鐮形血球症(sickle cell disease, SCD)為一群體染色體隱性遺傳疾病,其共同特徵是至少帶有一個鐮形血紅素(sickle hemoglobin, HbS)基因。SCD 是伴隨頻繁危象(crisis)發作的慢性疾病,急性併發症難以預測且可能致命,常見肌肉骨骼劇痛、肺炎樣疾病、腦血管意外、脾與腎功能異常。

流行病學與病因#

  • 鐮形血球特質(sickle cell trait, SCT):異型合子(HbAS),帶因者通常無症狀;約每 13 名非裔美籍嬰兒就有 1 名帶有 SCT。
  • 鐮形血球貧血(sickle cell anemia, SCA):同型合子(HbSS)狀態,是 SCD 最常見且最嚴重的型態。
  • 約有 10 萬名美國人罹患 SCD,每 365 名非裔美籍新生兒約有 1 名。基因型以 HbSS(約 75%)最常見,其次為 HbSC、HbSβ⁺-thalassemia、HbSβ⁰-thalassemia。
  • HbS 源於 β 多肽鏈第 6 位置的胺基酸由麩胺酸(glutamic acid)置換為纈胺酸(valine)。帶 HbS 基因可保護異型合子免於惡性瘧原蟲(Plasmodium falciparum)感染,故在瘧疾流行的熱帶地區具選擇優勢。
  • 發生率最高者為非裔,亦見於印度、沙烏地阿拉伯、地中海、中南美洲與加勒比海後裔。

病理生理#

SCD 影響多重器官系統,臨床表現因基因型差異甚大。主要機轉為三個:循環受損、紅血球(red blood cells, RBCs)破壞與血管停滯。

Figure 68–1:鐮形血球症的病理生理

  • HbS 聚合化:去氧的 HbS 溶解度下降,促成血紅素分子間疏水交互作用與聚合,使 RBC 扭曲成新月或鐮刀狀。
  • 黏稠度與黏附:反覆鐮形化與去鐮形化造成細胞膜損傷、失去彈性;鐮形 RBC 壽命僅 10 至 20 天(正常 100 至 120 天),加上黏附血管內皮,導致小血管(有時大血管)阻塞與局部組織缺氧。
  • 保護性血紅素:胎兒血紅素(fetal hemoglobin, HbF)含 γ 鏈、不受 β 鏈點突變影響,較不易鐮形化;HbF 升高可能緩和病情。
  • 其他效應:鐮形細胞阻塞脾臟血流導致功能性無脾(functional asplenia),增加被有莢膜微生物(特別是 Streptococcus pneumoniae)感染的傾向。

臨床標誌為疼痛性血管阻塞性危象(vasoocclusive crises);1 歲前可出現指趾炎(dactylitis,手足症候群)。常見慢性溶血性貧血、脾與心臟腫大、鞏膜黃疸;Hgb 約 7.0 至 10.0 g/dL,HbF 低而網狀紅血球、血小板、白血球增加,抹片見鐮形細胞。新生兒篩檢以血紅素電泳或 DNA 分析確診。

治療目標#

需要跨領域、定期排程的終生照護,以減少併發症與住院。治療目標包括:維持或增加血色素至病人基準值、增加 HbF、降低 HbS、預防感染併發症、預防或有效處置疼痛、預防中樞神經系統(central nervous system, CNS)損傷(含中風)。

健康維護#

預防接種與感染預防#

因脾功能受損,SCD 病人對有莢膜微生物(S. pneumoniae、H. influenzae、Salmonella)保護不足,肺炎鏈球菌疫苗合併 penicillin 預防已大幅降低罹病與死亡率。感染是 3 歲以下 SCD 兒童的首要死因。

  • 肺炎鏈球菌疫苗:13 價結合型疫苗(PCV 13)常規用於嬰幼兒;23 價多醣體疫苗(PPSV 23)用於 2 歲以上兒童與成人;建議兩種皆接種。
  • 其他:每年接種流感疫苗(6 個月以上),並接種腦膜炎雙球菌疫苗與一次性 Haemophilus influenzae b 型疫苗。
  • penicillin 預防:兒童應至少服用至 5 歲。Penicillin V potassium 自 2 個月大開始,2 個月至 3 歲 125 mg 口服每日兩次、3 至 5 歲 250 mg 每日兩次;對 penicillin 過敏者可用 erythromycin。
  • 葉酸(folic acid):因加速的紅血球生成而需求增加,慢性溶血者建議補充 1 mg/day。

胎兒血紅素誘導劑#

hydroxyurea

hydroxyurea 為核糖核苷酸還原酶抑制劑,可增加 HbF 與含 HbF 的網狀紅血球,並具抗氧化、減少嗜中性球與單核球、增加一氧化氮等作用。在中至重度成人 SCD 的指標性試驗中,將住院、疼痛、急性胸症候群(acute chest syndrome, ACS)與輸血頻率減少近 50%,後續研究顯示 9 年間死亡率降低 40%。

  • 適應症:頻繁血管阻塞性危象、嚴重症狀性貧血、反覆 ACS 或其他嚴重併發症;建議 9 個月以上的嬰兒及兒童、青少年不論臨床嚴重度皆可考慮以減少併發症。
  • 劑量:起始 10 至 15 mg/kg/day 單次口服,8 至 12 週後若血球穩定可增加,最高至 35 mg/kg/day。腎功能不全須依肌酸酐清除率調整。
  • 監測:監測平均紅血球體積(mean corpuscular volume, MCV,隨 HbF 上升而增加)與 HbF(目標 15%–20%);劑量調整期每 2 週、穩定後每 4 至 6 週檢查血球。若血色素 < 4.5 g/dL、絕對嗜中性球 < 2 × 10³/mm³、血小板或網狀紅血球 < 80 × 10³/mm³ 應暫停。並補充葉酸,因 hydroxyurea 可能掩蓋葉酸缺乏。

hydroxyurea 最常見不良反應為骨髓抑制;動物高劑量研究具致畸性,哺乳期應避免。

  • decitabine(5-aza-2′-deoxycytidine):對 hydroxyurea 無反應或不耐者,藉抑制 DNA 甲基化誘導 HbF。
  • L-glutamine:2017 年 FDA 核准,用於 5 歲以上以減少急性併發症,臨床研究顯示疼痛危象與 ACS 住院減少。

慢性輸血治療#

慢性輸血主要適應症為兒童的中風預防,可將中風復發從約 50% 降至 10%;亦可減少疼痛危象與 ACS。目標為維持 HbS < 30%,通常每 3 至 4 週輸血一次。

輸血風險包括同種免疫(alloimmunization)、高黏稠度、病毒傳播、容量過載與鐵質過載。維持超過 1 年的慢性輸血具鐵質過載風險,當血清鐵蛋白 > 1500 至 2000 ng/mL 時應考慮鐵螯合治療(deferoxamine、deferasirox 或 deferiprone)。

異體造血幹細胞移植#

異體造血幹細胞移植(hematopoietic stem cell transplant, HSCT)是 SCD 唯一潛在治癒方法。最佳適應對象為 16 歲以下、有嚴重併發症且具 HLA 相符捐贈者(通常為手足)的兒童;移植相關死亡率約 5%–10%,移植排斥約 10%。

急性併發症的處置#

感染與發燒#

SCD 病人體溫 > 38.5°C 應立即評估、抽血液培養並開始對有莢膜微生物的經驗性抗生素。

  • 廣效靜脈抗生素涵蓋:ceftriaxone 或 cefotaxime;對 cephalosporin 真性過敏者用 clindamycin;懷疑葡萄球菌或抗藥性肺炎鏈球菌時加 vancomycin;懷疑黴漿菌(Mycoplasma)肺炎時用 erythromycin 或 azithromycin。
  • 以 acetaminophen 或 ibuprofen 控制發燒,並補充足量水分。
  • 骨髓炎(osteomyelitis):SCD 兒童最常見致病菌為 Salmonella 種,其次為 Staphylococcus aureus,應經驗性涵蓋。

腦血管意外#

急性神經事件(如中風)需住院密切監測,每 2 小時做神經學檢查。急性處置包括換血或單純輸血以維持血色素約 10.0 g/dL、HbS < 30%;有中風病史的兒童應啟動慢性輸血治療。可用經顱都卜勒超音波早期偵測缺血性中風。

急性胸症候群(ACS)#

ACS 需住院;鼓勵每 2 小時使用誘發性肺量計(incentive spirometry),適當止痛但避免止痛劑引起的換氣不足,維持適當體液平衡。革蘭氏陰性、陽性與非典型細菌感染常見,應早期使用包含 macrolide、quinolone 或 cephalosporin 的廣效抗生素。維持氧飽和度 ≥ 92%;症狀快速進展時常需換血,喘鳴者可用吸入性支氣管擴張劑。

陰莖異常勃起(priapism)#

至 18 歲時約 90% 男性 SCD 病人曾發作。勃起超過 2 小時應立即評估。目標為止痛、降焦慮、消腫並保留睪丸功能與生育力。初始治療為積極補液與止痛,避免冰敷。可用 pseudoephedrine 預防發作;嚴重者抽出陰莖血液後以稀釋 epinephrine 灌洗。

再生不良危象與脾隔離危象#

  • 再生不良危象(aplastic crisis):多由人類 parvovirus B19 感染引起的暫時性 RBC 生成抑制,通常自行恢復,嚴重貧血時輸血;應隔離病人,孕婦避免接觸。
  • 脾隔離危象(sequestration crisis):脾臟隔離大量血液致血比容急降、低血容、休克甚至死亡,治療為 RBC 輸血矯正低血容並給予廣效抗生素;反覆發作可考慮脾切除(通常延至 2 歲後)。

血管阻塞性疼痛危象#

治療核心為補液與止痛。

  • 輕度可門診處理(休息、患部溫敷、增加飲水、口服止痛);中重度需住院。應排除可能誘發危象的感染,貧血者輸血至基準值,靜脈或口服補液為維持量的 1.5 倍,並密切監測體液狀態避免過度水化引發 ACS 或心衰竭。
  • 規律評估疼痛(每 2 至 4 小時)並個別化處置。輕中度用 acetaminophen 或 NSAID;ketorolac 因 GI 出血風險最多連用 5 天。
  • 重度疼痛用 opioid(morphine、hydromorphone、methadone、fentanyl),中度用 codeine 或 hydrocodone 合併 acetaminophen。

應避免 meperidine,因其止痛時效短且代謝物 normeperidine 累積會造成包含癲癇的 CNS 副作用。

靜脈 opioid 起效快、易滴定,常以病人自控式止痛(patient-controlled analgesia, PCA)給予;應避免肌肉注射。連續輸注 opioid 者須持續脈搏血氧監測,並處置便祕、搔癢、噁心嘔吐等不良反應。隨疾病進展多數病人會出現慢性疼痛,神經病變痛可能需 gabapentin、amitriptyline 或 pregabalin。

結果評估#

當併發症最小化時即視為治療成功,主要評估參數為罹病率與死亡率下降(以住院次數衡量)及末期器官損傷的程度。隨存活延長,慢性表現(聽力、心血管、皮膚潰瘍、腎、肺高壓、骨壞死等)在晚年成為主要罹病來源。HbSS 病人存活年齡已增至至少第五個十年。SCD 為慢性病、除少數移植者外無法治癒。應自出生起定期健康評估,每年至少檢查尿液分析、CBC、肝功能、鐵蛋白、BUN 與肌酸酐,並規律篩檢聽力與視力。