《脊髓性肌萎缩症新生儿筛查专家共识(2023 版)》解读

2023-02-26 10:11吴士文
临床儿科杂志 2023年12期
关键词:拷贝数外显子共识

季 星 吴士文

1.上海交通大学医学院附属新华医院发育行为儿童保健科(上海 200092);2.解放军总医院第一医学中心神经内科医学部(北京 100853)

2023 年7 月,由中国研究型医院学会神经科学专业委员会、中国出生缺陷干预救助基金会神经与肌肉疾病防控专项基金牵头,组织国内专家制定并发表了《脊髓性肌萎缩症新生儿筛查专家共识(2023版)》[1](以下简称共识)。共识围绕脊髓性肌萎缩症(spinal muscular atrophy,SMA)新生儿筛查流程与相关问题、SMA 筛查后确诊流程与相关问题、筛查确诊SMA新生儿的疾病管理等提出了相应建议。本文就共识中的部分问题加以进一步解读,以期更好地理解共识出台的背景、意义、目的,并在临床实践中更好地开展SMA筛查。

1 SMA新生儿筛查的里程碑意义

随着治疗手段的突破,作为一种遗传罕见病的SMA近年来逐渐成为学术热点并引起公众关注。由于SMA 在筛查、诊断与治疗方面具有标杆和引领效应,这让针对这一罕见病制订单病种新生儿筛查共识显得尤为必要与重要。95%的SMA 是由运动神经元存活基因1(survival motor neuron 1,SMN1)基因7 号外显子纯合缺失所致,在二代测序技术(next generation sequencing,NGS)临床广泛应用之前,SMA就已经是一种可以常规开展分子遗传学诊断的疾病,同时也是最早被纳入携带者筛查的疾病之一[2]。

但是,新生儿筛查并不能单纯考虑技术问题,还需要考虑筛查的后续效应,尤其要关注疾病诊断和治疗的可行性与有效性。1968 年,在世界卫生组织(World Health Organization,WHO)支持下,Wilson 和Jungner 所构建的新生儿筛查准则至今依然被广泛引用,其中最关键的原则可概括为严重、易于筛查、可诊断与可治疗[3]。与产前诊断往往以终止妊娠为主要结局不同,新生儿筛查的目的是提供早期干预手段、改善疾病预后,其中涉及重要的伦理问题。

关于SMA 的新生儿筛查研究可以追溯到10 余年以前,但是直到2016 年第一种SMA 疾病修正治疗(disease-modifying therapy,DMT)药物诺西那生钠注射液在美国获批上市之后,SMA 新生儿筛查才真正具备临床开展的可能,并迅速在美国、德国、英国、日本、中国台湾等国家/地区普及。DMT引导SMA的防治重点从产前预防逐渐过渡到防治并重,而SMA 也成为了一种能够实现孕前、产前、新生儿全链条防控的标杆疾病,其背后正是反义核苷酸技术、RNA剪接修饰技术和靶向基因替代技术等新技术所带来遗传病治疗的前沿发展[4]。这些因素结合,使SMA成为当今遗传性疾病防治的经典范式。SMA新生儿筛查的规范开展,将为未来遗传性疾病新生儿筛查提供可借鉴的路径,尤其是注重筛查获益,注重后续干预手段的跟进。这在NGS技术应用于新生儿筛查这一势不可挡的趋势下,显得尤为重要。

2 理解SMA症状前治疗的重要性

诺西那生、利司扑兰和索伐瑞韦三种药物上市前的临床治疗研究均证实了DMT 的有效性,但是大多数临床研究入组患者都是临床诊断SMA 的患者,并未包括症状前患者。随着新生儿筛查的开展,逐渐发现症状前接受治疗的婴幼儿预后显著好于症状后再接受治疗的SMA患儿。此后,针对诺西那生、利司扑兰和索伐瑞韦,分别开展了NURTURE、RAINBOW FISH和SPRINT三项开放标签研究,观察症状前入组治疗患者的疾病发展。三项研究均进行了较长时间的随访,并且以运动里程碑、运动功能评分、无事件生存率等为主要评价终点。目前,RAINBOW FISH 研究已公布了12 个月的随访结果[5],SPRINT 研究公布了18 个月随访结果[6-7],而NURTURE研究的中位随访时间在最后公开数据时已经达到4.9 年[8]。所有研究入组的患者在最终随访时均存活,且均不需要气管插管等侵入性呼吸支持。上述研究证实了症状前治疗对疾病自然史的显著改变。

最近的一项meta 分析综合了包括上述三项研究在内的共18 篇研究报道[9]。在35 例出生后42 天内接受治疗、运动神经元存活基因2(survival motor neuron 2,SMN 2)拷贝数为3 的症状前SMA 患者中,34例在18月龄随访时能够独立行走。所有41例SMN 2拷贝数为2 且在症状出现前即开始治疗的患者在18月龄随访时都能独坐,其中有31例可以独立行走。尽管在症状出现后启动DMT依然有效,但是在16 例症状出现后才开始治疗、SMN 2拷贝数为2的患者中,虽然在18月龄时只有1例无法独坐,但是同时也仅有3 例获得了独立行走的运动里程碑。由此可见,尽管SMA的疾病自然史受到SMN2基因拷贝数等的修饰,患者的临床表现虽经治疗依然存在差异,但是症状前启动治疗能够最大程度改善病情,并使得DMT的效果最大化。由于大多数SMN2拷贝数为2或3的患者在1岁以内都会表现出症状,尽早开展新生儿筛查、及早发现症状前SMA患儿并启动治疗,是SMA 干预中至关重要的一环,这也就凸显了新生儿筛查的价值。

3 仅针对SMN1基因7号外显子纯合缺失开展筛查的原因

根据共识推荐,目前SMA筛查仅针对SMN1基因7 号外显子纯合缺失造成的SMA。这一推荐与美国新生儿统一筛查推荐疾病列表(recommended uniform screening panel,RUSP)一致,但是有必要对此进行进一步说明。

近年来,随着对SMA 这一疾病的广泛关注,SMN 1基因变异形式也受到了前所未有的重视。传统认为“SMN1基因纯合缺失”导致SMA的发生,这一描述中其实包含了SMN1基因缺失与SMN1基因向SMN 2基因转换形成SMN 1与SMN 2融合基因这两种有所差异的基因重组形式。鉴于SMN 2拷贝数是SMA 的重要修饰因素,SMN1基因向SMN2基因转换这一分子遗传学特征最近几年被反复提及。但是,临床筛查与诊断SMA主要依赖SMN1基因关键外显子,也就是7 号外显子的拷贝数来确定。SMN 1基因7号外显子拷贝数纯合缺失并不能直接外推为SMN1基因的缺失,因此,“SMN1基因7号外显子纯合缺失所致SMA”虽然较为繁琐,却是相对科学的表述。

除了7号外显子缺失以外,SMN1基因还存在其他形式的变异,主要为基因内部碱基替换、缺失、插入等所造成。由于SMN 1基因与SMN 2基因高度同源,常用的测序方法往往难以确定变异位于SMN 1基因还是SMN2基因。因此,针对这些特殊类型的变异,需要采用等位基因特异性(allele specific)检测方法[10]。目前,可以采用包括长片段PCR、克隆测序以及三代测序等方法开展等位基因特异性检测以区分变异位于SMN1基因还是SMN2基因[11-12]。但是,由于其技术的特殊性,这些检测方法尚难在临床广泛开展。由于药物使用的需要,一些中心已经具备了采用相应的方法对疑难病例进行诊断的能力,然而这类特殊的SMA并不适合在现阶段开展筛查。因此,在现阶段针对SMA的筛查仅纳入7号外显子纯合缺失的类型。这意味着新生儿筛查将不会包括非SMN 1基因7 号外显子纯合缺失类型的SMA,这类残余风险在知情同意时进行充分告知尤为重要。

4 SMN2拷贝数对SMA新生儿筛查的意义

共识指出,SMA 新生儿筛查可以不包括定量检测SMN2基因拷贝数,但筛查阳性新生儿的确诊试验应包含SMN2基因拷贝数信息。SMN2基因拷贝数近年来受到重视是因为其作为重要的疾病修饰因素,在治疗决策中扮演了至关重要的角色。理论上来说,在筛查中包含SMN2拷贝数信息是理想的,但是,从成本和现有可选择试剂的层面考察可及性问题,现阶段在筛查中如强制要求纳入SMN2拷贝数并不利于SMA新生儿筛查的普及与开展。整个筛查流程强调了从筛查到诊断这一两段式过程,因此将SMN2拷贝数检测纳入诊断的必要程序是务实的选择。

5 SMA新生儿筛查的效率

SMN 1基因7 号外显子定量检测是一种总体成熟而可靠的方法。共识推荐筛查机构选择的筛查方法对于SMN 1基因7 号外显子纯合缺失的检测灵敏度应≥95%,阳性预测值应≥90%。根据我国药品监督管理局(National Medical Products Administration,NMPA)的公开信息,我国NMPA所批准的SMN 1基因7 号外显子检测试剂盒在灵敏度和特异度上都达到了较高的水平。但是,一种筛查方法的效率不仅取决于筛查本身,还取决于其所应用的人群。人群患病率会显著影响筛查方法的筛查效率。此外,筛查过程中的管理也会增加假阳性和假阴性的风险。

澳大利亚一项筛查研究在103 903 名新生儿中筛出10例SMA阳性患儿,其中9例确诊为SMA,阳性预测值为90%,新生儿发病率为1/11544[13]。加拿大亚伯达省报道了对47 005 名新生儿筛查的结果,该研究采用的定量检测方法建模时的灵敏度和特异度均为100%,将其应用于筛查后,共筛出6 例阳性患者,其中5例确诊,其阳性预测值为80%,实际灵敏度和特异度分别为100%和99.99%[14]。该研究的讨论中指出,研究中的假阳性案例是由于在转运过程中搞错样本位置而发生的。同为加拿大的研究,安大略省针对139 900 名新生儿的筛查检出5 例确诊患者[15],其SMA 发病率显著低于亚伯达省。日本学者在于2021 年2 月至9 月期间对22 951名大阪出生的新生儿筛查结果没有发现任何阳性患者[16]。

综合现有研究可以得出两个比较清晰的结论。首先,SMA 发病率在不同地区和人群中差异很大,这究竟是人群本身的差异还是选择性偏倚目前尚不明确。其次,所有已经发表的SMA新生儿筛查文献几乎均未报道SMN 1基因7 号外显子纯合缺失的假阴性案例。由此可以进一步推测,SMA 筛查是一种高效的新生儿筛查方法,拥有极高的灵敏度和特异度。

然而,我国目前缺乏大样本人群数据,对于SMA在中国人群以及中国不同地域人群中的分布、大规模新生儿筛查的实际灵敏度和特异度均缺乏足够的真实世界数据。因此,检测灵敏度应≥95%、阳性预测值应≥90%是保守而易于达成的目标。随着筛查的开展,应在日后使用来自真实世界研究的数据对这一目标进行相应的修订。需要特别指出的是,此处所指的灵敏度和特异度针对的是SMN 1基因7号外显子纯合缺失这一目标疾病,并未考虑其他类型SMN 1基因变异所导致的SMA。将5%理解为非SMN1基因7号外显子纯合缺失的病例是错误的。

6 SMA新生儿筛查如何与现有新生儿筛查整合

共识推荐SMA 新生儿筛查样本与我国目前现行的新生儿筛查同时采集或尽早采集。强调尽早采集是因为I 型SMA 的平均发病年龄是2~3 月龄,少数患者可能在1 月龄内发病。只有在尽早采集的情况下才可能最大限度做到症状前治疗。这也是为什么共识同时强调了自出生进行新生儿筛查再到确诊实验的完成周期应为15~30天。强调与现行新生儿筛查同时采集,是考虑到操作的便利性。由于SMA新生儿筛查也采用滤纸干血片,因此在有条件的情况下应整合到现有新生儿筛查体系中,纳入同一筛查、高危诊断和临床干预、随访体系,以降低SMA新生儿筛查的边际成本,并提高管理效率。

7 SMA新生儿筛查阳性案例的后续诊治关键

首先,筛查阳性的儿童必须重新采血经诊断检测确认后才可诊断(症状前)SMA。其次,SMN 2基因拷贝数是启动治疗的关键标志物。共识推荐SMN 2拷贝数为1 且已出现临床症状的SMA 患儿,依据家长意愿酌情考虑是否启动治疗;SMN 2拷贝数为 1 的无症状SMA 患儿及SMN 2拷贝数为2 或3 的无症状SMA 患儿均建议立即启动治疗;SMN 2拷贝数为4的无症状SMA患儿,建议尽早启动疾病修正治疗;SMN2拷贝数为 5 的无症状SMA 患儿建议严密观察随访,暂不立即启动治疗。

对于SMN2拷贝数为1且已出现症状的SMA患者,即使早期治疗预后依然可能不佳,这是推荐酌情考虑的主要原因。对于SMN 2基因4 拷贝患者启动治疗的时机现阶段存在争议,其原因在于SMN 2可能并非SMA表型的唯一修饰因素,同为4拷贝的患者其临床表现也可能存在差异。已有研究发现,部分4拷贝SMA患者在密切随访过程中,即使在症状发生后及时启动治疗,其临床表现也可能无法得到缓解[17]。因此,目前倾向于对SMN2基因4拷贝患者及早启动治疗,这也是共识所推荐的意见。

8 SMA确诊患者应该采用的药物治疗

针对SMA的DMT药物目前上市的有诺西那生、利司扑兰和索伐瑞韦三种。其中,诺西那生和利司扑兰已经在我国上市并且先后被纳入医保。对于症状前SMA患者治疗的效果,目前并没有不同药物间头对头的比较研究。有学者采用匹配调整间接比较(matching-adjusted indirect comparison,MAIC)方法对不同药物的疗效进行过比较,不同的研究得出的结果有所差异[18-20]。因此,现阶段难以评价药物在症状前SMA患者治疗中疗效方面的优劣。建议根据共识推荐,在充分考虑适应证、可及性、便利性、经济性等问题的基础上,在知情同意下选择现阶段已在国内上市的治疗药物。

SMA 新生儿筛查在全球大规模开展虽然时日尚短,但是以美国纽约州的真实世界研究为代表[21],全世界已有不少国家积累了系统的筛查数据,并对新生儿筛查阳性患者开展了长期的治疗与随访研究。相信以共识的发表为契机,依托我国现有新生儿筛查系统的良好运作,SMA新生儿筛查也将能在我国快速发展,日后以真实世界研究数据为参照,再对共识进行相应的修订。

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