遗传咨询手册/囊性纤维化携带者筛查-2

囊性纤维化

什么是 CF？

• 囊性纤维化 (CF) 是最常见的遗传性疾病之一，在美国约每 3300 个活产婴儿中就有一个患有这种疾病。
• 它在白种人中最为常见。
• CF 是一种复杂的、多系统疾病，会影响呼吸道、胰腺、肠道、生殖道和肝胆系统。
• CF 会导致身体的许多部位产生粘稠的粘液，从而导致肺炎、腹泻、生长不良和不育。这是由于某些器官内衬细胞中钠和氯的运输有缺陷造成的。

诊断

• 诊断的平均年龄为 6 至 8 个月；近三分之二的个体在 1 岁之前被诊断出来。
• 对具有以下一项或多项 CF 特征的个体，根据以下一项进行 CFTR 功能异常证据的检测，即可确诊为 CF。
  • CFTR 基因中存在两个致病突变
  • 两个异常的定量汗液氯化物值
  • 跨上皮鼻电位差 (NPD) 的异常值
• 汗液测试是 40 多年来诊断 CF 的“金标准”。
  • 它是一种确定汗液中钠和氯（盐）含量的诊断程序。
  • 它无痛、相对便宜，并且能够提供明确的答案。
  • 该测试可以对任何年龄的个体进行。
  • 将一种无色无味的已知会导致出汗的化学物质涂抹在手臂或腿部的一小块区域。
  • 将电极连接到该区域以刺激微弱的电流。患者可能会在该区域感到刺痛或温暖的感觉。这将持续大约 5 分钟。
  • 然后清洁刺激区域，并在滤纸或塑料卷筒上收集汗液。这将被分析以查看是否有增加的钠和氯含量。
• 在以下情况下，即使没有 CF 的表型特征，也可能确诊为 CF
  • 兄弟姐妹确诊为 CF，且汗液氯化物值异常，或与受影响兄弟姐妹相同的 CFTR 基因中存在两个致病突变。
  • 新生儿筛查计划中的诊断。
    • 截至 2001 年 11 月，科罗拉多州、威斯康星州和怀俄明州在新生儿筛查中包含了 CF。
    • 康涅狄格州、马萨诸塞州和蒙大拿州在特定人群中进行检测，或正在进行试点项目，或计划开始 CF 新生儿筛查。
  • 通过 CFTR 突变分析进行的子宫内诊断。
    • 1999 年，10.3% 的新诊断患者是通过新生儿筛查或产前诊断确诊的。

预后

• 中位生存期从 1976 年的 18 年增加到 1995 年的 30.1 年。目前的估计为 36.5 年（geneclinics.org）。
• 肺部疾病是 CF 患者发病和死亡的主要原因。患者存在下呼吸道炎症和慢性支气管内感染，这往往会发展为以广泛气道损伤为特征的终末期肺病。
• 与胰腺功能不全的患者相比，胰腺功能正常的患者（<10%）的临床病程较轻，中位生存期更长（根据 1995 年 CFF 患者登记处的数据，为 56 年）。
• 疾病表现存在很大差异，从幼年死亡到患者以青少年时期出现反复鼻窦炎和支气管炎病史或男性不育作为首发症状。

CF 的特征

• 智力正常。
• CF 的表型特征可能包括
  • 慢性鼻窦肺部疾病
    • 包括慢性咳嗽、痰液产生、慢性喘鸣、肺功能测试中的阻塞性肺病、慢性胸部 X 光片异常和杵状指。
  • 胃肠道/营养异常
    • 例如吸收不良/胰腺功能不全、远端肠道阻塞综合征、直肠脱垂、反复性胰腺炎、慢性肝胆疾病、生长不良、低蛋白血症和脂溶性维生素缺乏症。
  • 不育
    • 超过 95% 的 CF 男性患者由于沃尔夫氏管结构异常而导致无精子症，因此不育。
    • 大多数 CF 女性患者能够生育，尽管有些人有异常的宫颈粘液，这可能导致不育。
  • 盐分流失综合征

管理

• 强烈建议将 CF 患者转诊至区域性 CF 中心。
• 流行病学数据表明，在经认可的 CF 中心定期随访的患者具有更好的临床结局。
• 呼吸系统
  • 定期对患者进行肺功能测试、胸部 X 光片和特定的血液和尿液检查。
  • 用于治疗或预防肺部并发症的干预措施可能包括口服、吸入或*抗生素、支气管扩张剂、抗炎药、粘液溶解剂和胸部理疗（姿势引流和胸部叩击）。
• 胃肠道
  • 营养治疗可能包括针对婴儿的特殊配方以促进体重增加、补充喂养以增加热量摄入和补充脂溶性维生素以预防维生素缺乏症。
  • 胰腺功能不全用口服胰酶替代治疗。
• 怀孕
  • 随着肺部治疗越来越好，营养状况也得到改善，如今的怀孕情况可以很好地耐受，尤其是在疾病轻度到中度的女性中。
  • 胎儿出现先天性异常的风险并未见增加。
  • 母乳喂养是可行的。
• 基因治疗目前仅处于研究阶段，无法控制或治疗与 CF 相关的症状。
  • 美国国会拨款 4000 万美元给 NIH，用于建立九个 CF 基因治疗中心，这些中心将进行基因治疗技术开发的临床试验。
  • 以下基因治疗中心目前正在进行试点和可行性研究。
    • 美国纽约州纽约市康奈尔大学医学院
    • 宾夕法尼亚大学人类基因治疗研究所，费城
    • 马里兰州巴尔的摩市约翰·霍普金斯大学医学院
    • 北卡罗来纳大学教堂山分校
    • 华盛顿大学西雅图分校
    • 爱荷华大学爱荷华城分校
    • 阿拉巴马大学伯明翰分校。

遗传

• CFTR 基因突变以常染色体隐性遗传方式遗传。
• 先证者的父母是必带者。
• 携带者无症状。他们没有可以轻松识别出的生化或生理改变。
• 先证者的兄弟姐妹患病的可能性为 25%，无症状携带者的可能性为 50%，无症状且非携带者的可能性为 25%。

分子研究

• CF 的致病基因 CFTR（囊性纤维化跨膜传导调节因子）及其突变于 1989 年被鉴定出来。
• CFTR 基因的正常基因产物是一种 1480 个氨基酸的跨膜蛋白，在上皮细胞中充当受调节的氯离子通道。
  • CFTR 基因长 230 千碱基，包含 27 个外显子，产生 6.5 千碱基的 mRNA 产物。
• 已知有 900 多个突变；几乎所有突变都是点突变或小的（1-84 bp）缺失，并且是受影响家庭特有的。
  • 最常见的突变是ΔF508，它占突变等位基因的 30-80%，具体比例取决于种族。
  • 美国医学院遗传学委员会建议对普通人群进行囊性纤维化携带者筛查，筛查范围包括 25 个 CFTR 等位基因。
• CFTR 的突变会定量和/或定性地影响 CFTR 蛋白。
• 基因型和表型之间最好的相关性出现在胰腺功能方面。最常见的突变已被归类为胰腺功能正常 (PS) 或胰腺功能不足 (PI)。
  • 胰腺功能正常的患者通常携带一个或两个 PS 等位基因。
• 相反，囊性纤维化肺部疾病的基因型-表型相关性通常很差。
• 许多突变非常罕见，以至于无法根据对患者群体的经验研究做出基因型-表型预测。

群体遗传学

• CFTR 突变的检出率随种族背景而异。
• 以下图表显示了按种族划分的患病率和携带者频率的近似值：
  • 群体 患病率 携带者频率
  • 白种人 1/3,300 1/28
  • 西班牙裔 1/8-9,000 1/46
  • 非洲裔美国人 1/15,300 1/61
  • 亚裔美国人 1/32,100 1/90

基因检测

• 用于检测 CFTR 基因 (7q31) 中致病性突变的分子遗传检测被用于：
  • 确诊或确认有症状个体的囊性纤维化诊断。
  • 在人群筛查计划、高风险亲属及其生殖伴侣中进行携带者检测。
  • 对高风险妊娠进行产前检测，以及对发现胎儿回声肠的妊娠进行检测。
• GeneTests-GeneClinics 实验室目录列出了全球 64 家提供囊性纤维化临床检测的实验室。
  • 此列表并非详尽无遗，因为实验室参与是自愿的。
  • 还有其他提供囊性纤维化研究检测的实验室。
• Genzyme Genetics: http://www.genzymegenetics.com/Our-Services/Reproductive-Testing/cf-plus.aspx
  • Genzyme 的突变检测面板包含 97 个最常见的突变，包括在不同种族人群中发现的突变或与轻度疾病相关的突变。
  • 许多商业检测机构仅提供推荐的 25 个突变检测面板。
  • 样本要求
    • 1. 血液：ACD-A（黄色顶部）或 EDTA（紫色顶部）管。成人：10 毫升全血；如果订购多个检测，则为 30 毫升全血。
    • 2. 干血斑：使用 Genzyme 提供的滤纸/检测申请表收集干血斑。用血液完全填满至少三个圆圈。请注意：如果与第一孕期筛查一起订购囊性纤维化的产前携带者筛查，则应填满所有六个圆圈。
    • 3. 口腔漱口水：请注意：患者在采集样本前至少一小时内不能进食、饮酒、吸烟或咀嚼口香糖。（有关详细说明，请参阅样本采集包）。订购最多两个检测时，可以发送口腔漱口水样本。订购超过两个检测时，需要提供血液样本。10 毫升用力漱口至少 1 分钟的 Scope® 口腔漱口水。收集到橙色顶部 50 毫升聚丙烯管中。
    • 4. 产前：请注意：在获取任何样本之前，请致电实验室遗传学协调员。在某些情况下，可能需要其他家庭成员的样本。所有产前样本（包括脐带血）都必须附带母体血液或口腔漱口水样本，用于分析可能的母体细胞污染。丢弃前 2 毫升；然后将 15 毫升羊水装入 15 毫升橙色顶部聚丙烯管，将 10-15 毫克绒毛膜绒毛装入实验室提供的带灭菌运输介质的螺旋盖管或 1 个 T-25 培养瓶的融合细胞。必须在我们的细胞遗传学实验室或其他设施中获得额外的样本以进行备份培养。如果需要额外的检测，则需要更多羊水。例如，染色体分析需要额外的 15-25 毫升（请参阅细胞遗传学 - 羊水染色体分析检测页面：http://www.genzymegenetics.com/Our-Services/Reproductive-Testing/amniotic-fluid-testing.aspx），而 AFAFP 需要额外的 2 毫升（请参阅羊水甲胎蛋白 - AFAFP 检测页面：http://www.genzymegenetics.com/Our-Services/Reproductive-Testing/afafp-test.aspx）。
  • Genzyme 为患者提供一份简短的 DNA 检测知情同意书：http://www.genzymegenetics.com/For-Clients/informed-consent-forms-reproductive.aspx
• Ambry Genetics 公司
  • 2001 年 10 月 17 日，Ambry Genetics 发布新闻稿，宣布开发出“Ambry 检测：CF，最全面的 CF 基因检测”。
  • 该检测是一种基于 PCR 的检测，分析患者基因组 DNA 的外显子和周围内含子区域。
  • 对完整 CFTR 基因进行测序分析可以检测出新的突变。
  • 截至 2002 年 1 月 20 日，Ambry 报告已发现 64 种不同的突变，其中 7 种是在囊性纤维化患者中发现的新变异。
  • 费用为 285 美元，结果将在 1-4 周内提供。
  • 该检测可能适用于已确诊为囊性纤维化但 Genzyme 检测面板分析结果呈阴性的患者。
• CHMCC
  • 儿童医院与 Genzyme 签订了合同协议；因此，标准的 CF 检测将在 Genzyme 进行。
  • 血液检测费用为 270 美元，但其中 60% 是 CHMCC 实验室的额外费用。Genzyme 的检测费用为 110 美元。
  • 血液样本通常用于携带者检测；在紫色顶部（EDTA）管中收集 20 毫升血液，在室温下送检。
  • 患者可以通过 Genzyme 检测申请表发送到检测转诊中心：http://www.genzymegenetics.com/For-Clients/test-requisitions.aspx，转诊中心将处理所有流程。
  • 样本应在周一至周三或周四中午之前采集。
  • 结果通常需要 2 周才能出来，并通过传真发送到实验室，除非您在传真申请表中填写了人类遗传学系的传真号码。
  • 原始报告将邮寄给转诊医生，患者通常会接到电话告知结果。
  • 不要忘记转诊医生必须在检测申请表上签字！

产前诊断

• 产前检测适用于风险为 25% 的妊娠，其中父母双方都已确定 CFTR 基因的致病性突变。
• 它也适用于在超声检查中发现胎儿回声肠和/或肠扩张的妊娠。

NIH 共识声明

• 1997 年，NIH 举行了一次共识发展会议，以解决囊性纤维化基因检测问题。
• 结论是，应向有囊性纤维化家族史的成年人、囊性纤维化患者的伴侣、目前正在计划生育的夫妇以及寻求产前护理的夫妇提供囊性纤维化基因检测。
• 专家组不建议向普通人群或新生儿提供囊性纤维化基因检测。
• 他们认为，囊性纤维化携带者检测的提供应在一段时间内逐步进行，以确保所有接受检测的人员都能获得充分的教育和适当的基因检测和咨询服务。

资源

• 囊性纤维化基金会

电话：(800) 344 4823

电子邮件：[email protected]

网站：www.cff.org

• NCBI 基因与疾病网页：www.ncbi.nlm.nih.gov/disease/CF

参考文献

• Grody, W.W. 和 R. J. Desnick. “囊性纤维化人群携带者筛查：终于到来了 - 我们准备好了吗？”《遗传医学》。2001 年 3 月/4 月。第 3 卷，第 2 号，第 87-90 页。
• NIH 共识声明，囊性纤维化基因检测，第 15 卷，第 4 号，1997 年 4 月 14-16 日。
• www.geneclinics.org
• http://www.GenzymeGenetics.com/
• www.cff.org

注释

本提纲中的信息最后更新于 2002 年。