ADO(顯性型)
發病年齡:青少年至成年期。相對輕症。
別名:Albers-Schönberg病。主要因CLCN7基因突變所致。
主要問題:骨折、聽力喪失、顏面神經麻痺、骨髓炎。
大理石骨病(Osteopetrosis)是一種因破骨細胞形成或功能障礙導致骨骼廣泛硬化的遺傳性代謝性骨骼疾病。1904年,德國放射科醫師Albers-Schönberg首次報告此病,最初稱為「大理石骨病」,1926年正式命名為「骨硬化症」。眼部症狀主要由顱骨及眼眶骨的過度生長所引起。
ADO(顯性型)
發病年齡:青少年至成年期。相對輕症。
別名:Albers-Schönberg病。主要因CLCN7基因突變所致。
主要問題:骨折、聽力喪失、顏面神經麻痺、骨髓炎。
ARO(隱性型)
其他病型
中間型:兒童期發病。表現為身材矮小、骨折、骨髓炎、貧血、牙齒異常、顏面神經麻痺、聽力喪失。
CA II缺乏症:伴有腎小管性酸中毒。
X連鎖型:NEMO/IKBKG突變。最罕見。
主要分為常染色體顯性型(ADO)、常染色體隱性型(ARO)和X連鎖型三種。此外還有中間型(兒童期發病)、伴有腎小管酸中毒的碳酸酐酶II缺乏症等亞型。ADO相對輕微,但ARO病情嚴重,需要早期治療介入。
破骨細胞的骨吸收障礙導致未成熟骨組織壓迫神經管(視神經管、眶上裂、顱底孔)。視神經管逐漸狹窄,持續機械壓迫視神經,導致壓迫性視神經病變,若不處理會進展為視神經萎縮和失明。詳細請參閱「病理生理學・詳細發病機制」一節。
大理石骨病是由於破骨細胞形成或功能相關的基因突變所致,目前已鑑定出23個基因。遺傳模式和致病基因會顯著影響治療的適用性。
骨硬化症的致病基因大致可分為「破骨細胞形成但功能異常型(osteoclast-rich型)」和「破骨細胞本身無法形成型(osteoclast-poor型)」。
| 基因 | 類型 | ARO中的發生頻率 |
|---|---|---|
| TCIRG1 | osteoclast-rich | 約50%4) |
| CLCN7 | 富含破骨細胞(也是ADO-2的主因) | 13〜16%3) |
| SNX10 | 富含破骨細胞 | 約4%1) |
| OSTM1 | 富含破骨細胞 | 2〜6%3) |
| TNFSF11(RANKL) | osteoclast-poor | 少數2) |
| TNFRSF11A(RANK) | osteoclast-poor | 少數3) |
早期診斷與基因型鑑定直接影響治療方針的決定。
全外顯子組定序(WES)鑑定致病基因,對於治療方針的決定至關重要。2,3,4)
可觀察到全血球減少(貧血、血小板減少、白血球異常)、ALP升高、LDH升高。1,3,4)
先天性巨細胞病毒感染因類似肝脾腫大、全血球減少、視神經異常,需特別注意。確診需要基因檢測。4)
因為不同致病基因會影響HSCT的適應症。RANKL(TNFSF11)突變或OSTM1突變時,HSCT無效甚至有害,若未確認基因型即進行移植,將帶來不必要的風險。透過全外顯子組分析找出致病基因,對決定治療方針至關重要。
這是針對嬰兒惡性型骨質石化症(IMO)唯一的根治性治療。早期進行可提高維持或恢復視力的可能性。
HSCT無效的情況:
對於由TNFSF11(RANKL)基因突變引起的石骨症,重組RANKL蛋白的投予是一種治療選擇。在造血幹細胞移植無效的此類疾病中,需要基於分子診斷的個別化治療。
作為症狀治療,手術打開視神經管的骨組織。有報告指出,在嬰兒惡性型中早期施行可阻止視力惡化。為抑制神經症狀進展,早期診斷至關重要。
並非如此。HSCT對嬰兒惡性型(ARO/IMO)有效,但對RANKL(TNFSF11)突變或OSTM1突變等部分基因型無效。對於RANKL突變病例,可選擇給予RANKL重組蛋白治療。治療前的基因診斷不可或缺。
大理石骨病的基本病理是破骨細胞形成與功能障礙導致的骨吸收不全。未被吸收的缺陷骨組織堆積,形成脆弱而過密的骨骼結構。當骨髓腔被骨骼侵蝕時,造血空間減少,導致肝脾的髓外造血(引起肝脾腫大)。6)
osteoclast-rich型
主要致病基因:TCIRG1、CLCN7、OSTM1、SNX10等。
機轉:存在破骨細胞,但骨吸收功能失效。
TCIRG1:V-ATP酶a3亞基障礙→吸收腔酸化不足→無法骨吸收。3)
CLCN7:Cl⁻/H⁺交換功能障礙→與TCIRG1的氫離子運輸協調失調。3)
osteoclast-poor型
主要致病基因:TNFSF11(RANKL)、TNFRSF11A(RANK)。
機轉:破骨細胞的分化與活化本身受到障礙。
RANKL:破骨細胞分化與活化必需的生長因子。除了受體RANK,也與LGR4結合,通過GSK3-β途徑抑制破骨細胞分化。2)
治療意義:HSCT無效。RANKL重組蛋白成為治療選擇。
骨吸收障礙導致未成熟骨堆積,使神經管狹窄,是根本原因。
在胎兒及嬰兒期的骨骼發育中,視神經管、上眼眶裂等神經通過的孔洞,需依賴破骨細胞的骨吸收作用來形成並維持適當大小。若破骨細胞功能異常,未成熟的骨組織無法被吸收而堆積,導致這些孔洞逐漸狹窄。視神經管變窄會壓迫視神經,從壓迫性視神經病變進展為視神經萎縮及失明。
自體造血幹細胞基因治療正受到關注,作為異體HSCT的替代方案。此方法可能避免移植前處理引起的併發症及GVHD(移植物抗宿主病)的風險。4)
Xian等人(2020)成功從大理石骨病iPSC產生基因修正的破骨細胞。Moscatelli等人(2020)在IMO基因治療的臨床前研究回顧中,展示了表型逆轉的概念驗證。4)
目前已鑑定出23個致病基因,但新突變的報告仍持續出現。
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