《Journal of Inherited Metabolic Disease》：Effectiveness of Riboflavin in Inherited Metabolic Diseases: A Systematic Review
编辑推荐：
核黄素（RF，维生素B2）是一种必需维生素，其辅酶对众多细胞过程至关重要。尽管RF被用作遗传性代谢病（IMDs）的治疗手段，但其在许多疾病中的有效性尚未确立。本研究旨在汇总所有关于RF在IMDs管理中有效性和安全性的可用数据。研究进行了系统的文献检索，以查找报
核黄素（RF，维生素B2）是一种必需维生素，其辅酶对众多细胞过程至关重要。尽管RF被用作遗传性代谢病（IMDs）的治疗手段，但其在许多疾病中的有效性尚未确立。本研究旨在汇总所有关于RF在IMDs管理中有效性和安全性的可用数据。研究进行了系统的文献检索，以查找报告RF在IMDs中有效性的文章。如果在超过75%的患者中显示出阳性反应，则RF治疗在该IMD中被认定为“有效”；如果阳性反应患者少于75%，则认定为“不确定”；如果患者病情恶化或死亡，则认定为“无效”。共有381篇文章报告了涉及33种不同IMDs的RF治疗。已确定在MADD 3型（n=536，93.1%有反应）、RTD 2,3型（n=94，90.4%有反应）、ACAD 9（n=29，75.9%有反应）和FAD转运蛋白缺乏症（n=5，100%有反应）中具有阳性效应。在复合物I和II缺乏症、乙基丙二酸脑病、FAD合酶缺乏症、戊二酸尿症1型、L2羟基戊二酸尿症和MADD 2型中，疗效不确定。RF在MADD 1型中无效。不良反应罕见且轻微。RF治疗在MADD 3型、RTD 2型和3型、ACAD9和FAD转运蛋白缺乏症中是安全有效的。确保这些患者获得RF至关重要。对于相当一部分IMDs，RF的效果仍不确定。在这些情况下，可以考虑进行具有明确结果标准的RF治疗试验。
1 引言
遗传性代谢病（IMDs）是一组多样化的遗传性疾病，其生化途径受损。对这些疾病潜在病理生理学的深入理解突显了必需营养治疗产品（如维生素）的治疗作用。核黄素（RF，7,8-二甲基-10-核糖基异咯嗪），也称为维生素B2，是一种水溶性必需维生素，其辅酶黄素单核苷酸（FMN）和黄素腺嘌呤二核苷酸（FAD）对众多细胞过程至关重要，包括线粒体能量代谢和各种黄素蛋白的功能。RF已被报道为多种IMDs的有效疗法，这基于对FMN和FAD在代谢活跃细胞中发挥多重作用的理解。细胞摄取后，RF直接转化为FMN和FAD。FMN和FAD被整合到“黄素蛋白质组”中，这是一组定位于线粒体的黄素蛋白，参与氨基酸和葡萄糖的氧化脱羧以及脂肪酸的β-氧化。一部分黄素蛋白对线粒体氧化磷酸化（OXPHOS）功能至关重要。黄素蛋白功能受损与多种线粒体疾病有关，而增加细胞FMN/FAD的可用性被认为可支持线粒体活性。考虑到黄素在代谢活跃细胞中的广泛功能，RF在各种IMDs中作为治疗手段的探索似乎是可以理解的。然而，其有效性在不同疾病之间存在显著差异。
2 方法
本系统性评价已在系统评价前瞻性国际注册库（International Prospective Register for Systematic Reviews）注册（CRD42023476445）。
2.1 选择标准
如果文章报告了RF（任何剂量或给药途径）对经生化或基因确诊的IMD患者临床症状的有效性，则纳入本系统评价。仅纳入发表在同行评审期刊上的原创数据文章。排除会议摘要和非英语研究。
2.2 检索策略
在PubMed和Embase数据库中，使用受控术语和自由文本术语对（1）核黄素（或同义词，包括但不限于维生素B2和乳黄素）、（2）IMDs以及（3）特定相关疾病（如核黄素转运体缺乏症、ACAD9或AIFM1突变、线粒体复合物I缺乏症、多种酰基辅酶A脱氢酶缺乏症[MADD]、FAD合酶和SLC25A32缺乏症、Mitchell综合征、MELAS、Kearns-Sayre综合征和MERRF）的概念进行了全面检索。检索限制为人类受试者，未应用其他日期或语言限制。检索时间为2023年12月21日。确定的记录导入参考文献管理工具Endnote，并去除重复项。
2.3 研究筛选与关键性评价
至少两名来自评价团队的审稿人（A.M.B., B.J., F.A., 和 N.N.S.）使用Rayyan独立评估标题、摘要及随后获取的相关全文文章的资格。
2.4 数据收集与分析
使用Castor EDC中的标准化提取表提取基线患者特征（IMD、诊断和基因生化确认、发病年龄）、核黄素治疗细节（例如每日剂量）、随访和结果。每篇文章中RF的有效性分为三类：有效、不确定或无效。如果作者报告症状改善或进行性疾病的稳定，则认为RF治疗有效。如果症状的稳定或改善不能直接归因于RF治疗（例如随访期不足或疾病自然病程不确定），则视为效果不确定。如果作者报告无效或（快速）疾病进展，则视为无效。随后，根据以下症状类别指定临床效果类型：中枢神经系统、周围神经系统、心脏病学、血液学、肝脏病学、肾脏或其他。生化结果记录在“其他”项下。安全性通过记录RF治疗的不良事件或副作用进行评估，并根据不良事件通用术语标准（CTCAE）v5.0进行评分，未进行分级。对于MADD，根据各文章作者提供的分类记录MADD的类型。如果未明确报告类型，则将新生儿期发病伴先天性异常定义为MADD 1型，新生儿期发病不伴先天性异常定义为MADD 2型，新生儿期后任何时间发病定义为MADD 3型。此外，记录了与RF联合给予的药物治疗、营养治疗和饮食治疗。如果涉及联合治疗，则评估有效性是否可能归因于RF治疗（是、否或未知）。当模式表明特定的RF效应时，可以确定归因，包括在添加RF至联合治疗后改善、激发-再激发反应（即停用RF后症状复发）或停用伴随治疗后症状未复发。如果RF作为三种或更多维生素或营养素化合物组合（也称为维生素或线粒体鸡尾酒疗法）的一部分给予，则无法确定RF单独的疗效和安全性。因此，对于这些文章，仅评估联合治疗整体的效果，并未提取额外数据。如果超过75%的特定疾病患者出现阳性效应，则RF治疗被视为有效。如果少于75%的同病患者受益，则RF治疗效果被视为不确定。如果特定疾病的所有患者均表现出进展或死亡，则RF治疗被视为无效。如果对特定IMD的RF治疗效果报告在三项或更多研究中，则汇总数据进行荟萃分析。两项或更少研究中描述的IMD中RF治疗效果数据在补充信息中提供。
3 结果
文献检索共确定了1585篇文章。去除265篇重复文献后，根据标题和摘要评估了1320篇文章。共有539条记录被选中进行全文审查，其中381篇被纳入。全文筛选期间的排除原因如图1所示。大多数纳入的文章是病例报告（262，68.8%）或病例系列（117，30.7%）。两篇文章（0.5%）描述了非随机对照研究。
3.1 基线特征
在242项研究中，共报告了779名患者接受了非维生素鸡尾酒疗法的RF治疗。在报告性别的524名患者中，260名（49.6%）为男性。确定了33种启动RF治疗的独立IMDs。RF治疗最常报告于MADD 3型（n=537，68.9%），其次是RTD 2型和3型（n=94，12.1%）和ACAD9缺乏症（n=29，3.7%）。
3.2 RF治疗有效的IMDs
在四种IMDs中，结果被归类为“有效”（见表1概述）。在这些IMDs中，≥75%的治疗患者报告了RF治疗的有效性。RF反应性的拟议生化机制总结在表3中。
3.2.1 MADD 3型
多种酰基辅酶A脱氢酶缺乏症（MADD），也称为戊二酸血症II或戊二酸尿症II，可由至少三个不同基因的突变引起：ETFDH、ETFA或ETFB。MADD 3型患者可从婴儿期到成年期发病。症状包括肌肉无力、运动不耐受和代谢危象，伴有横纹肌溶解、发作性呕吐伴低血糖和代谢性酸中毒。共有114篇文章报告了534名接受RF治疗的MADD 3型患者；497名（92.9%）经基因确诊。RF给药剂量根据体重范围为9至800 mg/天，治疗开始年龄在1个月至80岁之间。在516名患者（96.6%）中，记录了包括RF在内的治疗后的阳性治疗效果。近一半的应答患者（n=230，44.4%）接受了RF单药治疗。对于148名伴随治疗的患者（51.4%），由于添加RF后改善、激发-再激发效应或停用伴随治疗后症状未复发，认为阳性效应可能与RF治疗相关。在基因确诊的MADD患者中，485名（97.6%）携带ETFDH突变，其中几乎所有患者（n=480，99.0%）对RF有反应。少数患者携带ETFA变异（n=4）：三名显示对RF治疗有阳性反应，一名反应不明确。报告了一名携带ETFB突变的患者，同时也携带ETFDH多态性，并显示出相对温和病程的良好反应。在468名患者（90.7%）中详细说明了RF的效应类型，其中458名患者（97.9%）报告了RF开始后运动耐受性和肌肉力量的增强。152名患者（32.3%）报告了生化反应，最常以肌酸激酶（CK）水平降低为证据。
3.2.2 RTD 2型和3型
核黄素转运体缺乏症2型和3型分别由SLC52A2和SLC52A3的变异引起，导致核黄素转运缺陷和细胞内黄素缺乏。患者在婴儿期或（早）童年期发病，罕见于成年期，表现为（亚）急性和进行性周围神经和颅神经病变，导致肌肉无力、呼吸衰竭、视力丧失、耳聋和感觉性共济失调。共有45项研究报告了94名基因确诊的RTD 2型或3型患者的RF治疗效果。RTD 2型（与SLC52A2变异相关）报告于60名患者（63.8%），其中88.3%显示对RF治疗有阳性反应。RTD 3型（与SLC52A3变异相关）报告于33名患者，其中97.0%对RF治疗有阳性反应。一名患者同时在SLC52A2和SLC52A3中携带单等位基因突变，该患者对RF治疗也有阳性反应。症状发作年龄从出生到35岁不等，而RF治疗开始于0至64岁之间。RF剂量范围为1.7至80 mg/kg/天和20至1500 mg/天。RF治疗在85名患者（90.4%）中有效，其中绝大多数（n=78，91.8%）接受了RF单药治疗。在65名RF应答者（76.5%）中报告了效应类型。肌肉力量增加最为常见（n=62，占报告效应类型患者的95.4%）。尽管并非所有研究都一致报告生化发现，但有24名患者报告了RF治疗后的改善，如酰基肉碱谱和/或尿液有机酸的正常化。在一项研究中，9名患者在开始RF治疗前后的酰基肉碱谱可用，观察到所有患者治疗后均恢复正常。在一些病例中，注意到神经功能不同方面的改善，即锥体束征消失（n=7）、视力改善（n=4）和听力改善（n=4）。在7名患者中，开始RF治疗后未见效果（但也无恶化）。其中两名患者的症状发作数十年后才开始RF治疗。此外，一项仅报告听觉功能的研究描述了4名长期听力损伤的患者在RF治疗24个月后无改善，而在听力损失发作一年内接受治疗的两名患者确实有所改善。六名无反应患者存在SLC52A2突变，一名存在SLC52A3突变。两名患者无法评估治疗效果。一名患者失访，另一名患者因无立即临床改善而在1周后停用RF治疗。
3.2.3 ACAD9
ACAD9缺乏症是一种常染色体隐性多系统疾病，由ACAD9变异引起，导致线粒体复合物I缺乏，其特征为婴儿期或儿童期发病的急性代谢性酸中毒、肥厚型心肌病、肝功能异常、肌肉无力和（通常轻微的）发育迟缓。共有8项研究报告了29名基因确诊的接受RF治疗的ACAD9患者。发病年龄范围为0天至15岁。11名患者报告了RF剂量，范围为15-20 mg/kg/天至40-300 mg/天。在大多数患者（n=22，75.9%）中，RF治疗有效。至少11名RF应答者（50%）接受了单药治疗。在一篇包含17名既往未发表的接受RF治疗的ACAD9患者的综述中，伴随治疗的数据尚不清楚。12名患者（54.5%）进一步详细说明了RF治疗后的效应类型。大多数接受RF治疗的患者经历了肌肉力量的改善（n=9，占报告效应类型患者的75%）。五名患者描述了生化效应，包括血浆乳酸减少和成纤维细胞中复合物I活性的正常化。七名患者对RF治疗无反应，其中两名尽管接受治疗仍死亡。死亡患者均在出生后第一天发病，分别于28天和60天死亡。尽管如此，在1岁前发病的其他患者中，RF治疗与生存率提高显著相关。在接受RF的12名早发患者中，2人死亡，而未治疗的11名患者中有8人死亡。
3.2.4 FAD转运蛋白缺乏症
线粒体FAD转运蛋白缺乏症（OMIM #616839）由SLC25A32变异引起，表现为复发性肌肉无力、运动不耐受和发作性低血糖。其他描述的症状包括早发性共济失调、肌阵挛、构音障碍和吞咽困难。三项研究共报告了5名携带SLC25A32基因双等位基因突变的FAD转运蛋白缺乏症患者。发病年龄范围为6个月至4岁。RF治疗在所有患者中均有效（RF剂量范围30-200 mg/天）。两名患者接受RF单药治疗；其他三名患者同时接受肉碱（n=3）和辅酶Q10（n=1）治疗。两名患者的运动不耐受和步行距离得到改善。三名额外患者的主要症状是复发性低血糖发作，RF给药后未再观察到。四名患者在开始RF治疗后通过酰基肉碱谱和尿液有机酸的正常化证明了治疗的生化证据。
3.3 RF治疗效果不确定的IMDs
对于七种IMDs，RF治疗的效果不确定。在这些疾病中，少于75%的治疗患者报告了RF治疗的阳性效果（见表2）。解释这些疾病中RF反应性可能的生化机制总结在表3中。
3.3.1 复合物I缺乏症
线粒体复合物I缺乏症具有广泛的临床表型，包括肌病形式和累及精神运动迟缓或倒退的多系统疾病，并显示出极大的遗传异质性。它可能由核编码基因（如NDUFS1 [OMIM #618226]、NDUFV1 [OMIM #618225]）或线粒体编码基因的突变引起。五项研究报告了RF治疗在9名复合物I缺乏症患者管理中的效果。三名患者通过鉴定NDUFS1、NDUFV1和线粒体DNA中的变异确诊。在六名患者中，诊断是基于肌肉活检的生化分析。三项研究报告了RF剂量（范围9-60 mg/天）。六名复合物I缺乏症患者（66.7%）报告了RF治疗的阳性效果。五名RF应答者经生化诊断，一名携带mtDNA（MT-TL1 m.3250T>C）突变。四名接受了单药治疗，但这也恰好是仅通过生化检测诊断的病例。RF应答者表现出肌肉力量增强（n=4）或精神运动发育改善（n=2）。在三名患者（33.3%）中，未观察到RF治疗的效果，其中包括携带NDUFS1和NDUFV1变异的患者。
3.3.2 复合物II缺乏症
线粒体复合物II缺乏症是一种常染色体隐性遗传病，表型多变。一些患者有孤立的心脏或肌肉受累。其他患者有多系统受累，累及脑、心和肌肉。存在遗传异质性，已鉴定出SDHA、SDHAF1、SDHD和SDHB（OMIM #252011, #619166, #619167, #619224）的变异。三项研究报告了RF治疗（单药或与辅酶Q10联用）对五名复合物II缺乏症患者的影响。所有患者的诊断均基于肌肉组织和/或成纤维细胞的生化分析，未经基因确诊。三名患者RF治疗（范围50-100 mg/天）有效，所有患者均注意到认知功能改善，以及精神运动发育的正常化（n=1）或稳定化（n=2）。一名患者反应不确定。这名26岁的女性表现为复合物II缺乏症的肌病形式以及心肌病，在开始RF和CoQ10治疗后的1年随访期间未观察到症状进展。最后一名经生化证实的复合物II缺乏症患者，RF联合CoQ10未能阻止致命结局。这名11个月大的女孩因心肌病恶化和精神运动倒退住院后开始核黄素治疗。她随后发展为肺炎和心力衰竭，并于13个月大时死亡。
3.3.3 乙基丙二酸脑病
乙基丙二酸脑病（EE，OMIM #602473）是一种由ETHE1致病性变异引起的早发性进行性疾病，其特征为精神运动迟缓和倒退，伴有锥体和锥体外系体征、癫痫、全身性微血管损伤和慢性出血性腹泻。五项研究报告了5名EE患者的RF效果。两名患者基因确诊，这两名患者也是仅有的接受RF单药治疗的个体。RF剂量范围为50至300 mg/天。两名患者在RF治疗后显示临床改善，其中一名患者还有生化反应。一名患者无RF治疗效果。两名患者反应不确定：一名患者在开始RF治疗后显示一些生化改善，但仅有轻微和主观的临床反应。另一名患者低血糖发作次数减少，但RF治疗与限制蛋白质饮食和补充碳水化合物同时开始。
3.3.4 FAD合酶缺乏症
FAD合酶缺乏症（OMIM #255100）是由于FLAD1突变导致的生化上类似MADD的疾病，FLAD1编码FAD合酶（FADS）。临床表现异质性强，可发生于任何年龄，包括球麻痹（包括声带麻痹）、呼吸困难伴喘鸣和吞咽困难等神经学特征，以及脂质沉积性肌病，预后各异。六项研究报告了11名基因确诊的FADS缺乏症患者。四名患者记录了RF剂量（3-30 mg/kg/天和100-200 mg/天）。八名患者接受了RF单药治疗。总共有六名FAD合酶缺乏症患者对RF治疗有效。三名表现出心脏和肌肉功能的改善以及尿液有机酸的正常化，而第四名显示肌张力低下的轻度改善。三名患者对RF治疗无效。两名患者效果不确定。其中一名因未指明的副作用停用了RF。另一名患者在新生儿期首次启动RF和肉碱治疗，未描述明确的临床反应。RF在2岁时停用，6年后重新开始。患者的父母随后报告肌肉力量和咀嚼能力改善，但未进行客观量化。
3.3.5 戊二酸尿症1型
戊二酸尿症1型（GAI，OMIM #231670）是一种赖氨酸、羟赖氨酸和色氨酸代谢的先天错误，由GCDH变异引起，导致线粒体酶戊二酰辅酶A脱氢酶（GCDH）缺乏。如果不进行治疗（即饮食和肉碱补充），受影响的儿童会在发热或分解代谢条件下发生脑病危象，导致双侧纹状体损伤，进而引起通常在生命第一年开始的张力障碍运动障碍。共有13篇文章报告了RF治疗在25名GAI患者中的应用，其中11名（44.0%）经基因确诊。12名患者报告了RF剂量，范围为25至100 mg/天。对于大多数GAI患者（n=13，52.0%），RF的效果不确定。六名患者（24.0%）显示阳性效果，主要表现为生化参数的改善，如尿中戊二酸和3-羟基戊酸的减少以及血清肉碱水平的正常化。五名患者（20.0%）未见效果。一名患者尽管接受了包括RF在内的治疗，仍死于脑病。
3.3.6 L2-羟基戊二酸尿症
L2-羟基戊二酸尿症（L2HG，OMIM #236792）是由L2HGDH基因变异引起的常染色体隐性遗传病，导致L-2-羟基戊二酸脱氢酶缺乏和L-2-羟基戊二酸的积累。临床表现包括精神运动迟缓、小脑共济失调、肌张力低下和癫痫。两项研究描述了六名患者的RF治疗，其中四名经基因确诊。RF剂量范围为50至200 mg/天。两名患者（33.3%）对RF治疗有反应，表现为血浆和尿液中L-2-羟基戊二酸水平降低。两名患者（33.3%）未见效果。两名患者（33.3%）效果不确定，因为RF与其他治疗（如左旋肉碱、辅酶Q10、维生素B1、维生素B6和维生素C）联合使用，难以区分单独RF的贡献。
3.3.7 MADD 2型
多种酰基辅酶A脱氢酶缺乏症2型（MADD 2型）定义为新生儿期发病但不伴先天性异常的MADD。共有13篇文章报告了13名患者的RF治疗。大多数患者（n=10，79.6%）经基因确诊，其中九名携带ETFDH突变，一名携带ETFA突变。RF剂量范围为10至400 mg/天。大多数患者（n=6，46.2%）对RF治疗无反应，其中五名患者病情进展或死亡。一名患者（7.7%）显示阳性效果，表现为肌张力改善和运动里程碑的获得。一名患者（7.7%）效果不确定，因为RF与左旋肉碱和辅酶Q10联合使用。
4 讨论
本系统评价总结了RF在33种不同IMDs中应用的可用证据。结果表明，RF在治疗四种疾病（MADD 3型、RTD 2型和3型、ACAD9缺乏症和FAD转运蛋白缺乏症）中是有效且安全的。对于七种疾病（复合物I和II缺乏症、乙基丙二酸脑病、FAD合酶缺乏症、戊二酸尿症1型、L2-羟基戊二酸尿症和MADD 2型），RF的效果仍不确定。值得注意的是，在MADD 1型中，RF被证明是无效的。总体而言，RF治疗的不良反应发生率较低，且通常为轻度，这支持了其在符合条件的IMDs中长期使用的可行性。基于现有数据，强烈建议确保患有RF反应性疾病（如MADD 3型和RTD）的患者能够获得RF治疗。对于那些证据不足或效果不确定的疾病，临床医生应考虑在严格的临床试验设计中进行RF治疗试验，以明确其疗效。未来的研究应侧重于标准化治疗方案、剂量优化以及利用体外模型阐明RF作用的分子机制，从而为个体化医疗提供依据。
