【第四届检验与临床(自免与过敏)案例展示全国决赛稿件】
作者 | 孙寒晓1,蒋雪玮2
单位 | 上海交通大学医学院附属同仁医院1.检验科,2.血液科
老年女性患者,74岁,主因“发现‘低纤维蛋白原血症’10天”就诊。
因无明显诱因出现腰酸、下肢乏力、皮肤淤斑10天于外院就诊,查凝血功能检查:活化部分凝血活酶时间(APTT)16.2秒,凝血酶原时间(PT)44.3秒,国际正常化比率(INR)1.39,纤维蛋白原0.8g/L,纤维蛋白原降解产物(FDP)0.3g/L,D-二聚体(DD) 27.6ug/mL。
前利钠肽(pro-BNP)10003ng/mL,高敏肌钙蛋白T 0.104ng/mL,肌酸激酶同工酶17.04ng/mL,心肌标记物和BNP都明显升高,肾功能肌酐明显升高,上腹部CT提示“胆囊术后,左肾萎缩,双肾周少许渗出。两下肺间质改变,左侧胸壁软组织明显肿胀”,下腹部CT提示“膀胱增大,尿潴留”。
因肾功能异常,外院肾内科收入院后查血清免疫球蛋白G(IgG)42.6g/L↑,IgM 28g/L↑,IgA 30.19g/L。期间凝血功能仍异常,伴有肺部感染,给予抗感染和输注血浆和冷沉淀等支持治疗后出院。目前为凝血功能异常和查因入院。
如前所述,患者入院时有进食呛咳,伴有肺感染。
患者入院症见:乏力、活动耐力明显下降、腰酸等非特异性系统性症状。既往:因“脑梗塞”后遗症,遗留肢体偏瘫,2012年诊断“早期肺癌”,未予化疗,行放疗。
查体:T:37.0℃ P:90bpm R:18次/分 BP:120/70mmHg,卧床,关节无畸形,左侧腰部皮肤大片瘀斑,两肺听诊呼吸音粗,未闻及干湿啰音,双下肢无水肿,左侧肢体偏瘫。病理征阴性。针对肺部感染,先后头孢他啶、阿奇霉素、美罗培南抗感染,患者低纤维蛋白原血症诊断成立,给予间歇输注人纤维蛋白原制剂,血浆纤维蛋白原波动于(0.4-0.9)g/L之间。
其他常规检测显示:血常规中性粒细胞升高,降钙素原0.29ng/mL,红细胞沉降率91.9 mm/h,淀粉样蛋白A 207.3 mg/L↑(参考值范围:0-10mg/L),肺炎支原体抗体(+);自身免疫抗体:ANCA核周型P-ANCA,1:100阳性(+),抗环瓜氨酸多肽抗体>200U/mL↑,余阴性。
进一步完善:
(1)骨髓形态学检测、血清游离轻链测定、血清固定电泳、骨髓免疫分型检测,明确未见明显急性白血病、高危MDS、NHL、MM等异常的免疫表型。
(2)加做凝血因子等相关检测,未见明显凝血因子缺乏:
(3)影像学检查如手骨X线、PET-CT等排除类风湿性关节炎、肿瘤复发,胸部CT提示间质性肺炎。
(4)血浆蛋白质质谱分析显示含有瓜氨酸修饰(Citrullination)蛋白有:纤维蛋白原α、γ亚基,纤维蛋白,白蛋白,补体:C4-A、C4-B,免疫球蛋白(IgE /IgG),凝血因子X。
(5)行骨髓病理检查,刚果红染色结果:片状阳性。
综合患者临床表现和实验室诊断:①低纤维蛋白原血症、异常纤维蛋白原(瓜氨酸化纤维蛋白原)血症;②AA型淀粉样变性(心功能不全、肾功能不全、继发性纤溶亢进症);③间质性肺炎。
治疗过程中患者血浆纤维蛋白原水平变化见图1,血清C-反应蛋白、A型淀粉样物质(AA)和降钙素原水平变化分别见图2、图3和图4。经纤维蛋白原、血浆输注等治疗,尽管血浆纤维蛋白原水平提高不明显,但是患者腰部瘀斑逐渐吸收并未再出现新发皮肤和其他部位出血。经有效抗生素抗感染治疗后, SAA、CRP和PCT均有明显下降。
图1 治疗过程中血浆纤维蛋白原水平变化
图2 治疗过程中血清降钙素原水平变化
图3 治疗过程中血清C反应蛋白水平变化
图4 治疗过程中血清SAA变化
患者多次测定血浆纤维蛋白原低于2g/L,低纤维蛋白原血症诊断成立。如表1所示,多次进行凝血因子等相关检测,未见明显凝血因子缺乏;如图5所示,血清蛋白电泳未见明显异常,仅β2区带稍多,主要含纤维蛋白原、C3及β2-微球蛋白,固定蛋白电泳未见异常M蛋白。
表1 凝血因子及活性测定结果
图5 血清蛋白电泳情况
低纤维蛋白原血症可分为遗传性和获得性两大类,获得性较遗传性更多见。引起获得性低纤维蛋白原血症常见情况包括肝病、弥散性血管内凝血、异常纤维蛋白原血症、抗纤维蛋白原抗体、原发性纤溶亢进、自身免疫性疾病和药物等。通过病史、体格检查和实验室检查,可以排除患者肝病、弥散性血管内凝血和药物因素。
如表2所示,患者凝血酶时间和低纤维蛋白原血症均可以被纠正,提示患者不存在抗纤维蛋白原抗体。但是值得注意的是,纠正试验所采用正常人血浆均为正常的纤维蛋白原,不能排除存在抗异常纤维蛋白原抗体可能。因此,患者低纤维蛋白原血症要高度怀疑患者自身纤维蛋白原数量和功能的异常。
表2 凝血酶时间和纤维蛋白原纠正试验结果
影像学辅助检查:
行手骨X线:所见左,右腕舟状骨骨质形态可,骨皮质变薄,骨小梁稀疏,周围软组织未见明显异常。所见左,右腕舟状骨骨质疏松。所见左,右腕诸骨骨皮质变薄,骨小梁稀疏,周围软组织未见明显异常。左,右腕骨质疏松。
所见左,右侧尺桡骨骨皮质变薄,骨小梁稀疏,周围软组织未见明显异常。左,右尺桡骨骨质疏松。影像学初步排除RA可能。PET-CT:右肺癌治疗后,右肺未见明显肿瘤复发征象。
该患者未出现RA相关的临床症状或体征,但患者类风湿因子、CCP等均明显升高,根据2010美国风湿病学会标准[1],评分4分,不足以诊断RA,可能就是一种无症状性抗体。
临床床常用血浆纤维蛋白原测定方法为Clauss法,反映纤维蛋白原活性,不能反映纤维蛋白原抗原水平。我们又采用ELISA测定患者血浆纤维蛋白原活性和抗原,如表3所示,患者纤维蛋白原抗原均正常,活性抗原比值分别为0.36,显著低于0.7,符合异常纤维蛋白原诊断标准[2]。
表3 血浆凝血四项、FDP、DD、纤维蛋白原抗原(Fg:Ag)和纤溶酶原活性测定
异常纤维蛋白原血症又分为遗传性和获得性两大类,对患者纤维蛋白原Aα链基因(fibrinogen Aα-chain gene, FGA)进行一代测序检测未发现排除常见1600-1800之间突变位点,结合该患者家族史不支持遗传性异常纤维蛋白原血症诊断,应考虑获得性异常纤维蛋白原血症。
图6 纤维蛋白原Aα链基因测序比对情况
获得性异常纤维蛋白原血症包括翻译后修饰、自身抗体形成、结构性异常纤维蛋白生成和药物干扰等[3]。该患者血清环瓜氨酸肽抗体水平显著增高,可能与异常纤维蛋白原生成有关。
采用血浆蛋白质质谱分析,我们检测到患者体内存在广泛瓜氨酸修饰的蛋白质,包括纤维蛋白原α和γ亚基(表4),证实患者体内确实存在异常纤维蛋白原(瓜氨酸化纤维蛋白原)。
表4 瓜氨酸修饰的蛋白肽段序列及位置
进一步采用ELISA检测到患者存在显著增高的抗瓜氨酸化纤维蛋白原抗体,提示抗原-抗体反应也参与了患者血浆纤维蛋白原减低。PAD2引起纤维蛋白原的瓜氨酸化,瓜氨化纤维蛋白纤维结构发生变化,形成的纤维蛋白网较为松散,易于被纤溶系统降解[4]。据此推断该患者纤维蛋白原瓜氨酸化,可能导致其自身易于降解和活性减低,加重了其低纤维蛋白原血症。
过度瓜氨酸化常见于类风湿性关节炎、系统性红斑狼疮、牙周炎、自身免疫性脑脊髓炎、动脉硬化、血栓形成和多发性硬化等,与癌症生物学行为也密切相关,目前该患者已基本排除类风湿性关节炎、系统性红斑狼疮、牙周炎、自身免疫性脑脊髓炎及新发肿瘤或血栓。
患者长期反复肺部感染,慢性炎症,合并自身免疫抗体:ANCA核周型P-ANCA,1:100阳性(+),抗环瓜氨酸多肽抗体>200U/mL↑,是SAA长期异常升高的原因,对患者骨髓病例刚果红染色显示有片状阳性,证实了患者AA型淀粉样变性的诊断(图7 A)。且通过与类风湿性关节炎(RA)患者血清瓜氨酸化水平相对比(图7 B),可见该患者与RA有着完全不同的瓜氨酸化蛋白。
图7 组织病理学结果和瓜氨酸化蛋白情况
综上所述,如图8所示,该病例的病理生理过程分析如下:慢性感染或老年无症状性自身抗体导致SAA增高,进而出现淀粉样蛋白A物质广泛沉积,导致AA型淀粉样变性。
患者的体内多种蛋白包括纤维蛋白原瓜氨酸化,出现异常(瓜氨酸化)纤维蛋白原血症和抗瓜氨酸化纤维蛋白原抗体,纤维蛋白原的稳定性降低,纤维蛋白原活性减低。AA型淀粉样变性可能通过影响u-PA活性影响纤溶酶原活性,并使纤溶系统占优势,共同导致纤维蛋白原活性降低。
图8 纤溶激活过程及其影响因素(王振义院士绘制)
缩写:sc-tPA-单链组织型纤溶酶原激活剂;tc-tPA-双链组织型纤溶酶原激活剂;sc-uPA-单链尿激酶型纤溶酶原激活剂;tc-uPA-双链尿激酶型纤溶酶原激活剂;PAI-纤溶酶原激活剂抑制物;a2-PI-a2-纤溶酶抑制物;a2-MG-a2-巨球蛋白。
病史特点:
①老年女性,既往有多次脑梗病史,反复肺部感染。
②本次入院,急性起病,皮肤大片淤斑,伴有腰酸乏力等系统性表现。
③患者有系统性表现:包括肾功能损害、心肌损害伴心力衰竭和凝血功能异常,主要为低纤维蛋白原血症。
④完善检查提示炎性指标CRP SAA异常升高,自身免疫抗体:ANCA核周型P-ANCA,1:100阳性(+),抗环瓜氨酸多肽抗体>200U/mL↑。
诊断:
①肺部感染,结合呼吸道症状体征、实验室检查炎症指标CRP、SAA很高,白细胞升高,以及影像学检查存在间质性肺炎改变。
②低纤维蛋白原血症,从遗传性和获得性方面全面查因。首先对患者fibrinogen Aα-chain gene (FGA)进行一代测序检测未发现排除常见1600-1800之间突变位点,结合该患者家族史可排除遗传性异常纤维蛋白原血症诊断。
获得性病因查找方面,在检验科强大技术的支持和帮助下,测得患者体内含有异常(瓜氨酸化)纤维蛋白原血症和抗瓜氨酸化纤维蛋白原抗体,得出异常纤维蛋白原(瓜氨酸化纤维蛋白原)血症的诊断。
③AA型淀粉样变:患者自身免疫紊乱、长期反复肺部感染,炎症指标长期高水平状态,尤其是SAA异常升高,通过骨髓活检病理刚果红染色证实AA型淀粉样变的诊断。AA型淀粉样物质沉积引起系统性表现,包括影响纤溶导致凝血功能障碍,肾损,心功能不全等系统性病变。
治疗方面:
①完善病原学基础上,积极的抗感染治疗,先后头孢他啶、阿奇霉素、美罗培南抗生素治疗有效,CRP和SAA明显下降。
②对因治疗:给与多次血浆置换,清除血清中的SAA和抗环瓜氨酸多肽抗体,但血浆置换不能逆转AA型淀粉样物质沉积引起系统性损害,只能部分改善。
③支持治疗,补充纤维蛋白原。患者感染明显控制,出血症状改善。但纤维蛋白原数值提升和心肾功能改善不明显。
如同C-反应蛋白一样,血清淀粉样蛋白A(SAA)是一种急性相反应蛋白,主要由肝脏合成,但在促炎细胞因子特别是α-肿瘤坏死因子、白介素-1和白介素-6的转录调解下,巨噬细胞、内皮细胞、平滑肌细胞也可以合成。因此,机体SAA水平在细菌和病毒感染时明显升高,也是淀粉样变性的前体物质[5]。
淀粉样变性指由各种蛋白质的低分子量亚单位组成的原纤维在细胞外组织发生沉积,这些蛋白质大部分为血浆成分进行循环[6]。组织外沉积淀粉样蛋白原纤维刚果红染色为透明状,荧光偏振显微镜下显示出苹果绿,可以诊断。
2008年到2013年期间,Mayo Clinic成功得到分析的4162例淀粉样变性患者中(图9),AA型淀粉样变性患者145例,占全部患者的3.48%[7]。
AA型淀粉样变性是一种由急性期反应蛋白血清淀粉样蛋白A(SAA)组成的淀粉样纤维在细胞外沉积所致的系统性疾病。淀粉样纤维沉积在肾、肝、脾、肾上腺、胃肠道、心肌和皮肤等多个器官和组织会导致相应的临床表现。
AA型淀粉样变性是最古老类型的系统性淀粉样变性类型,随着感染得到较好的控制,现在发病率显著下降。AA淀粉样变性可伴发于任何慢性炎症性疾病,包括类风湿关节炎(rheumatoid arthritis, RA)为代表的风湿免疫性关节病、炎症性肠病、慢性感染和某些肿瘤。
图9 Mayo Clinic淀粉样变性类型[7]
SAA是AA型淀粉样变性的血浆前体物质,广泛沉积于皮下脂肪、胃肠道黏膜、肾脏等,可以导致多脏器受损,如肾功能不全、肝脏合成功能障碍、脾肿大、心脏功能不全和凝血-纤溶系统紊乱。肾脏是AA型淀粉样变性最突出的受累器官,可以解释该患者起病时即存在一定程度肾脏损害。
SAA循环水平持续较高者发生并发症的风险很高,其他不良预后因素包括年龄较大、血清白蛋白浓度降低和基线终末期肾功能衰竭。
控制基础炎症性疾病是AA型淀粉样变性首选治疗。血浆置换和针对炎症因子的单克隆抗体的治疗具有一定疗效,寡核苷酸和蛋白稳定剂等干扰原纤维形成的药物正在研发中。
本病例患者以“腰酸、下肢乏力、皮肤瘀斑10天”为主要表现入院,皆为系统性表现,且既往多发脑梗病史和反复肺炎,全身长期慢性炎症和自身免疫紊乱,同时完善常规检查时发现凝血功能异常,纤维蛋白原显著降低。
针对低纤维蛋白原血症从先天性和获得性的各类疾病状态全面查因,发现抗环瓜氨酸抗体和SAA异常升高,为诊断AA型淀粉样变性指明了方向。再通过检测出瓜氨酸化纤维蛋白原和抗瓜氨酸纤维蛋白原抗体来解释异常的纤维蛋白原血症。
同时,进一步的骨髓病理刚果红染色确认了淀粉样蛋白A物质广泛沉积导致了该患者的纤溶亢进和凝血功能异常,肝脏,肾脏,心脏多脏器功能受损。
总之,在出现凝血障碍症状的患者中,如果其血浆中的抗环瓜氨酸肽水平升高,应考虑AA型淀粉样变性的可能性。系统性淀粉样变性的治疗已取得显著进展,在实施特定治疗之前,对淀粉样变性进行早期诊断和正确分类是至关重要的。联合测序和液相色谱-质谱分析可能是准确诊断淀粉样变性亚型的有力工具。
本案例提示我们,在发现非特异症状或某些指标改变的时候,不可用简单的惯性思维做出诊断,而应拓宽思路,采用必要的检验、检查技术,发挥其优势,并基于客观事实和证据进行分析,这样才能为患者做出最合理的诊断并尽力寻求到最理想的治疗方案。
点评专家:林锦骠 上海交通大学医学院附属同仁医院 检验科
本案例的第一个挑战就是该患者因凝血功能异常,入院前10天出现腰酸、下肢乏力,没有发热,但有一个特别的现象:左侧腿部出现大片瘀斑,提示体内有出血情况。
诊疗团队初期曾考虑是纤维蛋白原减少,导致出血,但检测后发现,这无法完全解释病情。再考虑是不是淀粉样变,检测患者的M蛋白是阴性,因此不考虑轻链型淀粉样变这个“陷阱重重的病例”,让血液科和检验科团队反复遭遇“假设、被推翻,再假设、再被推翻”的打击。质谱技术的应用明确了瓜氨酸化修饰纤维蛋白原,病理结果后续也证实了淀粉样变的诊断。
其次,就是对淀粉样变性进行分型的诊断。淀粉样变中最为常见的类型是异常克隆性浆细胞分泌的免疫球蛋白轻链沉积导致的轻链(AL)型淀粉样变,疾病往往进展迅速,预后较差。其他常见的类型还包括转甲状腺素蛋白(ATTR)型、血清淀粉样蛋白(AA)型等,共计有三十多种淀粉样变类型。
本案例通过测序、固定电泳、骨髓细胞学分析等,结合患者病史考虑AA型淀粉样变性的诊断。在西方国家,炎症和自身免疫性疾病是AA型淀粉样变性最常见的病因,AA型淀粉样变性常以肾功能损伤为主要表现,通常在以大量蛋白尿和肾衰竭为特征的晚期肾病阶段被确诊,这表明现有的临床诊断不够充分。
而本案例以纤维蛋白原降低为主要表现,较为罕见,而联合测序和液相色谱-质谱分析可能是准确诊断淀粉样变性亚型的有力工具。
本次案例是一次成功的临床与检验工作者沟通、应用新技术的良好范例,临床与检验工作者理应更密切地合作,共同完成每一次充满挑战的拼图游戏,并希望患者能够从中获益。
参考文献
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编辑:李玲 审校:徐少卿