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運動失調-微血管擴張症(ATAXIA–TELANGIECTASIA)

同義詞:Louis–Bar syndrome

重點特徵(Key features)

進行性小腦運動失調(Progressive cerebellar ataxia)

眼皮膚微血管擴張(Oculocutaneous telangiectasias),最初出現於球結膜(bulbar conjunctivae)

體液性與細胞媒介性免疫的選擇性缺乏,導致鼻竇肺部感染(sinopulmonary infections)

對游離輻射(ionizing radiation)敏感性增加

白血病與淋巴瘤

前言(Introduction)

運動失調-微血管擴張症(ataxia–telangiectasia, AT)的特徵為眼皮膚微血管擴張、自嬰兒期開始的進行性小腦運動失調、程度不一的免疫缺陷並傾向發生鼻竇肺部感染,以及染色體不穩定性伴隨暴露於游離輻射後持續存在的 DNA 損傷。

流行病學(Epidemiology)

AT 是一種體染色體隱性遺傳疾病,發生率為每 40 000 至 100 000 名活產中有 1 例,帶因率可達人口的 1%。

致病機轉(Pathogenesis)

AT 起因於 ataxia–telangiectasia mutated 基因(ATM)的突變,該基因編碼一種類 phosphatidylinositol 3-kinase 的絲胺酸/蘇胺酸蛋白激酶(serine/threonine protein kinase),在活化對 DNA 損傷(特別是雙股斷裂)的凋亡與細胞週期反應中扮演核心角色。這些 DNA 斷裂由 MRN(MRE11–RAD50–nibrin [NBN])複合體直接偵測,該複合體招募 ATM 並觸發其由不活化的多聚體解離為活化的單體。自體磷酸化的 ATM 單體隨後(經由磷酸化)活化多種標的,包括 p53、BRCA1、FANCD2 與 Artemis,此外還有 NBS1 與 MRE11。其結果為細胞週期停滯與促進 DNA 修復,此作用同時發生於外來損傷(例如游離輻射)的情境,以及淋巴球中 V(D)J 重組(V(D)J recombination)、端粒維持(telomere maintenance)與減數分裂(meiosis)期間所發生的生理性 DNA 斷裂之處理過程。這解釋了 AT 病人所觀察到的對游離輻射敏感、免疫缺陷、早老(premature aging)與精子生成缺陷。受影響個體的進行性神經退化,可能反映了無法複製之細胞族群中的 DNA 修復缺陷。與 ATM 功能異常相關的氧化壓力(oxidative stress)也被認為與本病的致病機轉有關。

值得注意的是,編碼 MRN 複合體組成成分之基因的突變,會造成與 AT 表現相似的疾病。MRE11 突變是類 AT 疾病(AT-like disorder)的成因,其特徵為輻射敏感性與神經學表現,但無微血管擴張;而 NBN 或罕見的 RAD50 突變則造成 Nijmegen breakage syndrome,其特徵為小頭症(microcephaly)、免疫缺陷、染色體不穩定性與癌症易感性。

臨床特徵(Clinical Features)

AT 的第一個表現通常是運動失調,典型出現於受影響的兒童開始行走時。然而,診斷常常直到眼皮膚微血管擴張發展完全時才被辨識出來,中位年齡為 6 歲。微血管擴張首先於 3–6 歲時出現在外側與內側球結膜,呈現紅色、對稱的水平條紋(圖 60.1A)。隨後微血管擴張發生於耳、眼瞼、顴部隆起、肘窩與膕窩,以及胸骨前區,較不常見於手足背側,以及硬顎與軟顎。非顏面部的皮膚微血管擴張常很細微,形似細小的瘀點(petechiae)(圖 60.1B)。

近 90% 的病人可見皮膚與毛髮的早老(progeric)變化。皮下脂肪早期即流失,顏面皮膚傾向變得萎縮與硬化。灰白髮常出現於幼童,並可能於青春期時發生瀰漫性頭髮灰白。AT 的另一常見表現為皮膚肉芽腫(cutaneous granulomas)(圖 60.1C),常與持續性的德國麻疹病毒(rubella virus)感染相關(疫苗株 > 野生株)。這些肉芽腫性斑塊傾向持續存在並潰瘍,導致顯著的不適。AT 兒童常有色素增加或減少的斑(macules),以及沿 Blaschko 線(lines of Blaschko)的色素增加和/或減少,染色體不穩定性可能解釋其對色素鑲嵌現象(pigmentary mosaicism)的易感性。AT 個體曾被描述的其他皮膚科發現包括顏面丘疹鱗屑性皮疹(papulosquamous rash)、異色症(poikiloderma)、好發於手臂的多毛症(hypertrichosis)、疣,以及黑色棘皮症(acanthosis nigricans)。

小腦運動失調通常始於嬰兒期,特徵為頭部與軀幹的搖晃。舞蹈徐動症(choreoathetosis)、構音障礙的言語(dysarthric speech)、動眼異常與肌陣攣抽動(myoclonic jerks)常於兒童期變得明顯。儘管肌力良好,病人典型於 11 歲時即被限制於輪椅。面容變得呆滯與張力低下,並隨進行性早老特徵同時發展出面具樣(mask-like)變化。值得注意的是,在具有殘餘激酶活性之 ATM 突變的個體中,曾描述較輕微、於成年期才出現神經學表現的 AT。

超過 80% 的 AT 病人發生慢性或反覆的鼻竇肺部感染,最常見的死因為支氣管擴張症(bronchiectasis)併呼吸衰竭。大多數受影響個體也有葡萄糖耐受不良(glucose intolerance)、高胰島素血症(hyperinsulinemia)與胰島素阻抗(insulin resistance)的證據。AT 的其他表現包括生長遲緩(>70%)、性腺功能低下(hypogonadism,尤其在女性病人)與智能障礙(約 30%)。

雖然曾有報告指出淋巴性惡性腫瘤是嬰兒期 AT 的表現徵象,但多數腫瘤發生於年輕成人。存活至青少年後期的病人有高達 40% 的風險發展出惡性腫瘤,尤其是白血病(相較於未受影響的個體增加 70 倍)與淋巴瘤(增加 200 倍)。偶爾,病人於 30 幾歲(第三個十年)發展出基底細胞癌(basal cell carcinomas, BCCs)。

帶有異型合子 ATM 突變的帶因者,其發展出乳癌的風險與死於癌症的可能性均增加二至三倍,癌症包括胃、結腸與肺以及乳房的惡性腫瘤。在 <50 歲的個體中有更高的超額死亡率。

實驗室發現(Laboratory Findings)

AT 病人的免疫學缺陷包括:(1) 血清中 IgE、IgA 與 IgG(尤其是 IgG 與 IgG)濃度降低,分別見於約 80%、70% 與 60% 的病人;(2) 低分子量(8 S)IgM(見於 80% 的病人)與血清 IgM 濃度升高(見於少數病人);以及 (3) 細胞媒介性免疫缺陷,如淋巴球減少(lymphopenia,見於 70% 的病人)與對抗原及有絲分裂原的體外反應不足。受影響個體傾向有相對的 CD4+ T 細胞缺乏與 γ/δ T 細胞過多,以及血清中介白素-8(interleukin-8, IL-8)濃度升高,此趨化激素可能促成 AT 中的致病性發炎。多數病人有胸腺缺如或異常。完全無 ATM 活性的個體,其免疫學缺陷較 ATM 活性低下者更為嚴重。

自發性染色體異常,如片段(fragments)、斷裂(breaks)、間隙(gaps)與轉位(translocations),在 AT 病人中發生的頻率是未受影響個體的 2–18 倍,並亦觀察到端粒縮短速率增加。第 7 與第 14 號染色體的重排特別常見,並可能預測淋巴瘤的發生。來自病人與帶因者的纖維母細胞 DNA 對游離輻射及類輻射製劑(radiomimetic agents,如 bleomycin)極為敏感。

幾乎所有 AT 病人都有 α-fetoprotein 與癌胚胎抗原(carcinoembryonic antigen)濃度升高,測量前者可支持 ≥2 歲個體的診斷。約半數病人的肝臟轉胺酶(hepatic transaminase)濃度亦輕度升高,且 MRI 常於幼兒期即顯示小腦萎縮。其他傳統的診斷線索包括以群落存活試驗(colony survival assay)進行輻射敏感性測試、輻射抗性 DNA 合成分析(顯示異常的 S 期查核點),以及核型分析以辨識 7;14 轉位。可利用 ATM 基因定序或針對 ATM 蛋白的免疫墨點法(immunoblotting)以確認診斷。當已辨識出父母的突變時,可進行 AT 的產前診斷。

鑑別診斷(Differential Diagnosis)

AT 兒童在眼部微血管擴張變得明顯之前,可能被認為患有 Friedreich ataxia。結膜微血管擴張偶爾被誤診為結膜炎,但其慢性病程與微血管擴張血管的大小可資區別 AT。Bloom syndrome 可表現顏面、偶爾為結膜的微血管擴張、咖啡牛奶斑(café-au-lait macules)、免疫球蛋白濃度降低、反覆呼吸道感染與血液性惡性腫瘤,但病人並無神經學異常(見第 87 章)。FILS syndrome —— 顏面畸形(facial dysmorphism)、免疫缺陷、網狀青斑(livedo)與身材矮小 —— 由 polymerase ε 1(POLE1)突變所致,具有重疊的特徵,並也可表現微血管擴張或異色症。RIDDLE syndrome 是一種體染色體隱性遺傳疾病,特徵為輻射敏感性、免疫缺陷、顏面畸形、學習困難、運動控制異常與身材矮小,起因於 RNF168 的突變,該基因編碼一種在 DNA 雙股斷裂處媒介泛素依賴性訊息傳遞的蛋白質。

治療(Treatment)

AT 病人的中位壽命目前為 >25 年。超過半數病人死於慢性鼻竇肺部疾病,高達三分之一死於惡性腫瘤或癌症治療的併發症。部分存活至成年期的病人在神經學與免疫學狀態上顯示改善。

治療為支持性:

●以抗生素治療感染;對於嚴重免疫缺陷的病人給予預防性抗生素與 IVIg 替代療法

●避免日曬並使用防曬品

●對支氣管擴張症病人早期進行物理治療,並對間質性肺病考慮全身性皮質類固醇治療

●物理治療以預防與神經功能異常相關的攣縮

●篩檢惡性腫瘤的發生。若發生惡性腫瘤,通常需要化學治療;應避免放射線與類輻射的化療製劑,尤其是 bleomycin。AT 病人對放射後紅斑、組織壞死與輻射誘發的皮膚惡性腫瘤的閾值降低。若必須進行放射治療,建議將每次分次劑量限制在 1 Gy,總放射劑量 <20 Gy。在具有造血系統惡性腫瘤或嚴重免疫缺陷表現(包括破壞性的德國麻疹病毒相關皮膚肉芽腫)的 AT 病人中,已使用採減低強度前置處理療程(reduced intensity conditioning regimen)的異體造血幹細胞移植。由於氧化壓力被認為促成 AT 病人的染色體不穩定性、神經退化與惡性腫瘤,常建議給予抗氧化劑如 α-lipoic acid;然而,在一項小型對照研究中,以後者併用 nicotinamide 治療並未改善神經或肺功能。在具有截斷型 ATM 突變的病人中,以 aminoglycosides 治療可誘發對過早終止密碼子的讀通(read-through),並恢復功能性 ATM 蛋白的產生,為潛在的治療方法提供了基礎。

圖 60-1:運動失調-微血管擴張症(AT)之結膜與皮膚微血管擴張及肉芽腫性斑塊

圖 60.1 運動失調-微血管擴張症(ataxia–telangiectasia, AT)。A 一名 AT 女孩內側與外側球結膜上的線狀微血管擴張。眼瞼上亦有點狀與較小的線狀微血管擴張。B 一名 AT 年輕女性頸部廣泛的微血管擴張。C 一名兒童腿部持續存在的肉芽腫性斑塊。這些病灶常潰瘍且難以處理。A,由 Edward Cowen, MD 提供。

表 60-1:原發性免疫缺陷疾病的皮膚表現

表 60.1 原發性免疫缺陷疾病的皮膚表現。+,偶見的表現;++,常見的表現;BCC,基底細胞癌(basal cell carcinoma);CALM,咖啡牛奶斑(café-au-lait macules);CMC,慢性黏膜皮膚念珠菌症(chronic mucocutaneous candidiasis);DLE,圓盤狀紅斑性狼瘡(discoid lupus erythematosus);GVHD,移植物抗宿主病(graft-versus-host disease);HSV,單純疱疹病毒(herpes simplex virus);IL,介白素(interleukin);JIA,幼年型自體免疫性關節炎(juvenile idiopathic arthritis);LE,紅斑性狼瘡(lupus erythematosus);PG,壞疽性膿皮症(pyoderma gangrenosum);SCID,嚴重複合型免疫缺陷(severe combined immunodeficiency);SVV,小血管炎(small vessel vasculitis);TAP,抗原處理相關轉運蛋白(transporter associated with antigen processing);WHIM,疣、低丙種球蛋白血症、感染與骨髓白血球滯留症(warts, hypogammaglobulinemia, infections and myelokathexis)。

表 60-2:原發性免疫缺陷的分類與在其他章節討論的疾病

表 60.2 原發性免疫缺陷:國際免疫學會聯盟專家委員會(International Union of Immunological Societies Expert Committee)的分類,以及在其他章節討論的疾病。

表 60-3:反覆皮膚感染病人評估原發性免疫缺陷的篩檢實驗室檢查

表 60.3 對反覆皮膚感染的病人評估原發性免疫缺陷之篩檢實驗室檢查。