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運動失調-微血管擴張症(Ataxia–Telangiectasia)

  • 同義詞:Louis–Bar syndrome。

重點一覽

  • 進展性小腦性運動失調(progressive cerebellar ataxia)。
  • 眼皮膚微血管擴張(oculocutaneous telangiectasias),最初出現於眼球結膜(bulbar conjunctivae)。
  • 體液與細胞媒介免疫的選擇性缺乏,導致鼻-肺部感染。
  • 對游離輻射(ionizing radiation)敏感性增加。
  • 白血病與淋巴瘤。

疾病定義

  • 特徵為眼皮膚微血管擴張、嬰兒期開始的進展性小腦性運動失調、程度不一的免疫缺乏(易發生鼻-肺部感染),以及染色體不穩定併游離輻射暴露後持續的 DNA 損傷。

流行病學

  • 自體隱性疾病,發生於每 40,000 至 100,000 活產有 1 例;帶因率高達人口的 1%。

致病機轉

  • 由 ATM(ataxia–telangiectasia mutated)基因突變造成;ATM 編碼一個類 phosphatidylinositol 3-kinase 的 serine/threonine 蛋白激酶,在活化 DNA 損傷(特別是雙股斷裂)的細胞凋亡與細胞週期反應中扮演核心角色。
  • DNA 斷裂由 MRN 複合體(MRE11–RAD50–nibrin [NBN])直接感測,該複合體招募 ATM 並促其自無活性多聚體解離為有活性單體。
  • 自體磷酸化的 ATM 單體隨後(經磷酸化)活化多種標的,包括 p53、BRCA1、FANCD2、Artemis,以及 NBS1 與 MRE11。
  • 結果為細胞週期停滯與 DNA 修復的促進——既在外來損傷(如游離輻射)情境,也在淋巴球 V(D)J 重組、端粒維持與減數分裂期間生理性 DNA 斷裂的處理。
  • 此解釋了病人的輻射敏感性、免疫缺乏、早老與精子生成缺陷。
  • 進展性神經退化可能反映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亦被認為參與致病。

相關疾病(MRN 複合體)

  • MRE11 突變造成 AT 樣疾病(AT-like disorder):有輻射敏感性與神經表現,但無微血管擴張
  • NBN(罕見 RAD50)突變造成 Nijmegen breakage syndrome:小頭症、免疫缺乏、染色體不穩定、癌症易感性。

臨床特徵

神經學

  • 第一個表現通常是運動失調,典型在患童開始走路時出現。
  • 小腦性運動失調通常始於嬰兒期,特徵為頭與軀幹搖擺。
  • 舞蹈手足徐動症(choreoathetosis)、言語不清(dysarthric speech)、眼球運動異常與肌抽躍常在童年變明顯。
  • 儘管肌力良好,病人典型在 11 歲前需依賴輪椅。
  • 臉部表情變得呆滯低張,隨進展性早老特徵同時發展面具樣變化。
  • 帶有保留殘餘 kinase 活性 ATM 突變者,可有較輕的 AT,神經表現在成年才發病。

皮膚與毛髮

  • 診斷常直到眼皮膚微血管擴張充分發展才被辨認,中位年齡 6 歲。
  • 微血管擴張首先在 3–6 歲出現於眼球結膜的外側與內側,呈紅色、對稱的水平條紋。
  • 之後在耳、眼瞼、顴突、肘前窩與膝後窩、胸骨前區發展;較少見於手足背側與硬顎、軟顎。
  • 非顏面的皮膚微血管擴張常不明顯,類似細小瘀點(petechiae)。
  • 近 90% 病人有皮膚與毛髮的早老(progeric)變化:皮下脂肪早期喪失,臉部皮膚傾向萎縮與硬化。
  • 幼童常出現白髮,青春期可有瀰漫性頭髮變灰。
  • 另一常見表現為皮膚肉芽腫,常與持續性德國麻疹病毒感染有關(疫苗株 > 野生型);這些肉芽腫性斑塊傾向持續並潰瘍,造成顯著不適。
  • AT 兒童常有色素過度或減少斑,以及沿 Blaschko 線的色素過度及/或減少;染色體不穩定可能解釋其易有色素鑲嵌現象(pigmentary mosaicism)。
  • 其他曾描述的皮膚發現:顏面丘疹鱗屑性皮疹、異色症(poikiloderma)、好發手臂的毛髮增生、病毒疣、黑色棘皮症。

感染與其他

  • 80% 病人有慢性或反覆鼻-肺部感染;最常見死因為支氣管擴張併呼吸衰竭。

  • 多數病人有葡萄糖耐受不良、高胰島素血症與胰島素抗性的證據。
  • 其他表現:生長遲緩(>70%)、性腺功能低下(尤其女性病人)、智能障礙(約 30%)。

惡性腫瘤

  • 雖有嬰兒期以淋巴性惡性腫瘤作為 AT 首發徵象的報告,多數新生物發生於年輕成人。
  • 存活至十幾歲後期的病人有高達 40% 的惡性腫瘤風險,特別是白血病(比未受影響者增加 70 倍)與淋巴瘤(增加 200 倍)。
  • 偶有病人在 20 幾歲發生基底細胞癌(BCCs)。
  • 異型合子 ATM 突變帶因者發生乳癌的風險以及因癌症死亡的可能性增加 2 至 3 倍,包括胃、大腸、肺與乳房的惡性腫瘤;<50 歲者超額死亡率更高。

實驗室發現

免疫學缺陷

  • 血清 IgE、IgA、IgG 降低,分別見於約 80%、70%、60% 的病人。
  • 低分子量(8 S)IgM(80% 病人);少數病人血清 IgM 升高。
  • 細胞媒介免疫缺陷:淋巴球低下(70% 病人)、對抗原與 mitogens 的體外反應不足。
  • 病人傾向有相對的 CD4+ T 細胞缺乏與 γ/δ T 細胞過多,血清 interleukin-8(IL-8)升高(IL-8 可能促成 AT 的病理性發炎)。
  • 多數病人胸腺缺失或異常。
  • 完全無 ATM 活性者的免疫缺陷比 ATM 活性低下者更嚴重。

染色體與生化

  • 自發性染色體異常(碎片、斷裂、間隙、轉位)發生頻率為未受影響者的 2–18 倍;亦見端粒縮短速率增加。
  • 第 7 與第 14 號染色體重排特別常見,可能預測淋巴瘤發生。
  • 病人與帶因者的纖維母細胞 DNA 對游離輻射與擬輻射藥物(如 bleomycin)極為敏感。
  • 幾乎所有病人 α-fetoprotein 與 carcinoembryonic antigen 濃度升高;測定前者可支持 ≥2 歲個體的診斷。
  • 約半數病人肝臟轉胺酶輕度升高;MRI 常在幼兒早期即顯示小腦萎縮。

診斷方法

  • 傳統診斷線索:以 colony survival assay 做輻射敏感性測試、分析輻射抗性 DNA 合成(顯示 S phase checkpoint 異常)、核型分析辨識 7;14 轉位。
  • 可用 ATM 基因定序或 ATM 蛋白 immunoblotting 確認診斷。
  • 若已辨識父母突變,可行產前診斷。

鑑別診斷

  • 在眼部微血管擴張顯現前,AT 兒童可能被誤認為 Friedreich ataxia。
  • 結膜微血管擴張偶被誤診為結膜炎,但病程長期性與擴張血管的大小可區分。
  • Bloom 症候群:可有顏面(偶結膜)微血管擴張、咖啡牛奶斑、免疫球蛋白降低、反覆呼吸道感染與血液惡性腫瘤,但無神經異常
  • FILS 症候群(facial dysmorphism, immunodeficiency, livedo, short stature,由 POLE1 突變造成):特徵重疊,亦可有微血管擴張或異色症。
  • RIDDLE 症候群:自體隱性,由 RNF168 突變造成(該基因編碼在 DNA 雙股斷裂處介導泛素依賴訊息的蛋白);特徵為輻射敏感性、免疫缺乏、顏面畸形、學習困難、動作控制異常、身材矮小。

預後

  • 目前病人的中位壽命 >25 歲。
  • 超過半數病人死於慢性鼻-肺部疾病;高達 1/3 死於惡性腫瘤或癌症治療併發症。
  • 部分存活至成年者的神經與免疫狀態有改善。

治療

  • 支持性治療:
    • 感染用抗生素;嚴重免疫缺乏者用預防性抗生素與 IVIg 替代治療。
    • 避免日曬並使用防曬品。
    • 支氣管擴張者早期物理治療;間質性肺病考慮全身性皮質類固醇治療。
    • 物理治療以預防神經功能障礙相關的攣縮。
    • 惡性腫瘤篩檢。
  • 若發生惡性腫瘤通常需化學治療;應避免放射治療與擬輻射化療藥(特別是 bleomycin)
  • AT 病人對放射後紅斑、組織壞死與放射誘發皮膚惡性腫瘤的閾值降低。
  • 若必須放射治療,建議限制每次分次劑量為 1 Gy,總放射劑量 <20 Gy。
  • 帶血液惡性腫瘤或嚴重免疫缺乏表現(含破壞性德國麻疹病毒相關皮膚肉芽腫)者,已使用減低強度前置處理(reduced intensity conditioning)的異體造血幹細胞移植。
  • 因氧化壓力被認為促成染色體不穩定、神經退化與惡性腫瘤,常建議給予抗氧化劑如 α-lipoic acid;但在一小型對照研究中,該藥與 nicotinamide 併用並未改善神經或肺功能。
  • 帶截斷型 ATM 突變的病人,以 aminoglycosides 治療可誘導過早終止密碼子的 read-through 並恢復功能性 ATM 蛋白生成,提供潛在治療取向的基礎。


圖 60-1:運動失調-微血管擴張症(AT)。A 一名 AT 女孩眼球結膜內外側的線狀微血管擴張;眼瞼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 一名兒童腿部持續的肉芽腫性斑塊;這些病灶常潰瘍且難以處理。