谷固醇血症患儿临床诊疗及基因检测分析

司晨琛 吴 维 邵敏华 杨 挺

无锡市儿童医院皮肤科,江苏无锡,214000

谷固醇血症(sitosterolemia, STSL)是一种由三磷酸腺苷结合盒(ATP binding cassette, ABC)转运体家族成员ABCG5 或 ABCG8 基因突变引起的罕见的常染色体隐性遗传病[1]。1974年,Bhattacharyya和Connor首次在两个阿米什姐妹中发现并记录STSL的存在[2]。当ABCG5或ABCG8基因发生纯合或杂合突变时体内植物固醇摄取量明显增加,达到正常水平的50～200 倍,导致谷固醇血症的发生。谷固醇血症患儿的临床表现异质性较大,主要表现为皮肤黄色瘤,冠状动脉粥样硬化,部分患者可出现贫血、肝脾肿大、关节炎、血小板减少或巨大血小板等[3,4]。STSL作为罕见病且检测手段难以获得,增加了临床医生对该病认识的困难。作为儿童皮肤科医生或全科医生,不熟悉谷固醇血症与家族性高胆固醇血症(family hypercholesterolrmia, FH)易造成误诊、漏诊,且延迟诊断将给患者造成巨大隐患。

因此,本文总结了于无锡市儿童医院皮肤科首诊并诊断为谷固醇血症的3例病例的临床特征和实验室检查、基因检测、血清植物固醇检测结果,以期降低临床漏诊率、误诊率。

1 材料与方法

1.1 研究对象 2021-2023年因“自身或亲属皮肤黄瘤”在无锡市儿童医院皮肤科首诊的患儿5例。排除基因检测并诊断为“家族性高胆固醇血症”的患儿2例;符合谷固醇血症诊断的皮肤黄色瘤患儿3例。患儿年龄为1～8岁。2女1男。病例1、2来自同一个家庭。患儿父母均无近亲结婚,无皮肤黄色瘤,无家族性高胆固醇血症及心脏病病史。

1.2 研究方法

1.2.1 基本信息及辅助检查采集 收集患儿的临床资料及血常规、肝肾功能、血脂检验,心脏超声及颈动脉超声检查,并随访1年。

1.2.2 基因检测 分别采集患儿及其父母的外周静脉血各2 mL,采用全外显子测序方法分析其致病基因,对所发现的致病变异及父母来源,采用Sanger测序法进一步验证。

1.2.3 血清植物固醇谱测定 嘱患儿空腹8 h,采集其外周静脉血2 mL,采用气相色谱-质谱联用技术(gas chromatography—mass spectrometry,GC—MS),检测患儿血清植物固醇谱。

2 结果

2.1 临床特征 患儿1,女,1岁。因“手腕、大腿、跟腱黄色丘疹3个月余”就诊。查体:神清,全身淋巴结未触及肿大。两肺呼吸音清,未闻及啰音。心率109次/分,律齐,无心包摩擦音,心尖波动范围正常,未闻及心脏杂音。腹软、肝脾肋下未触及。骨骼无畸形。皮肤科专科检查:双手腕部、大腿屈侧、跟腱见密集淡黄色丘疹,结节、融合成线状,质地坚实。

患儿2,男,2岁。因“体检发现胆固醇水平升高2个月”就诊。查体: 神清,全身淋巴结未触及肿大。两肺呼吸音清,未闻及啰音。心率102次/分,律齐,无心包摩擦音,心尖波动范围正常,未闻及心脏杂音。腹软、肝脾肋下未触及。骨骼无畸形。皮肤科专科检查:全身无黄色丘疹、结节。与患者1是亲兄妹关系。

患儿3,女,7岁。因“肘部、膝部黄色丘疹、结节1年”就诊。查体:神清,全身淋巴结未触及肿大。两肺呼吸音清,未闻及啰音。心率86次/分,律齐,无心包摩擦音,心尖波动范围正常,未闻及心脏杂音。腹软、肝脾肋下未触及。骨骼无畸形。皮肤科专科检查:双肘部、膝部伸侧见分叶状黄红色结节,质地硬。

随访1年余患者1、3患儿皮肤黄色瘤较前颜色变淡、变暗,黄瘤扁平。患者1患儿腕部黄瘤消失。患者2皮肤无黄瘤(图1)。

1a:患儿1治疗前大腿屈侧黄色丘疹、结节;1b、1c:患儿1治疗前腕部黄色丘疹、融合成片; 1d:患儿3治疗前肘部分叶状黄色结节;1e: 随访1年余,患儿1大腿屈侧线状分布丘疹皮损明显变平,颜色变淡、无明显隆起; 1f: 随访1年余,患儿1腕部未见黄色丘疹;1g:随访1年余,患儿3黄色结节扁平,颜色变淡

2.2 实验室检查

2.2.1 血常规、肝肾功能及血脂分析:3例患儿血常规、肝肾功能均未见明显异常。

表1 治疗前患儿血脂水平

2.2.2 心脏超声、颈动脉超声:病例1、2检查均无异常。

2.3 基因检测 患儿1、2的基因突变均发生在ABCG8基因。患儿3的基因突变发生在ABCG5基因。共检测出4种不同的突变类型,患儿1、2父系来源为新突变位点,本文首报该位点突变。见表2,图2、3。

2a:患儿1转录本NM_0224 37第11号外显子c.1724G>A变异;2b:患儿2转录本NM_0224 37第11号外显子c.1724G>A变异;2c:患儿1、2父亲转录本NM_0224 37第11号外显子c.1724G>A变异;2d:患儿1、2母亲该位点无变异;2e:患儿1转录本NM_0224 37第6号外显子c.788G>A变异;2f:患儿2转录本NM_0224 37第6号外显子c.788G>A变异;2g:患儿1、2 父亲该位点无变异;2h:患儿1、2母亲转录本NM_0224 37第6号外显子c.788G>A变异。箭头示突变位点。

3a:患儿3转录本NM_022436.2的第6号外显子c.751C>T变异;3b:患儿3父亲该位点无变异;3c:患儿3母亲转录本NM_022436.2的第6号外显子c.751C>T变异;3d:患儿3转录本NM_022436.2 5’UTR区c.-76C>T变异;3e:患儿3父亲转录本NM_022436.2 5’UTR区c.-76C>T变异;3f:患儿3母亲该位点无变异。箭头示突变位点

表2 3例谷固醇血症患儿基因变异检测结果

2.4 血固醇谱检测(北京福佑龙惠遗传病) 患儿1、2、3均采用GC-MS检测血清中的植物固醇谱。

2.5 治疗与随访 患儿1口服依哲麦布2.5 mg每天2次联合低固醇饮食。患儿2、3仅采用低固醇饮食。随访1年余,患儿1～3血脂水平均恢复正常。患儿3仅随访期间行植物固醇谱检测,故无前后对比数据。治疗前及随访1年余的血清植物固醇谱水平变化详见表3。

表3 3例谷固醇血症患儿治疗前后血清植物固醇谱检测结果(μmol/L)

3 讨论

谷固醇血症(STSL)又称植物固醇血症,是一种常染色体隐性遗传病。植物固醇主要来源于各种植物油、谷类、坚果、人造黄油、巧克力等。它们在结构上与胆固醇十分相似。正常情况下,位于染色体2p21上的ABCG5 和 ABCG8 基因所编码的蛋白Sterolin-1 和Sterolin-2能将植物固醇泵出肠腔或胆汁,并抑制其在肠道内的吸收,维持体内非胆固醇的固醇类物质平衡。正常人吸收的植物固醇不到5%,而大约50%的膳食胆固醇会被吸收,故人体内植物固醇的水平远低于胆固醇[8]。然而当 ABCG5 或 ABCG8 基因发生纯合或杂合突变时,体内对植物固醇的摄取量明显增加,达到正常水平的 50～200 倍,导致谷固醇血症的发生。据流行病学统计,ABCG5突变好发于亚洲人群,而ABCG8突变好发于欧洲人群[9]。在已报道的谷甾醇血症患者中,ABCG5的突变频率是ABCG8突变的两倍多。ABCG5基因突变位点主要是外显子突变,少数患者发生内含子突变。但已有报道,ABCG5内含子可发生复合杂合突变的STSL[10]。

据统计,STSL最初预测患病率低于百万分之一[11],但这个数字可能是保守的。外显子组聚集联盟估计约220名普通个体中有1例ABCG5或ABCG8基因中具有基因功能缺失[12]。然而,目前全世界报告的STSL病例只有100多例。说明STSL的诊断存在较多的误诊、漏诊问题。然而基因检测及血清植物固醇检测在大多数医院中无法检测,这也是该病常被误诊或漏诊的重要原因之一。

约85%的STSL患者有皮肤黄色瘤表现[13],对于皮肤科医生而言,遇到的STSL常以皮肤黄瘤为首诊表现。黄色瘤常见于跟腱、肘部伸侧、臀部和膝盖等处,考虑与皮肤经常磨擦、受到轻微创伤等有关。但婴幼儿由于肥胖,也可见于大腿屈侧。谷固醇血症的临床表现具有高度异质性,可从无临床症状到皮肤黄瘤、关节炎、早期动脉粥样硬化、溶血性贫血、肝功能异常等,甚至即使是基因突变相同,生活环境相同,也可出现不同的临床表现[14-16]。本文报道的3例患儿,2例因皮肤黄瘤在儿童皮肤科首诊,患儿1、2虽然基因突变类型相同,但患儿1有多发的皮肤黄色瘤,而患儿2无任何临床表现。3例患儿临床上仅表现为皮肤黄瘤甚至无临床表现,可见皮肤黄瘤可能是STSL患儿的唯一表现形式。目前STSL尚无统一的诊断标准。谷固醇血症患儿实验室检查常表现为血清总胆固醇TC明显升高,部分患儿伴随 LDL-C 升高。但谷固醇血症的患儿血脂检测结果与黄色瘤、心血管病变等临床表现不平行。谷固醇相关性黄瘤的产生消退与血清谷固醇含量明显相关,当血清谷固醇水平急剧下降,即便仍处于较高水平,部分患儿也可出现黄瘤消退或者完全消退的情况[17]。

目前报道的STSL早发心血管事件,最小发生在5岁[18]。动脉粥样硬化在儿童中很少见,故患有谷甾醇血症的儿童患者尤其是伴有炎症标志物升高时,动脉粥样硬化很容易被误诊为动脉炎。因此当怀疑患儿为STSL时,需对患者颈动脉、心脏血管进行检查。本文中患儿1、2的颈动脉、心超均无异常,患者3暂未行相关检查。关于血清植物固醇水平与动脉粥样硬化的关系,一直存在争议。有学者认为,植物固醇可穿透动脉壁,刺激泡沫细胞的形成和促炎细胞因子的分泌,聚集单核细胞以加速动脉粥样硬化[19],同时β-谷固醇的积累导致巨噬细胞死亡,可能加速粥样斑块坏死。Genser等[20]通过一项基于17项研究数据的Meta分析评估了血浆植物固醇水平对心血管风险的影响,该研究认为血浆植物固醇水平与心血管风险无关。目前血清植物固醇水平与动脉粥样硬化的关系尚不完全清楚。

3例患儿在皮肤科医生的建议下行基因检测及血清植物固醇谱检测,共检测出4种基因突变,发现一个新突变位点。本文报道的患儿1和患儿2,是亲兄妹关系,基因检测均为ABCG8基因发生复合杂合复变,一处突变来自父亲ABCG8转录本NM_022437的第11号外显子上,编码区第1724位碱基由G突变为A,目前未见该位点的相关报道,本文为该位点突变的首次报道。另一处突变来自母亲:转录本的第6号外显子上,编码区第788位碱基发生错义突变,精氨酸变为谷氨酸导致ABCG8无法进行正常的固醇转运。目前对于该位点突变的研究,患者多以黄瘤为首发症状,血脂升高而未发现血液相关症状[21]。患儿3基因检测为ABCG5基因发生复合杂合突变。患儿3的父母均携带突变基因。ABCG5基因NM_022436.2转录本的第6号外显子上,谷氨酸在密码子251处成为终止密码子,从而导致蛋白质翻译的早期终止,即影响ABCG5的固醇转运。另一处突变ABCG5 NM_022436.2: c.-76C>T,变异所引起的氨基酸变化未知,可能影响该基因编码的蛋白质产物。gnomAD数据库显示,目前该突变在东亚人群中检出率较高,为0.06%。

谷固醇血症在治疗上,首先控制植物固醇的摄取。避免使用植物油烹饪,食物多以蒸煮方式为主。尽可能选择脂肪含量低的动物性食物,如瘦肉及鱼虾类。主食可选择大米、马铃薯或甘薯作为主食,避免杂粮类食物、干豆类、坚果、巧克力、海藻及贝类食物的摄入。口服药物首选依折麦布,其通过靶向抑制NPC1L1抑制肠道胆固醇的吸收,且不良反应小。本文中3例患者均从饮食上进行控制。随访1个月时,血脂TC及LDL-C均下降。患儿1血清植物固醇和胆固醇水平均处于较高水平,采用口服依哲麦布2.5 mg每天2次联合饮食控制治疗。对3例患儿随访1年余,3例患儿的血脂TC和LDL-C均正常。血清植物固醇谱水平变化详见表3。患儿3仅治疗期间行植物固醇谱检测,通过其肘部黄瘤较前色淡、扁平,推测患儿3植物固醇谱水平较治疗前有所下降。

高胆固醇血症(FH)亦可表现为皮肤黄瘤,临床上常需与STSL进行鉴别诊断。FH是一种罕见的常染色体显性遗传病。其主要的发病机制是体内低密度脂蛋白代谢障碍,血浆LC和LDL-C水平升高[22],故FH也常引起皮肤黄瘤和心血管疾病的发生。FH患者可在LDLR或ApoB或PCSK-9或LDLRAP1基因处发生突变,其中LDLR基因突变最为常见[23]。若患者为纯合子突变,则常在10岁左右即发生心血管意外,且HoFH对一般的他汀类和依折麦布类药物较不敏感。往往需生物制剂或脂蛋白单采甚至肝移植才可使患者TC和LDL-C水平显著下降[20]。如不进行基因检测,STSL与FH很易混淆,而两者的治疗方式大相径庭,极有可能延误患者的最佳治疗时机,造成严重的后果。

综上所述,谷固醇血症虽然是一种罕见的遗传病,可通过饮食及药物控制显著降低血清植物固醇的水平,减少皮肤黄瘤和心血管事件的发生。作为皮肤科医生,应加强对该病诊断、鉴别诊断的认识,明确早期行基因检测及进一步检查对该疾病诊疗的重要性。