遺傳諮詢手冊/囊性纖維化攜帶者篩查-2

囊性纖維化

什麼是 CF？

• 囊性纖維化 (CF) 是最常見的遺傳性疾病之一，在美國約每 3300 個活產嬰兒中就有一個患有這種疾病。
• 它在白種人中最為常見。
• CF 是一種複雜的、多系統疾病，會影響呼吸道、胰腺、腸道、生殖道和肝膽系統。
• CF 會導致身體的許多部位產生粘稠的粘液，從而導致肺炎、腹瀉、生長不良和不育。這是由於某些器官內襯細胞中鈉和氯的運輸有缺陷造成的。

診斷

• 診斷的平均年齡為 6 至 8 個月；近三分之二的個體在 1 歲之前被診斷出來。
• 對具有以下一項或多項 CF 特徵的個體，根據以下一項進行 CFTR 功能異常證據的檢測，即可確診為 CF。
  • CFTR 基因中存在兩個致病突變
  • 兩個異常的定量汗液氯化物值
  • 跨上皮鼻電位差 (NPD) 的異常值
• 汗液測試是 40 多年來診斷 CF 的“金標準”。
  • 它是一種確定汗液中鈉和氯（鹽）含量的診斷程式。
  • 它無痛、相對便宜，並且能夠提供明確的答案。
  • 該測試可以對任何年齡的個體進行。
  • 將一種無色無味的已知會導致出汗的化學物質塗抹在手臂或腿部的一小塊區域。
  • 將電極連線到該區域以刺激微弱的電流。患者可能會在該區域感到刺痛或溫暖的感覺。這將持續大約 5 分鐘。
  • 然後清潔刺激區域，並在濾紙或塑膠捲筒上收集汗液。這將被分析以檢視是否有增加的鈉和氯含量。
• 在以下情況下，即使沒有 CF 的表型特徵，也可能確診為 CF
  • 兄弟姐妹確診為 CF，且汗液氯化物值異常，或與受影響兄弟姐妹相同的 CFTR 基因中存在兩個致病突變。
  • 新生兒篩查計劃中的診斷。
    • 截至 2001 年 11 月，科羅拉多州、威斯康星州和懷俄明州在新生兒篩查中包含了 CF。
    • 康涅狄格州、馬薩諸塞州和蒙大拿州在特定人群中進行檢測，或正在進行試點專案，或計劃開始 CF 新生兒篩查。
  • 透過 CFTR 突變分析進行的子宮內診斷。
    • 1999 年，10.3% 的新診斷患者是透過新生兒篩查或產前診斷確診的。

預後

• 中位生存期從 1976 年的 18 年增加到 1995 年的 30.1 年。目前的估計為 36.5 年（geneclinics.org）。
• 肺部疾病是 CF 患者發病和死亡的主要原因。患者存在下呼吸道炎症和慢性支氣管內感染，這往往會發展為以廣泛氣道損傷為特徵的終末期肺病。
• 與胰腺功能不全的患者相比，胰腺功能正常的患者（<10%）的臨床病程較輕，中位生存期更長（根據 1995 年 CFF 患者登記處的資料，為 56 年）。
• 疾病表現存在很大差異，從幼年死亡到患者以青少年時期出現反覆鼻竇炎和支氣管炎病史或男性不育作為首發症狀。

CF 的特徵

• 智力正常。
• CF 的表型特徵可能包括
  • 慢性鼻竇肺部疾病
    • 包括慢性咳嗽、痰液產生、慢性喘鳴、肺功能測試中的阻塞性肺病、慢性胸部 X 光片異常和杵狀指。
  • 胃腸道/營養異常
    • 例如吸收不良/胰腺功能不全、遠端腸道阻塞綜合徵、直腸脫垂、反覆性胰腺炎、慢性肝膽疾病、生長不良、低蛋白血癥和脂溶性維生素缺乏症。
  • 不育
    • 超過 95% 的 CF 男性患者由於沃爾夫氏管結構異常而導致無精子症，因此不育。
    • 大多數 CF 女性患者能夠生育，儘管有些人有異常的宮頸粘液，這可能導致不育。
  • 鹽分流失綜合徵

管理

• 強烈建議將 CF 患者轉診至區域性 CF 中心。
• 流行病學資料表明，在經認可的 CF 中心定期隨訪的患者具有更好的臨床結局。
• 呼吸系統
  • 定期對患者進行肺功能測試、胸部 X 光片和特定的血液和尿液檢查。
  • 用於治療或預防肺部併發症的干預措施可能包括口服、吸入或*抗生素、支氣管擴張劑、抗炎藥、粘液溶解劑和胸部理療（姿勢引流和胸部叩擊）。
• 胃腸道
  • 營養治療可能包括針對嬰兒的特殊配方以促進體重增加、補充餵養以增加熱量攝入和補充脂溶性維生素以預防維生素缺乏症。
  • 胰腺功能不全用口服胰酶替代治療。
• 懷孕
  • 隨著肺部治療越來越好，營養狀況也得到改善，如今的懷孕情況可以很好地耐受，尤其是在疾病輕度到中度的女性中。
  • 胎兒出現先天性異常的風險並未見增加。
  • 母乳餵養是可行的。
• 基因治療目前僅處於研究階段，無法控制或治療與 CF 相關的症狀。
  • 美國國會撥款 4000 萬美元給 NIH，用於建立九個 CF 基因治療中心，這些中心將進行基因治療技術開發的臨床試驗。
  • 以下基因治療中心目前正在進行試點和可行性研究。
    • 美國紐約州紐約市康奈爾大學醫學院
    • 賓夕法尼亞大學人類基因治療研究所，費城
    • 馬里蘭州巴爾的摩市約翰·霍普金斯大學醫學院
    • 北卡羅來納大學教堂山分校
    • 華盛頓大學西雅圖分校
    • 愛荷華大學愛荷華城分校
    • 阿拉巴馬大學伯明翰分校。

遺傳

• CFTR 基因突變以常染色體隱性遺傳方式遺傳。
• 先證者的父母是必帶者。
• 攜帶者無症狀。他們沒有可以輕鬆識別出的生化或生理改變。
• 先證者的兄弟姐妹患病的可能性為 25%，無症狀攜帶者的可能性為 50%，無症狀且非攜帶者的可能性為 25%。

分子研究

• CF 的致病基因 CFTR（囊性纖維化跨膜傳導調節因子）及其突變於 1989 年被鑑定出來。
• CFTR 基因的正常基因產物是一種 1480 個氨基酸的跨膜蛋白，在上皮細胞中充當受調節的氯離子通道。
  • CFTR 基因長 230 千鹼基，包含 27 個外顯子，產生 6.5 千鹼基的 mRNA 產物。
• 已知有 900 多個突變；幾乎所有突變都是點突變或小的（1-84 bp）缺失，並且是受影響家庭特有的。
  • 最常見的突變是ΔF508，它佔突變等位基因的 30-80%，具體比例取決於種族。
  • 美國醫學院遺傳學委員會建議對普通人群進行囊性纖維化攜帶者篩查，篩查範圍包括 25 個 CFTR 等位基因。
• CFTR 的突變會定量和/或定性地影響 CFTR 蛋白。
• 基因型和表型之間最好的相關性出現在胰腺功能方面。最常見的突變已被歸類為胰腺功能正常 (PS) 或胰腺功能不足 (PI)。
  • 胰腺功能正常的患者通常攜帶一個或兩個 PS 等位基因。
• 相反，囊性纖維化肺部疾病的基因型-表型相關性通常很差。
• 許多突變非常罕見，以至於無法根據對患者群體的經驗研究做出基因型-表型預測。

群體遺傳學

• CFTR 突變的檢出率隨種族背景而異。
• 以下圖表顯示了按種族劃分的患病率和攜帶者頻率的近似值：
  • 群體 患病率 攜帶者頻率
  • 白種人 1/3,300 1/28
  • 西班牙裔 1/8-9,000 1/46
  • 非洲裔美國人 1/15,300 1/61
  • 亞裔美國人 1/32,100 1/90

基因檢測

• 用於檢測 CFTR 基因 (7q31) 中致病性突變的分子遺傳檢測被用於：
  • 確診或確認有症狀個體的囊性纖維化診斷。
  • 在人群篩查計劃、高風險親屬及其生殖伴侶中進行攜帶者檢測。
  • 對高風險妊娠進行產前檢測，以及對發現胎兒回聲腸的妊娠進行檢測。
• GeneTests-GeneClinics 實驗室目錄列出了全球 64 家提供囊性纖維化臨床檢測的實驗室。
  • 此列表並非詳盡無遺，因為實驗室參與是自願的。
  • 還有其他提供囊性纖維化研究檢測的實驗室。
• Genzyme Genetics: http://www.genzymegenetics.com/Our-Services/Reproductive-Testing/cf-plus.aspx
  • Genzyme 的突變檢測面板包含 97 個最常見的突變，包括在不同種族人群中發現的突變或與輕度疾病相關的突變。
  • 許多商業檢測機構僅提供推薦的 25 個突變檢測面板。
  • 樣本要求
    • 1. 血液：ACD-A（黃色頂部）或 EDTA（紫色頂部）管。成人：10 毫升全血；如果訂購多個檢測，則為 30 毫升全血。
    • 2. 幹血斑：使用 Genzyme 提供的濾紙/檢測申請表收集幹血斑。用血液完全填滿至少三個圓圈。請注意：如果與第一孕期篩查一起訂購囊性纖維化的產前攜帶者篩查，則應填滿所有六個圓圈。
    • 3. 口腔漱口水：請注意：患者在採集樣本前至少一小時內不能進食、飲酒、吸菸或咀嚼口香糖。（有關詳細說明，請參閱樣本採集包）。訂購最多兩個檢測時，可以傳送口腔漱口水樣本。訂購超過兩個檢測時，需要提供血液樣本。10 毫升用力漱口至少 1 分鐘的 Scope® 口腔漱口水。收集到橙色頂部 50 毫升聚丙烯管中。
    • 4. 產前：請注意：在獲取任何樣本之前，請致電實驗室遺傳學協調員。在某些情況下，可能需要其他家庭成員的樣本。所有產前樣本（包括臍帶血）都必須附帶母體血液或口腔漱口水樣本，用於分析可能的母體細胞汙染。丟棄前 2 毫升；然後將 15 毫升羊水裝入 15 毫升橙色頂部聚丙烯管，將 10-15 毫克絨毛膜絨毛裝入實驗室提供的帶滅菌運輸介質的螺旋蓋管或 1 個 T-25 培養瓶的融合細胞。必須在我們的細胞遺傳學實驗室或其他設施中獲得額外的樣本以進行備份培養。如果需要額外的檢測，則需要更多羊水。例如，染色體分析需要額外的 15-25 毫升（請參閱細胞遺傳學 - 羊水染色體分析檢測頁面：http://www.genzymegenetics.com/Our-Services/Reproductive-Testing/amniotic-fluid-testing.aspx），而 AFAFP 需要額外的 2 毫升（請參閱羊水甲胎蛋白 - AFAFP 檢測頁面：http://www.genzymegenetics.com/Our-Services/Reproductive-Testing/afafp-test.aspx）。
  • Genzyme 為患者提供一份簡短的 DNA 檢測知情同意書：http://www.genzymegenetics.com/For-Clients/informed-consent-forms-reproductive.aspx
• Ambry Genetics 公司
  • 2001 年 10 月 17 日，Ambry Genetics 釋出新聞稿，宣佈開發出“Ambry 檢測：CF，最全面的 CF 基因檢測”。
  • 該檢測是一種基於 PCR 的檢測，分析患者基因組 DNA 的外顯子和周圍內含子區域。
  • 對完整 CFTR 基因進行測序分析可以檢測出新的突變。
  • 截至 2002 年 1 月 20 日，Ambry 報告已發現 64 種不同的突變，其中 7 種是在囊性纖維化患者中發現的新變異。
  • 費用為 285 美元，結果將在 1-4 周內提供。
  • 該檢測可能適用於已確診為囊性纖維化但 Genzyme 檢測面板分析結果呈陰性的患者。
• CHMCC
  • 兒童醫院與 Genzyme 簽訂了合同協議；因此，標準的 CF 檢測將在 Genzyme 進行。
  • 血液檢測費用為 270 美元，但其中 60% 是 CHMCC 實驗室的額外費用。Genzyme 的檢測費用為 110 美元。
  • 血液樣本通常用於攜帶者檢測；在紫色頂部（EDTA）管中收集 20 毫升血液，在室溫下送檢。
  • 患者可以透過 Genzyme 檢測申請表傳送到檢測轉診中心：http://www.genzymegenetics.com/For-Clients/test-requisitions.aspx，轉診中心將處理所有流程。
  • 樣本應在週一至週三或週四中午之前採集。
  • 結果通常需要 2 周才能出來，並透過傳真傳送到實驗室，除非您在傳真申請表中填寫了人類遺傳學系的傳真號碼。
  • 原始報告將郵寄給轉診醫生，患者通常會接到電話告知結果。
  • 不要忘記轉診醫生必須在檢測申請表上簽字！

產前診斷

• 產前檢測適用於風險為 25% 的妊娠，其中父母雙方都已確定 CFTR 基因的致病性突變。
• 它也適用於在超聲檢查中發現胎兒回聲腸和/或腸擴張的妊娠。

NIH 共識宣告

• 1997 年，NIH 舉行了一次共識發展會議，以解決囊性纖維化基因檢測問題。
• 結論是，應向有囊性纖維化家族史的成年人、囊性纖維化患者的伴侶、目前正在計劃生育的夫婦以及尋求產前護理的夫婦提供囊性纖維化基因檢測。
• 專家組不建議向普通人群或新生兒提供囊性纖維化基因檢測。
• 他們認為，囊性纖維化攜帶者檢測的提供應在一段時間內逐步進行，以確保所有接受檢測的人員都能獲得充分的教育和適當的基因檢測和諮詢服務。

資源

• 囊性纖維化基金會

電話：(800) 344 4823

電子郵件：info@cff.org

網站：www.cff.org

• NCBI 基因與疾病網頁：www.ncbi.nlm.nih.gov/disease/CF

參考文獻

• Grody, W.W. 和 R. J. Desnick. “囊性纖維化人群攜帶者篩查：終於到來了 - 我們準備好了嗎？”《遺傳醫學》。2001 年 3 月/4 月。第 3 卷，第 2 號，第 87-90 頁。
• NIH 共識宣告，囊性纖維化基因檢測，第 15 卷，第 4 號，1997 年 4 月 14-16 日。
• www.geneclinics.org
• http://www.GenzymeGenetics.com/
• www.cff.org

註釋

本提綱中的資訊最後更新於 2002 年。