BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
BỘ Y TẾ
ĐẠI HỌC Y DƯỢC THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
HOÀNG LÊ PHÚC
BỆNH WILSON Ở TRẺ EM VIỆT NAM
ĐẶC ĐIỂM LÂM SÀNG, SINH HÓA,
ĐIỀU TRỊ, TẦM SOÁT VÀ
DI TRUYỀN HỌC PHÂN TỬ
LUẬN ÁN TIẾN SĨ Y HỌC
Thành phố Hồ Chí Minh - Năm 2017
MỤC LỤC
Trang
Trang phụ bìa
Lời cam đoan
Mục lục
Danh mục các chữ viết tắt
Danh mục các bảng
Danh mục các hình, biểu đồ, sơ đồ
Bảng đối chiếu các thuật ngữ Anh-Việt sử dụng trong luận án
ĐẶT VẤN ĐỀ ........................................................................................................................ 1
MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU ................................................................................................. 4
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU ............................................................................... 5
1. 1. Lịch sử ........................................................................................................................... 5
1.2. Dịch tể học ..................................................................................................................... 8
1.3. Bệnh sinh ....................................................................................................................... 8
4.5. Xác định kết quả tầm soát bệnh Wilson cho cha, mẹ, anh, chị, em ruột của bệnh
nhi Wilson bằng lâm sàng, sinh hóa và phân tích đột biến phân tử gien ATP7B ...... 103
4.6. Xác định hiệu quả điều trị bệnh Wilson ................................................................ 107
KẾT LUẬN ....................................................................................................................... 118
KIẾN NGHỊ...................................................................................................................... 120
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN CỦA TÁC GIẢ
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC
DANH SÁCH BỆNH NHÂN
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
ALT
Alanine aminotransferase
AST
Aspartate Aminotransferase
ATP7B
ATPase copper transporting beta
F
Female (bé gái)
H1
NT 24 giờ
Nước tiểu 24 giờ
NX
Biểu hiện thần kinh nhưng sự hiện diện hay không hiện hiện
P
bệnh
gan(dương
không tính)
được khảo sát
Positive
PELD Score
Pediatric End-Stage Liver Disease Score
TM
Tetrathiomolybdate
TPHCM
Thành phố Hồ Chí Minh
VGM
Bảng 3.4. Các thể lâm sàng chính theo phân loại Leipzig 2003 ...................... 55
Bảng 3.5. Phân bố và tuổi trung bình của các dạng lâm sàng tổn thương gan 56
Bảng 3.6. Thể lâm sàng và tuổi trung bình theo phân loại kiểu hình Leipzig
2003 .................................................................................................. 56
Bảng 3.7. Tỷ lệ vòng Kayser-Fleischer, hàm lượng ceruloplasmin/máu và
đồng nước tiểu 24 giờ ...................................................................... 58
Bảng 3.8. Phân bố vòng Kayser-Fleischer theo phân loại kiểu hình Leipzig
2003 .................................................................................................. 59
Bảng 3.9. Bất thường nồng độ ceruloplasmin trong máu theo phân loại kiểu
hình Leipzig 2003 ............................................................................ 59
Bảng 3.10. Phân bố hàm lượng đồng trong nước tiểu 24 giờ theo phân loại
kiểu hình Leipzig 2003 .................................................................... 60
Bảng 3.11. Đặc điểm Polymorphism ............................................................... 61
Bảng 3.12. Đặc điểm các loại đột biến được phát hiện ................................... 63
Bảng 3.13. Phân bố kiểu gien của 36 bệnh nhân Wilson................................. 64
Bảng 3.14. Phân bố tổn thương theo exon của 48 allele gien ATP7B có đột
biến ................................................................................................... 65
Bảng 3.15. Đặc điểm dân số, lâm sàng và sinh hóa của 15 trường hợp có 2 đột
biến gien ATP7B.............................................................................. 70
Bảng 3.16. Đặc điểm dân số, lâm sàng và sinh hóa của 18 trường hợp phát
hiện 1 đột biến gien ATP7B ............................................................ 71
Bảng 3.17. Các đặc trưng chính của bệnh Wilson ở hai nhóm đồng hợp tử và
dị hợp tử ........................................................................................... 72
Bảng 3.18a. Phân bố các thể phân loại kiểu hình Leipzig 2003 ở hai nhóm
đồng hợp tử và dị hợp tử .................................................................. 72
Bảng 3.18b. Phân bố các thể phân loại kiểu hình Leipzig 2003 có triệu chứng
lâm sàng của hai nhóm đồng hợp tử và dị hợp tử ........................... 73
Bảng 3.19. Đặc điểm lâm sàng, sinh hóa các trường hợp đột biến D1027H ... 19
Hình 1.1: S A Kinnier Wilson ............................................................................ 5
Hình 1.2: Trang bìa tạp chí Brain tháng Ba năm 1912 đánh dấu sự phát hiện
bệnh Wilson ........................................................................................ 6
Hình 1.3: Chuyển hóa đồng trong cơ thể người................................................. 9
Hình 1.4: Điều hoà chuyển hoá đồng tại tế bào gan ........................................ 10
Hình 1.5: Các quá trình trong tế bào của men ATP7B bình thường và bị
đột biến ............................................................................................. 12
Hình 1.6. Cấu trúc gien ATP7B và sản phẩm protein của nó, men ATP7B... 13
Hình 1.7. Hình ảnh MRI điển hình của bệnh nhi Wilson người Việt 14 tuổi . 18
Hình 1.8. Vòng Kayser-Fleischer ở bé trai người Việt 14 tuổi ..................... 19
Hình 1.9. Sơ đồ thiết kế thuốc mới điều trị thải đồng đặc hiệu ....................... 30
Hình 1.10: Phân tích haplotype ........................................................................ 35
Hình 3.1: Các vùng cấu trúc của men ATP7B được mã hóa tương ứng với các
exon trên gien ATP7B và các đột biến được phát hiện ................... 62
Hình 3.2. Đột biến c.314C>A đồng hợp tử ..................................................... 66
Hình 3.3. Đột biến c.314C>A dị hợp tử ........................................................... 66
Hình 3.4. Đột biến chèn thêm 1 nucleotide (c.525- 526insA) ........................ 67
Hình 3.5. Đột biến mới p.D1027H (c.3079G>C) của exon 14 ........................ 67
Hình 3.6. Tổn thương da do D-Penicillamine .................................................. 85
Danh mục các sơ đồ và biểu đồ
Sơ đồ 1.1. Lưu đồ chẩn đoán bệnh Wilson ...................................................... 24
Sơ đồ 2.1: Qui trình lọc bệnh Wilson .............................................................. 49
Sơ đồ 3.1: Sơ đồ kết quả nghiên cứu ............................................................... 52
Sơ đồ 4.1: Phân loại bệnh nhân cho lựa chọn thuốc khởi đầu điều trị .......... 115
Biểu đồ 3.1. Phân bố phân loại kiểu hình Leipzig 2003 theo lứa tuổi............. 57
BẢNG ĐỐI CHIẾU THUẬT NGỮ ANH-VIỆT SỬ DỤNG
Exon
Vùng tương ứng của gien còn lưu lại trong RNA
(có thể mã hóa hoặc không mã hóa axit amin)
Female
Bé gái
Ferenci score
Thang điểm Ferenci
First degree relatives
Anh chị em ruột
Frameshift
Lệch khung đọc
Gene
Gien
Genotype
Kiểu gien
Haplotype
Negative
Âm tính
Nonesene
Vô nghĩa
Not done
Không thực hiện
Polymorphism
Đa hình
Positive
Dương tính
Premstop
Dừng sớm
Pro-drug
Tiền thuốc
Phenotype
1
ĐẶT VẤN ĐỀ
Bệnh Wilson được đặt tên theo họ của bác sĩ Samuel Alexander
Kinnier Wilson (Wilson SAK), là người phát hiện bệnh đầu tiên năm 1912
[140]. Đây là bệnh rối loạn chuyển hóa đồng, di truyền tính lặn và gien gây
bệnh, ATP7B, nằm trên nhiễm sắc thể 13. Gien bị đột biến làm sản phẩm
protein của nó, men ATP7B, bị thay đổi hoặc mất chức năng, vì vậy đồng
không thể thải ra ngoài qua mật mà bị tích tụ ở gan, sau đó lắng đọng ở các cơ
quan khác, thường nhất là não, mắt và hồng cầu, gây ra các biểu hiện bệnh
tương ứng.
Bệnh Wilson được xếp vào nhóm bệnh hiếm gặp, tính trên toàn cầu độ
lưu hành bệnh là 12-29/ triệu dân và tần suất mắc bệnh mới là 1: 30.000 với tỷ
lệ người lành mang gien bệnh là 1:100 [50]. Mặc dù hiếm nhưng bệnh Wilson
lại là bệnh gan chuyển hóa di truyền thường gặp nhất. Trong một thời gian dài
sau khi được Wilson phát hiện, các bệnh nhân này đều tử vong hoặc tàn tật
[50],[104]. Mãi cho tới khi Walshe tìm ra D-Penicillamine, rồi Trientine thì
bệnh Wilson lại là bệnh gan chuyển hóa có thể điều trị, thậm chí khi xơ gan
đã ở giai đoạn trễ [15]. Phát hiện này cùng với sự kiện ba nhóm nghiên cứu
độc lập cùng tìm ra gien gây bệnh ATP7B vào năm 1993 [22],[126],[144] đã
làm các nhà khoa học rất lạc quan, cho rằng trong một thời gian ngắn sẽ có
phương pháp phát hiện sớm và điều trị hiệu quả căn bệnh này. Thế nhưng,
trong hơn 20 năm nay người ta dần dần nhận ra thật sự mình còn biết quá ít về
căn bệnh tưởng chừng như đơn giản nhưng thật sự rất phức tạp này.
Tính phức tạp của nó thể hiện đầu tiên ở tính đa dạng lâm sàng. Bệnh
có thể biểu hiện ở nhiều cơ quan khác nhau như gan, thần kinh, thận, mắt,
hồng cầu, xương khớp, thậm chí ở tim. Thêm vào đó, ngay cả hai biểu hiện
3
gien-kiểu hình đòi hỏi phải có cỡ mẫu lớn, trong bối cảnh bệnh hiếm gặp nên
cần có tính toàn cầu, chuẩn hóa tiêu chuẩn chẩn đoán và phân loại kiểu hình
để có thể quy nạp và tìm ra mối liên quan. Điều này cũng có nghĩa là việc
nghiên cứu phân loại lâm sàng, chẩn đoán, điều trị, tầm soát, phân tích đột
biến phân tử của từng địa phương là rất cần thiết cho việc xử trí hiệu quả hơn
căn bệnh này.
Mặc dù y văn cho thấy bệnh Wilson đã được phát hiện ở Việt Nam từ
thập niên 60 của thế kỷ trước, nhưng cho đến nay vẫn chưa có báo cáo nào tại
nước ta đánh giá toàn diện bệnh lý này từ lâm sàng đến sinh học phân tử ở trẻ
em. Chúng tôi thực hiện nghiên cứu xác định các đặc điểm lâm sàng, sinh
hóa, đột biến, đáp ứng điều trị và tầm soát bệnh Wilson ở trẻ em Việt Nam để
góp phần phát hiện và điều trị hiệu quả và sớm bệnh lý này.
4
MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU
1. Mô tả đặc điểm dân số học và tỷ lệ các thể lâm sàng (bệnh gan cấp, bệnh
gan mạn đơn thuần, bệnh gan-thần kinh và bệnh thần kinh đơn thuần) theo
phân loại kiểu hình Leipzig 2003.
2. Mô tả tỷ lệ 3 đặc trưng chính của bệnh Wilson: hiện diện vòng Kayser
Fleischer, giảm nồng độ ceruloplasmin trong máu, tăng nồng độ đồng trong
nước tiểu 24 giờ.
3. Xác định đặc điểm đột biến phân tử gien ATP7B.
4. Chứng minh bước đầu mối liên quan kiểu gien-kiểu hình
5. Mô tả kết quả tầm soát bệnh Wilson cho cha, mẹ, anh, chị, em ruột của
[140]
(“thoái hóa nhân đậu tiến triển: một bệnh thần kinh có
tính gia đình đi kèm với xơ gan”). Wilson đã mô tả 4
trường hợp mà ông đã gặp và tự mình nghiên cứu (3
trường hợp lúc còn sống, 1 trường hợp sau tử vong), 2
trường hợp từ bệnh án của bệnh viện quốc gia Queen Square, Luân Đôn và 6
trường hợp được Ormerod mô tả trước đó vào năm 1890 trong báo cáo bệnh
viện St. Batolomew. Thật ra trước SAK Wilson đã có vài tác giả mô tả các
trường hợp có biểu hiện giống bệnh này (von Frerichs 1861, Võlsch 1911,
Westphal 1883; Strũmpell 1898, Homén 1890; Homén 1892) nhưng đã không
thấy được mối liên hệ với gan hoặc lại cho là do nguyên nhân khác.
Từ điểm mốc có tính đột phá này cho đến nay y học đã có nhiều tiến bộ
trong việc tìm hiểu cơ chế bệnh sinh, biểu hiện lâm sàng, sinh hóa, điều trị, di
truyền, sinh học phân tử (Bảng 1.1). Hiện nay người ta đã phát hiện gần 500
đột biến gien ATB7B [26],[57] và đang nỗ lực xác định mối tương quan giữa
kiểu gien và kiểu hình của bệnh.
6
Hình 1.2. Trang bìa tạp chí Brain tháng Ba năm 1912 đánh dấu
sự phát hiện bệnh Wilson
“Nguồn: Wilson, SAK. Brain, 1912” [140]
7
Bảng 1.1. Các cột mốc của quá trình nghiên cứu bệnh Wilson
Bệnh Wilson là bệnh hiếm gặp. Các số liệu đáng tin cậy về độ lưu hành
bệnh rất phân tán và thay đổi theo thời gian [111]. Ở hầu hết các nước châu
Âu, độ lưu hành bệnh lúc sinh là 12-18 phần triệu ca sinh. Ở Nhật, là quốc gia
có xu hướng kết hôn cùng dòng máu, theo Saito, 1981 là 33 phần triệu dân
[105]. Costa Rica có tỷ lệ rất cao: 60 phần triệu dân [53]. Tỷ lệ ở Hoa Kỳ
khoảng 1/50.000 dân. Tuy nhiên cần lưu ý rằng vì tỷ lệ tử vong của bệnh cao
nên độ lưu hành của bệnh tại các thời điểm sau sanh sẽ thấp hơn tỷ lệ lúc sinh
rất nhiều [98], chẳng hạn như ở Ireland, độ lưu hành bệnh trong số bệnh được
điều trị vì bệnh Wilson năm 1986 là 3.6 phần triệu dân trong khi tỷ lệ này lúc
sinh là 17 phần triệu ca sinh [102].
Tần suất người lành mang gien bệnh cũng thay đổi theo quốc gia và dao
động từ 1/90-1/500 [47].
1.3. BỆNH SINH
1.3.1. Chuyển hóa đồng trong cơ thể người
Đồng là yếu tố vi lượng thiết yếu đóng vai trò cofactor catalytic quan
trọng cho rất nhiều protein cần cho hoạt động chức năng của tế bào bình
thường. Thiếu đồng sẽ gây ra nhiều triệu chứng, điển hình là bệnh Menkel,
bệnh di truyền lặn liên kết nhiễm sắc thể giới tính X do đột biến gien ATP7A
[85].
Đồng trong thức ăn hàng ngày sẽ được hấp thu nguyên phát ở ruột non.
Từ tế bào ruột đồng được đưa vào tĩnh mạch cửa nhờ sự hỗ trợ của protein
bệnh Menkel ATP7A. Trong tĩnh mạch cửa, đồng gắn kết với albumin,
transcuprein và histidine. Từ huyết tương tĩnh mạch cửa nó nhanh chóng được
nội bào hóa vào tế bào gan. Tại gan lượng đồng dư không cần cho các hoạt
động chuyển hóa sẽ được bài tiết ra mật xuống ruột. Phần đồng không hấp thu
9
tại ruột non sẽ được thải qua phân cùng với lượng đồng thải qua mật này.
nghiên cứu ở chuột này, cho người ta thấy rằng sự thải các cơ chất ra mật của
11
lysosome (tiêu thể) hoàn toàn còn nguyên vẹn nhưng đồng không thải ra mật
được do ATPase đã không thể tái phân bố đến tiêu thể [116]. Đồng cũng
không gắn được vào peptid ceruloplasmin làm cho sản phẩm này kém ổn định
trong hệ tuần hoàn gây ra giảm nồng độ trong máu, điều mà hơn 50 năm trước
đây đã được ghi nhận [110].
Vì vậy chính vị trí tại bộ Golgi giúp cho ATP7B hoàn thành được các
chức năng của mình và đây chính là điểm mấu chốt của cân bằng chuyển hóa
đồng trong tế bào gan [141]. Các thông tin thu được từ nghiên cứu các thể đột
biến ATP7B ở người bệnh Wilson đã củng cố thêm cho luận điểm này (Hình
1.4).
Gần đây Tsivkovskii và cộng sự đã cho thấy ATP7B của đột biến
thường gặp nhất H1069Q đã định vị sai vị trí tại mạng lưới nội tương thô
[130], thay vì phải ở bộ Golgi (Hình 1.5). Sản phẩm của các loại đột biến
khác cũng nằm lan tỏa trong bào tương hoặc thiếu khả năng tái phân bố khi có
tình trạng tăng đồng [59],[89].
1.3.3. Đột biến gien ATP7B
Gien ATP7B dài 80kb, có 21 exon nằm trên nhiễm sắc thể 13 mã hóa
một protein có chiều dài 1465 acid amin là một loại men ATPase type P vận
chuyển đồng trong tế bào [38] (Hình 1.6). Theo cơ sở dữ liệu của Dian Cox
[26] năm 2014 số đột biến gien ATB7P đã vượt quá 500, được mô tả ở châu
Âu, Hoa Kỳ, châu Á (Nhật Bản, Hàn Quốc, Đài loan, Trung Quốc). Phần lớn
các đột biến này chỉ xảy ra ở vài bệnh nhân gốc và các thành viên trong gia
đình của họ. Chỉ có đột biến H1069Q có thể gặp đến 40% ở Bắc Âu [47],
[141]. Đột biến này cũng phổ biến ở Đông và Trung Âu, Châu Mỹ còn ở châu
Á đột biến A778L có thể chiếm tới 14-49% nhưng lại không tìm thấy ở châu
tại tiêu thể. Lượng đồng tích tụ này tạo ra các gốc tự do làm tổn thương tế bào
qua con đường stress oxy hóa. Hơn nữa ceruloplasmin trong máu giảm làm
giảm khả năng kết nối đồng với nó trong huyết thanh. Vì vậy khi bị tích tụ
trong gan quá nhiều lượng đồng phóng thích vào máu sẽ không nối với
ceruloplasmin mà nối với albumin hoặc acid amin. Lượng đồng kết nối với
các chất này sẽ tăng thải qua nước tiểu (nồng độ đồng trong nước tiểu 24 giờ
tăng) và sẽ lắng đọng ở các cơ quan như não, thận, giác mạc, cơ, xương và
khớp.
Trong bệnh Wilson sắt cũng tích tụ ở gan giống như đồng. Điều này do
ceruloplasmin là một dạng feroxidase nên khi bị giảm nó sẽ không chuyển sắt
14
(II) thành sắt (III). Vì vậy một phần tổn thương gan trong bệnh Wilson có thể
do tích tụ sắt gây ra.
1.3.5. Quá tải đồng và biểu hiện lâm sàng
Deiss và các tác giả khác [29] đã đề nghị hệ thống phân loại giai đoạn
để lý giải tính đa dạng của các biểu hiện bệnh Wilson. Gồm 5 giai đoạn như
sau
Giai đoạn I: đặc trưng bởi sự tích tụ đồng ngày một nhiều hơn xảy ra ở
bào tương tế bào gan. Quá trình này tiếp diễn cho đến khi các vị trí kết nối
đồng trong gan được bão hòa. Giai đoạn này không có triệu chứng và thường
xảy ra trước 3 tuổi.
Giai đoạn II: đồng ở trong tế bào gan được tái phân bố từ bào tương
đến lysosome và đồng thời sẽ phóng thích ra khỏi gan. Nếu sự phóng thích
này xảy ra một cách từ từ, bệnh nhân vẫn không có triệu chứng. Nếu tái phân
bố nhanh, gan sẽ hoại tử và bệnh nhân bắt đầu có triệu chứng của bệnh gan.
Ngoài ra, nếu đồng phóng thích vào máu nhanh thì có thể gây thiếu máu tán
huyết. Giai đoạn này thường đi kèm với suy gan tối cấp, cần phải ghép gan.