异染性脑白质营养不良(metachromatic leukodystrophy,MLD)是一种罕见的由芳基硫酸酯酶A(ARSA)和前列腺特异性酸性磷酸酶(PSAP)基因突变导致的遗传性白质脑病。该病临床异质性较大,最终会导致患者完全丧失运动和认知功能,给患者及其家庭造成沉重的负担。
由于该病无有效治疗方法,降低患儿出生率就成为防控关键。通过对高风险夫妇进行基因携带者筛查,可以尽早识别MLD基因的致病突变,评估下一代的患病风险,为家庭提供有效的遗传咨询和策略支持。
MLD简介
01、发病机制
ARSA基因和PSAP基因分别编码ARSA和脑鞘脂激活蛋白B(SAP-B)。ARSA突变引起的ARSA缺乏是导致MLD发病的最主要病因。ARSA是一种酸性水解酶,由核糖体合成,通过甘露糖⁃6⁃磷酸依赖途径进入溶酶体内,使脑硫脂上的半乳糖3⁃硫酸水解脱落,变成可溶性的小分子物质被人体再利用。PSAP突变导致的SAP⁃B缺陷非常少见,我国未见相关报道。ARSA和SAP⁃B缺乏均可导致溶酶体内脑硫脂水解障碍,在脑白质、周围神经及其他内脏组织内沉积,导致髓鞘的破坏和神经元的损害。
02、临床表现
MLD疾病根据发病年龄分为:晚婴型、青少年型及成人型。
晚婴型:病情最重,也最常见,占50%~60%,通常在婴儿期晚期至幼儿期早期(30个月前)起病,最初可表现为智力低下、肌张力降低和运动障碍,随疾病进展,逐渐出现癫痫发作、失语、吞咽困难、痉挛性瘫痪等,病情常迅速恶化,一般在数年内死亡。
青少年型:通常在儿童或青少年期(2.5~16岁)起病,表现为智力低下、行为异常、感情淡漠、部分性癫痫发作等,相比于晚婴型,病情进展较慢,但仍会导致显著的功能丧失。
成人型:通常在成年后(16岁后)起病,症状与青少年型相似,但病情更轻进展更慢,常以智力和行为改变首发,运动障碍和姿势异常出现较晚。
03、遗传特点
MLD呈常染色体隐性遗传,患者需从父母双方各继承一个致病等位基因才会发病,只携带一个致病等位基因的个体称为携带者。
值得注意的是,ARSA基因中有一种假性缺乏等位基因,存在于约1%的健康人中,该基因导致ARSA活性降低(可低至MLD患者水平),但不伴随有MLD的临床症状。
04、常用诊断方法
(1)分子遗传学检测
Sanger测序:采用聚合酶链反应(polymerase chain reaction,PCR)扩增ARSA/PSAP 基因的目标序列,再对PCR产物进行测序。这种方法快速、经济且灵敏,适用于筛查ARSA/PSAP基因的已知/热点突变,或对高通量测序结果进行复核验证。
二代测序:利用第二代测序仪对目标基因进行测序分析,可以检测ARSA/PSAP基因目前已报道的绝大多数突变类型,是最全面的基因组分析手段。这种方法相比PCR费用较高,具有准确性好及通量高的特点,适用于尚未发现热点的基因突变,有助于发现新的突变位点或突变类型。
(2)酶活性检测
从外周血中分离白细胞,使用适当的底物和试剂,将提取到的酶与底物反应,通过测量底物降解产物的光学密度或荧光强度,定量评估ARSA酶的活性水平。酶活性检测只能评估ARSA酶的活性水平,不能确定ARSA基因是否存在致病突变。
临床实践指南
01、筛查对象
有生育需求的育龄期女性及其配偶均为携带者筛查的目标人群,一方或双方存在MLD患者或携带者家族史的夫妇为高危人群,由于MLD的发病率低,尤其推荐对高危人群进行筛查。
02、筛查模式和时间选择
为更快地进行生育风险评估,夫妇双方可同时进行检测,但多数情况下采用序贯筛查模式,即女方先抽血送检,检测为携带者时再对其配偶进行检测。
携带者筛查的核心是帮助育龄期夫妇进行更好的生育决策,减少出生缺陷。孕早期筛查(孕13周以内)异常结果会增加孕妇的思想负担,受试夫妇往往需要在较短的时间内做出生育选择;相比而言,孕前筛查能够让受试夫妇在生育前做到早发现、早咨询、早选择、早干预,是更推荐的筛查时机。
03、筛查方法
由于中国人MLD基因突变报道较少,尚未得出热点突变,针对筛查未知突变位点的受试者,推荐采用二代测序方法;针对筛查已知突变位点的受试者,推荐采用Sanger测序方法。
04、筛查前的遗传咨询
遗传咨询应遵循知情同意与非指令性原则、信任与保护隐私原则、平等与公开原则及咨询教育与持续性支持原则。咨询前应了解受试者及其家庭的背景信息,包括个体的健康状况、病史和家族史等,评估遗传风险和确定筛查的适用性。用通俗易懂的语言向受试者提供MLD的基本知识和携带者筛查的相关信息,包括疾病特点、遗传机制、遗传风险、筛查时机和方法等,使受试者意识到筛查的目的及MLD的可预防性,具体形式包括现场宣讲、宣传册、多媒体网络等。
05、筛查后的遗传咨询
(1)夫妇均为携带者:每次妊娠生育MLD患儿的概率是25%,后代为携带者的概率是50%。
(2)夫妇仅一方为携带者:生育MLD患儿的风险低,需告知存在剩余风险。
(3)夫妇均不是携带者:生育MLD患儿的风险低,需告知存在剩余风险。
关于剩余风险,是因为检测技术不能100%覆盖所有致病变异,且受试者后代有可能因新发突变致病,并不能完全排除生育患儿的可能性。
MLD携带者筛查流程图
MLD作为一种罕见的遗传性白质脑病,致残致死率高,有效降低MLD患儿出生率是预防该病的主要措施。携带者筛查作为一项公共健康策略,能够通过加强健康教育,提高公众对MLD的认识,促进家庭主动管理疾病的遗传风险。通过减少疾病发生,降低医疗和护理的长期支出,缓解公共卫生系统的经济压力,实现医疗和经济资源的优化配置,增强公共健康体系的可持续性。