因型分別為20/24(2例)、20/25(11例)、20/26(12例)、20/27(13例)、20/29(1例)和20/31(1例)。NPARMs 28例，突變方式分別為替換(12例)、缺失(10例)、重復(4例)、插入(2例)。NPARMs組發生先天性巨結腸和腫瘤的概率高于PARMs組(60.7%vs27.5%；14.8%vs0,P<0.05)，NPARMs組對有創通氣和氣管切開的需求低于PARMs組(63.0%vs100%；23.8%vs57.1%,P<0.05)。丙氨酸重復次數多者，以男童居多(男女比例12∶3)；重復次數少者，發生先天性巨結腸較少(2/25vs9/15，P<0.05)、預后較好(21/25 & 4/13,P<0.05)、更有家族傾向性(10/25 & 0/15,P<0.05)。根據文獻報道，基因型存在地域差別(χ2=6.530，P<0.05)，亞洲的病例多為PARMs(69.7%)，而歐洲和美洲多為NPARMs(64.0%)。

2 討 論

CCHS是一類罕見的以肺泡低通氣為主要表現的常染色體顯性遺傳病[36]，多于新生兒期發作[1]。目前全球已報道1 000余例，發病率無性別差異[3]。自CCHS被發現和報道以來，陸續有遲發性的病例報道，提示未經治療者因長期肺泡低通氣、嚴重缺氧而引起肺動脈高壓、右心功能不全以及神經系統疾病不良預后[37]。近年來，越來越多的病例報道提示，CCHS患兒如能早期診斷和干預，大多數生存期可延長，并獲得良好的生活質量。所以臨床醫師應提高對該疾病的認識，做到早診早治。

CCHS的臨床表現主要為反復發作的呼吸暫停伴二氧化碳潴留，但由于中樞對低氧血癥以及高碳酸血癥缺乏反饋機制，患兒可能并不出現呼吸節律增快，可伴發消化系統發育異常、神經嵴源性腫瘤及其他相關的自主神經改變，如眼部異常、食管運動功能障礙、便秘、感音神經性耳聾、心律失常、體位性低血壓和神經癥狀(癲癇發作、發育遲緩)等[3]。此外，研究指出，>2歲的兒童和青少年患者存在特殊面容，主要是PARMs病例，通過5個變量來表征面容(上唇高度、眼距、上面部高度、鼻尖突出情況和嘴唇特征)可正確預測86%的CCHS病例和82%的對照病例[38]。本研究中患兒的臨床特點為：男童、足月兒多見，發病時間多在出生后3 d內；臨床表現主要為呼吸暫停及二氧化碳潴留(100%)，多數需有創機械通氣(85.1%)，部分需氣管切開(44.6%)，常合并先天性巨結腸(41.2%)和腫瘤(6.0%)。

CCHS主要與PHOX2B基因突變有關，臨床表現與基因突變類型有一定相關性。PHOX2B是第4對常染色體上的配對同源盒基因，編碼由314個氨基酸組成的轉錄因子，參與自主神經系統的分化與成熟[39]，并調節多種基因的表達。PHOX2B存在2類突變，即PARMs和NPARMs。在正常個體中，PHOX2B外顯子3的等位基因存在一段包含20個丙氨酸的重復片段(基因型20/20)，而突變的等位基因丙氨酸重復次數為24～33(基因型20/24～20/33)，此類突變即為PARMs。丙氨酸重復次數增加會加重疾病的嚴重程度，需呼吸機支持，并與較低的發病年齡相關[3]。NPARMs引起錯義、無義、移碼或終止密碼子改變，此類基因突變病情常較重，需持續呼吸支持，合并先天性巨結腸以及神經嵴源性腫瘤等的風險高[40]。也有文獻報道，NPARMs組在呼吸支持方面的要求可能低于PARMs組，僅表現為輕癥的呼吸系統表型[30]。本研究結果顯示，NPARMs組更多合并先天性巨結腸和腫瘤，呼吸系統表型較輕；與丙氨酸重復次數多者相比，重復次數少的患兒合并先天性巨結腸較少，預后較好。提示該病存在一定的基因-表型相關性，基因檢測有助于疾病的早期診療和預后評估。鑒于該病存在遺傳傾向，美國胸科協會于2010年發表的CCHS管理聲明建議[1]：針對曾生育該類患兒的父母予以基因檢測進行家系分析，以評估未來子女發生疾病的風險，并提供遺傳咨詢；通過基因檢測進行產前診斷，預測后期發生腫瘤的風險，指導進一步的醫學干預。由于PHOX2B基因突變類型各異，文獻[41-42]推薦，針對不同的基因突變采用不同的方法進行檢測：PHOX2B基因片段分析以篩查PARMs；PHOX2B基因測序分析以明確NPARMs；多重連接探針擴增技術檢測PHOX2B外顯子或者全基因的缺失/重復；聯合前兩種檢測方法篩查嵌合體。

針對CCHS的診斷，2020年發表的歐洲指南給出疾病診斷思路[43]：對于可疑低通氣綜合征的患兒，采用多導睡眠儀進行監測，如果存在睡眠相關的低通氣則進一步行基因檢測，否則應在排除感染、心肺疾患、神經系統疾病以及代謝性疾病等因素引起的呼吸暫停后行基因檢測明確。確診CCHS后，需注意排查是否合并先天性巨結腸、腫瘤以及其他自主神經功能紊亂等疾病。本研究報道的病例為早產、極低出生體質量兒，通過基因檢測證實突變類型為NPARMs(基因替換)。該患兒臨床表現與基因突變相符，證實基因-表型的相關性。既往文獻報道的病例中，早產兒比例極低，提示可能因患兒為早產兒而忽略存在CCHS的可能性，在發病早期未進行基因診斷，從而導致誤診或漏診。

目前CCHS尚無有效的治療藥物，需終身呼吸支持，主要治療目標為維持最佳的通氣(二氧化碳分壓為35～45 mmHg)及氧合[43]，根據患者年齡、發病年齡、呼吸機依賴的持續時間等，臨床采用的治療方式有：氣管切開并正壓通氣、鼻罩或面罩的正壓通氣、負壓通氣或是膈肌起搏等。美國胸科協會2010年發表的CCHS管理聲明建議[1]：一經確診，在新生兒期或是嬰兒期即可考慮行氣管切開術。氣管切開雖有利于長期呼吸支持，但也增加了感染的機會，且不利于患兒發聲及語言交流，所以近年來開始嘗試無創通氣。國內已有3月齡患兒成功轉為無創通氣的文獻報道[44]。考慮更好的氣體交換以及神經系統發育，TRANG等[43]仍主張早期使用氣管切開及正壓通氣支持，逐步過渡至無創通氣(5～8歲)，以避免發生神經系統不良預后以及面部發育不全。面罩正壓通氣的使用要求能夠配合、呼吸道正常且僅在睡眠期間需要呼吸支持者，是僅需夜間通氣的遲發型患者的首選。膈肌起搏可用于通氣時間較長患者的日間呼吸支持。負壓通氣目前臨床使用經驗尚少。

綜上所述，CCHS新生兒以呼吸暫停和二氧化碳潴留為主要臨床表現，基因檢測有助于明確診斷、預測臨床表現及評估預后。對于CCHS的病例需要早期明確診斷和正確處理，預防和避免高碳酸血癥、低氧血癥所引起的不良預后。該病多在新生兒期發病，新生兒期如出現反復呼吸暫停及二氧化碳潴留，尤其是以呼吸暫停為常見臨床表現的早產兒，需借助基因檢測早期明確診斷，并注意排查相關并發癥。