青少年起病的成人型糖尿病筛查与诊治专家共识
青少年起病的成人型糖尿病(maturity onset diabetes of the young,MODY)是一类特殊类型糖尿病,于1975年首先被报道,通常起病年龄较轻,临床症状不重,有家族遗传史[ 1 ]。1991年,Bell等[ 2 ]在1个庞大的MODY家系中定位了20号染色体长臂的致病基因位点,命名为MODY1,为发现肝细胞核因子4α(hepatic nuclear factor 4α,HNF4A)基因为MODY1的致病基因奠定了基础。翌年,Froguel等[ 3 ]发现了7号染色体短臂上的第2个MODY基因位点,并确认为葡萄糖激酶(glucokinase,GCK)基因,即MODY2。之后又确认了MODY1基因为HNF4A,并陆续确认了肝细胞核因子1α(hepatic nuclear factor 1α,HNF1A)、胰十二指肠同源盒因子(pancreatic duodenal homeobox factor-1,PDX-1)基因等其他MODY基因,迄今已报道有14种MODY类型。
MODY约占糖尿病患者人数的1%~5%,其中GCK和肝细胞核因子基因突变类型较为常见。MODY发病常常较为隐匿,临床上时常被漏诊,常在妊娠期糖尿病筛查中被发现。随着对MODY临床特点认识的深入以及分子生物学检测技术的迅速发展,越来越多的MODY患者被早期发现和诊断。为了规范MODY筛查新技术和新方法在临床的推广使用,中华医学会糖尿病学分会糖尿病基础研究与转化医学学组邀请国内糖尿病领域部分专家撰写本共识,旨在帮助MODY患者得以早期发现、正确诊断、精准治疗,推动MODY的规范化筛查与诊治。
流行病学
MODY是最常见的一类单基因突变型糖尿病,白种人和黄种人均有报道,MODY估计约占所有糖尿病患者的1%~5%,欧洲地区MODY的人群患病率基本接近,估计为68/100万~108/100万[ 4 ],美国MODY患病率估计为21/100万[ 5 ]。然而,亚洲人群患病率目前尚不清楚。截至目前,MODY共发现有14种基因突变类型,而在不同种族中,MODY致病基因谱亦有明显差异。白种人HNF1A及GCK基因突变比率为70%~80%,而中国人、日本人的HNF1A及GCK突变比率仅为5%~10%[ 6 , 7 ]。值得注意的是,由于MODY起病隐匿,发病初期很少出现明显代谢紊乱,后续进展缓慢,临床表现多样,临床症状与1型糖尿病(T1DM)及2型糖尿病(T2DM)均有重叠,且部分患者无典型的家族聚集表现或家系调查困难,临床常常被误诊为T1DM或T2DM。因此,MODY的患病率可能被低估。
临床特点
MODY包含了一系列表现为常染色体显性遗传的单基因糖尿病,典型的MODY往往有3代及以上的家族史、青年起病(25岁前)、无T1DM相关的自身抗体、不需要胰岛素治疗且无酮症倾向。目前已鉴定出14个不同的MODY亚型,分别由14个不同的致病基因突变所致,其中的3个MODY亚型和其相关基因(B淋巴细胞激酶、成对盒4和Krüppel样转录因子11)的致病性尚存在争议( 表1 )。
GCK、HNF1A和HNF4A是常见的MODY致病基因,其次是肝细胞核因子1B(hepatic nuclear factor 1B,HNF1B),其余的致病基因都非常罕见[ 23 ]。本共识主要介绍4种常见MODY的临床特点。
一、HNF4A-MODY(MODY1)
是由于编码肝细胞核因子4α蛋白的HNF4A基因突变所致[ 8 ]。HNF4A基因突变导致胰岛β细胞受葡萄糖刺激后分泌的胰岛素减少,且这种分泌缺陷随着时间的推移进行性加重。患者常常在青春期或儿童期已出现高血糖,虽然磺脲类药物治疗的初始效果良好,但随着时间的推移与胰岛素分泌缺陷的进展,患者最终往往需要胰岛素治疗。HNF4A-MODY患者因血糖控制不佳发生微血管病变的风险与普通T2DM类似。
3.患者在起病早期对磺脲类药物较敏感,小剂量的磺脲类药物可维持良好的血糖控制。
二、GCK-MODY(MODY2)
由于编码葡萄糖激酶的GCK基因突变所致。葡萄糖激酶主要功能是将葡萄糖磷酸化为葡萄糖-6-磷酸,并充当胰岛β细胞的葡萄糖感受器,该酶的缺陷会导致葡萄糖刺激胰岛素分泌的阈值升高[ 8 ]。
3.患者患糖尿病大血管和微血管并发症的危险非常低。
三、HNF1A-MODY(MODY3)
由于编码肝细胞核因子1α蛋白的HNF1A基因突变所致,是白种人中最常见的MODY亚型。HNF1A蛋白是β细胞中胰岛素基因的弱反式激活因子,HNF1A基因突变可导致胰岛素分泌异常。和HNF4A-MODY类似,HNF1A-MODY患者没有明显的胰岛素抵抗,部分使用胰岛素治疗的患者在明确HNF1A基因存在突变后成功转换为磺脲类药物单药治疗[ 27 ]。患者的胰岛素分泌缺陷会随着病程逐渐加重,因此最终往往需要胰岛素治疗[ 5 ]。HNF1A-MODY患者发生微血管病变比例较高。
4.和其他类型糖尿病相比,超敏C反应蛋白(hs-CRP)水平更低[ 30 , 31 ]。
四、HNF1B-MODY(MODY5)
由于编码肝细胞核因子1β蛋白的HNF1B基因缺陷所致[ 12 ]。特别值得注意的是,除了基因点突变以外,HNF1B基因的大片段缺失也十分常见,约占所有HNF1B-MODY患者的一半,HNF1B基因的大片段缺失通常是17q12缺失综合征的一部分。此外,HNF1B-MODY患者中约有一半为新发突变,没有家族史。HNF1B-MODY患者的临床表型十分丰富,包括早发糖尿病、胰腺萎缩、泌尿生殖系统发育异常、缓慢进展的肾功能不全、低镁血症等。其中,肾脏的发育和功能异常是HNF1B-MODY的1个重要临床特征。与HNF1B基因点突变不同,HNF1B基因大片段缺失的患者还可合并出现神经、精神系统的异常[ 32 ]。
7.大片段缺失的患者还可合并神经、精神系统异常,如自闭症、癫痫、认知障碍等。
MODY筛查
一、临床筛查
根据MODY的定义,临床筛查应重点关注发病年龄<25岁、自身抗体阴性、胰岛功能尚存、不伴有代谢紊乱、同时父母中有一方受累的患者。随着对MODY各个亚型的深入研究,发现某些类型还具有一些额外的特征( 表1 )。因此,当临床上遇到的糖尿病患者存在以下特征时,需考虑到MODY的可能性[ 33 ]。
9.具有胰腺以外的综合征样临床表现(如泌尿生殖系统发育异常、合并神经、精神系统异常等)。
二、遗传筛查
针对高度疑似MODY的患者,基因检测是明确诊断的金标准。由于MODY的致病基因没有突变热点,致病突变可能位于基因覆盖的编码区和非编码区,包括点突变、插入缺失突变和大片段结构变异等,其中编码区非同义突变和剪切体变异较常见。常见检测方法主要包括一代测序(Sanger)和二代测序(NGS)。其中NGS技术能够实现单次实验检测多个基因,大大提高了检测通量和效率,同时降低了成本,已广泛用于单基因遗传病的筛查[ 34 ]。Sanger的准确性高、操作简单,但通量低、费用高、检测的区域和样本量受到限制,目前多用于NGS结果的验证和家系成员筛查。
随着NGS的不断推广,尤其是靶向单基因糖尿病的测序产品逐渐成熟,MODY致病基因区域检测出的变异会越来越多,如何判定变异的性质变得尤为重要。目前国际较为通用的是2015年美国医学遗传学和基因组学学院/分子病理学协会(American College of Medical Genetics and Genomics/Association for Molecular Pathology,ACMG/AMP)公布的《测序变异解读的标准和指南》[ 35 ],该指南通过公共人群数据库中的等位基因频率、疾病数据库和文献检索、软件预测、实验室功能检测和家系中变异与表型共分离等方面的证据把变异分为“致病性”“可能致病性”“意义不确定”“良性”和“可能良性”。值得注意的是,由于对疾病和基因功能理解的局限,目前对于临床高度怀疑MODY的患者进行全外显子测序时,仍然有超过50%的患者不能给出明确的分子诊断。在临床实践中变异性质判定必须慎重,错误的诊断对先证者及其家族成员都有潜在危害,因此在解读变异时需要专业的遗传咨询知识。
筛查路径
MODY相对罕见,亟须一个合理的筛查路径富集MODY疑似患者,以达到增加检测阳性率、减少漏诊率和减轻患者经济负担的目标。然而,由于MODY不同亚型之间的临床特征异质性很大,权衡诊断率、漏诊率和检测费用将是一个很大的挑战。
英国的一项横断面研究结果显示,在发病年龄<30岁、血清C肽>200 pmol/L的T2DM患者中,HNF1A-MODY和HNF4A-MODY发病率高达25%[ 36 ]。我国学者在抗体阴性的临床诊断T1DM患者中(诊断年龄中位数20岁)发现MODY患者约占17%[ 37 ]。法国的一项横断面研究发现,胰岛自身抗体阴性的患者中,同时至少满足以下3个条件中的2个,MODY检出率为16%;3个条件分别为:(1)发病年龄在15~40岁或至少2个亲属患糖尿病;(2)BMI<30 kg/m2或至少2个亲属患糖尿病;(3)有至少2代糖尿病家族遗传史;筛选条件增加到3代及以上家族遗传史和BMI<25 kg/m2的40岁前发病的高加索人群,检出率将提高到43%[ 38 ]。这些研究提示,发病早、胰岛功能尚存、胰岛自身抗体阴性和连续的家族遗传史这些临床特征能够有效地富集MODY患者。当然,也会有相当比例的MODY患者由于新发突变致病而表现为没有家族遗传史[ 37 , 38 ]。在临床实践中,根据具体情况可以适当放宽对于家族史的要求。
GCK-MODY的发病年龄跨度较大,并发症发生风险较低。由于对各种口服降糖药物均不敏感,控制饮食和增加运动应作为非妊娠患者的主要治疗手段;同时有报道显示,该亚型在中国糖尿病患者中所占的比例较高[ 6 , 39 ],因此有必要对疑似GCK-MODY的患者进行明确的分子诊断,避免此类患者接受不必要的治疗。
目前基因检测成本逐年下降,适当放宽筛选条件,能够提高诊断率、减少漏诊率,让更多的MODY患者有机会接受基因筛查。因此,建议在BMI≤24 kg/m2、无代谢综合征和有2代及以上家族史的糖尿病患者中,针对≤25岁发病的患者,通过胰岛自身抗体和空腹C肽水平(fasting C-peptide,FCP)筛选;25岁<发病年龄≤45岁发病的患者,T2DM患者比例相对升高,增加为3代及以上家族遗传史(连续有血缘关系)和胰岛自身抗体进行筛选;对疑似GCK-MODY的新诊断糖尿病患者,通过空腹血糖(fasting plasma glucose,FPG)为5.4~8.3 mmol/L或HbA1c为5.8%~7.6%,口服降糖药物疗效不佳筛选,对符合筛选条件的糖尿病患者建议开展基因检测( 图1 )
治疗
明确MODY的亚型有助于选择适当的治疗方案,对其预后也有重要影响。MODY患者可以用胰岛素治疗,部分患者也可以通过口服降糖药物(如磺脲类药物)进行控制,选择合适的治疗方法有利于提高患者生活质量。
一、生活方式干预
生活方式干预为一线治疗。所有糖尿病患者均建议优先进行饮食干预,尤其在血糖和HbA1c水平仍在“非糖尿病”范围内时,合理的策略是使用低碳水化合物、低热卡饮食[ 41 ],减少含糖饮料和果汁的摄入,增加低糖水果和蔬菜的摄入量,保持健康的生活方式。运动是糖尿病管理计划的重要组成部分,建议坚持每天进行60 min中等强度的运动[ 42 ]。
二、降糖药物
治疗目标应是在3~4个月内将FPG水平控制在7 mmol/L以下,HbA1c水平控制在6.5%以下。大部分MODY患者口服药物治疗即可达到血糖控制目标,有些类型MODY患者,尤其病程较长的患者需要接受胰岛素治疗。部分类型MODY患者也可使用胰高糖素样肽-1受体激动剂(glucagon-like peptide-1 receptor agonist,GLP-1RA)[ 43 ]。
1.HNF4A-MODY(MODY1):MODY1的儿童和青少年,控制饮食是一种合理的治疗方法。但随着时间的推移,大多数患者将经历β细胞功能恶化,需要使用药物治疗。MODY1患者对磺酰脲类药物敏感,且可以发挥胰腺外作用,如减少肝脏的葡萄糖输出和增强外周组织胰岛素敏感性,但需注意从小剂量起始以避免低血糖[ 43 ];也有MODY1患者使用二肽基肽酶Ⅳ抑制剂(dipeptidyl peptidase-4 inhibitors,DPP-4i)能获得很好的降糖效果,同时避免低血糖的发生[ 43 ]。
2.GCK-MODY(MODY2):GCK-MODY患者通常无症状,血糖轻度升高,尤其以FPG水平升高常见,餐后血糖变化不明显,微血管并发症少见,其分泌的胰岛素足够应对进食后血浆葡萄糖浓度的增加[ 44 ]。因此,MODY2患者建议仅使用饮食干预,不推荐使用药物治疗,且口服降糖药或胰岛素治疗不会降低患者HbA1c水平[ 45 ],但妊娠期建议使用胰岛素来防止胎儿过度生长,并建议给予高于标准剂量的胰岛素[ 46 ]。关于启用胰岛素的时机,因胎儿GCK基因型而异,可以在妊娠合并血糖升高时立即开始启用,也可以仅在胎儿过度生长时使用,但均需密切监测胚胎宫内生长速度,及时调整治疗方案[ 47 ]。对于亚洲人群,由于较多人群出现正常体重合并胰岛素抵抗,尤其对于高碳水化合物饮食和缺乏运动的MODY2患者建议使用口服药物治疗。
3.HNF1A-MODY(MODY3):MODY3是所有MODY分型中最常见的1种,随着年龄的增大,胰岛素的分泌逐渐减少,并且血糖控制趋于恶化,发生微血管和大血管并发症的风险与T1DM和T2DM相似,因此需要进行积极治疗。MODY3患者的治疗取决于年龄和HbA1c水平,但很大程度上与MODY1治疗选择类似。如果HbA1c值<6.5%,则一线治疗应采用低糖的饮食[ 48 ],当饮食干预不能满足血糖控制时可使用磺脲类药物治疗。与MODY1类似,患者在使用磺脲类药物进行治疗时,治疗方案的第一目标是避免低血糖,因此,建议在成年人中初始剂量为有效量的1/4,并在血糖控制的基础上逐步增加。但是长期使用磺脲类药物仍可能导致体重增加和内源性胰岛素分泌减少,最终部分患者可能进展为胰岛素依赖的T2DM。
相反,GLP-1RA和DPP-4i可降低血糖水平并增加内源性胰岛素水平[ 43 ]。其主要原因在于这两类药物增加胰岛素分泌不是通过增加ATP生成,而是通过增加cAMP产生,从而克服了MODY3患者需要受损线粒体产生ATP的过程。因此,GLP-1受体激动剂和DPP-4i诱导的胰岛素分泌方式可能更有效地增加这些患者的胰岛素分泌。此外,GLP-1RA和DPP-4i在MODY3患者治疗中可减少β细胞凋亡,促进β细胞生成[ 43 ]。临床研究也发现GLP-1RA在MODY3治疗中能获得和磺脲类药物相当的降糖效果,且更低的低血糖发生率,在儿童MODY3患者中的研究也有同样的发现,因此,GLP-1RA和DPP-4i在MODY3患者中可能带来更多临床收益。
4.HNF1B-MODY(MODY5):由于MODY5患者合并胰腺发育不良和一定程度的肝胰岛素抵抗,因此对磺脲类药物的反应不敏感,可能需要早期胰岛素治疗。另外,其他并发症和合并症(如肾脏疾病、肝功能不全、血脂异常)也需要积极处理。肾脏管理是HNF1B基因突变患者治疗的一个特别重要的方面,因为这些患者会出现肾功能不全,约一半的MODY5患者在45岁左右进展为终末期肾功能衰竭[ 43 , 49 ]。MODY5多合并低镁血症,应注意监测患者电解质情况,适当补镁,维持电解质代谢平衡;部分患者合并早发痛风、高尿酸血症、胰腺外分泌功能下降等均需积极对症处理[ 49 ]。
5.其他:PDX1-MODY(MODY4)患者的显著特征是12岁以前出现肥胖和高胰岛素血症,故应密切随访与严重高血糖相关的心血管并发症和微血管并发症(如视网膜病变和肾病)。而对于MODY4的治疗,建议使用口服降糖药或胰岛素,如二甲双胍、DDP-4i,其中大多数MODY4患者需要使用胰岛素才能更好地控制病情[ 50 ]。约50%的NEUROD1-MODY(MODY6)患者仅通过口服降糖药和饮食进行治疗即有效,部分患者在接受胰岛素治疗后,使用格列美脲和二甲双胍治疗仍可以达到控制血糖的效果[ 51 ]。KLF11-MODY(MODY7)发病的初始阶段建议使用胰岛素进行治疗,部分患者可使用口服降糖药物,如二甲双胍、罗格列酮治疗[ 52 ]。目前,用其他药物对CEL-MODY(MODY8)患者进行治疗的方法缺乏证据,建议使用胰岛素治疗;另外,MODY8患者在儿童期可出现胰腺外分泌功能障碍,合并胰腺外分泌功能障碍患者可予以对症处理[ 53 ]。在进行基因诊断前,未确诊的PAX4-MODY(MODY9)患者通过饮食或口服降糖药治疗,但在基因诊断后,确诊的患者需要用胰岛素进行治疗[ 54 ]。INS-MODY(MODY10)患者的治疗可以使用口服降糖药、早期服用口服降糖药后改用胰岛素治疗或仅用胰岛素进行治疗[ 55 ]。BLK-MODY(MODY11)患者多合并肥胖症,因此饮食管理和减重是MODY11治疗的重要措施。药物治疗建议使用胰岛素,少数患者口服降糖药有效[ 19 ]。ABCC8-MODY(MODY12)患者在饮食干预后血糖控制不佳者,建议先使用胰岛素,血糖控制稳定后可转换为口服磺脲类药物[ 56 ]。目前,磺脲类药物是KCNJ11-MODY(MODY13)患者治疗的首选药物,部分患者可选择胰岛素治疗[ 57 ]。APPL1-MODY(MODY14)目前的治疗方法包括饮食治疗、使用膳食补充剂(如吡啶甲酸铬和B族维生素等)和胰岛素。
三、共病管理
MODY患者也常出现合并症和并发症,需要作相应的处理。
4.糖尿病视网膜病变:增殖性视网膜病变、临床上明显的黄斑水肿或严重的非增殖性视网膜病变,需要激光治疗。
综上,MODY是一类特殊类型糖尿病,目前有14种亚型。由于其患病率低,起病隐匿,不同亚型的治疗方案常常不同。因此,规范筛查与基因诊断对于制定个体化治疗方案显得十分重要。我们期待,本共识将有助于MODY患者得以早期发现、正确诊断、精准治疗,推动MODY的规范化筛查与诊治。随着对疾病认识的深入和临床证据的增加,我们将对本共识进行更新和修订。
引用:徐勇,胡承,杨涛,等. 青少年起病的成人型糖尿病筛查与诊治专家共识[J]. 中华糖尿病杂志,2022,14(05):423-432.
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