【临床研究与实践】CYP7B1基因变异致先天性胆汁酸合成障碍3型2例并文献复习

学术   健康   2024-09-30 18:05   北京  
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本文刊于:中华儿科杂志, 2024, 62(9): 877-882
DOI: 10.3760/cma.j.cn112140-20240415-00269
作者:王彩红 陆妹 赵静 黄冰清 叶萍萍 王建设
单位:复旦大学附属儿科医院厦门医院(厦门市儿童医院)感染科,厦门大学附属妇女儿童医院 厦门市妇幼保健院儿内科,国家儿童医学中心 复旦大学附属儿科医院感染传染科
通信作者:王建设Email:jshwang@shmu.edu.cn

封面图:《不要气候灾难》 作者:李梓凡  女,8岁,山东大学附属中学小学部趵突泉校区

摘要

目的总结 CYP7B1基因变异致先天性胆汁酸合成障碍3型患儿的临床表型和遗传学特点。

方法病例系列研究,回顾性分析2021年1月至2023年12月复旦大学附属儿科医院厦门医院感染科和厦门大学附属妇女儿童医院儿内科诊治的2例因CYP7B1基因变异致BASD3的临床资料和遗传学检测结果。并分别以“先天性胆汁酸合成障碍3型”“氧固醇7α-羟化酶”“BASD3”“Oxysterol 7α-Hydroxylase Deficiency”“Oxysterol 7α-Hydroxylase Gene”“CYP7B1 liver”为关键词检索中国知网、万方数据库和PubMed数据库自建库至2023年12月的中英文文献。对CYP7B1基因变异致BASD3患儿的主要临床表现和基因型特点进行描述和总结。

结果2例BASD3患儿中男女各1例,就诊年龄分别为3月龄18日龄和2月龄7日龄,均以新生儿胆汁淤积症伴肝大就诊。生化提示高直接胆红素血症,转氨酶升高,但γ-谷氨酰转移酶(GGT)和总胆汁酸正常或基本正常。例1为CYP7B1基因c.525-526insCAAGTTGG(p.Asp176GInfs*15)和c.334C>T(p.Arg112Ter)复合杂合变异,经口服鹅脱氧胆酸治疗黄疸消退,肝功能恢复正常;例2为CYP7B1基因c.334C>T(p.Arg112Ter)纯合,确诊时已发生肝衰竭,口服鹅脱氧胆酸无效,因腹部增强CT提示血管源性肿瘤行亲体肝移植。文献复习符合检索条件英文文献9篇、无中文文献报道。包括本研究2例共报道12例患儿,男9例、女3例。所有BASD3患儿均在婴幼儿期起病,主要表现为黄疸、肝大和(或)脾大,部分伴有肝硬化、肝衰竭、肾肿大、低血糖、自发性出血。伴多囊肾5例。CYP7B1基因c.334C>T(p.Arg112Ter)为最常见变异,纯合4例,复合杂合2例。12例患儿中,口服鹅去氧胆酸治疗6例,自体肝存活4例;6例未用鹅去氧胆酸治疗,均肝移植或死亡。

结论BASD3是一种罕见的遗传性胆汁淤积症,结合胆红素和转氨酶明显升高,而GGT和总胆汁酸正常可作为诊断线索。c.334C>T是CYP7B1基因常见致病变异。口服鹅去氧胆酸治疗可望避免患儿死亡或肝移植。


先天性胆汁酸合成障碍是一组罕见的常染色体隐性遗传病,占儿童胆汁淤积症的1%~2% [ 1 , 2 ] 。氧固醇7α-羟化酶是胆汁酸合成酸性途径中的关键酶 [ 3 ] ,其编码基因为细胞色素P450家族7亚家族B多肽1(cytochrome P450,family 7,subfamily B,polypeptide 1,CYP7B1)。1998年Setchell等 [ 4 ] 首次描述了1例严重新生儿胆汁淤积患儿,因CYP7B1基因纯合失功能变异导致氧固醇7α-羟化酶缺陷引起致命性新生儿胆汁淤积症和新生儿肝衰竭,被称为先天性胆汁酸合成障碍3型(bile acid synthesis defect type 3,BASD3)。本研究报告2例基因确诊的BASD3患儿,复习文献并总结其临床特征,以提高对BASD3的认识。



病例资料


一、本组病例资料

例1 女,2月7日龄,因“发现皮肤、巩膜黄染2个月余”2021年6月就诊厦门大学附属妇女儿童医院儿内科。患儿生后3 d无明显诱因出现皮肤巩膜黄染,渐加重至全身,就诊社区医院间断予“枯草杆菌二连活菌”“布拉酵母菌”“茵栀黄颗粒”等口服,皮肤巩膜黄染加重,并出现尿黄,粪便陶土色。2月龄因黄疸仍不退,就诊于厦门大学附属妇女儿童医院,口服熊去氧胆酸[20 mg/(kg·d)]治疗4个月余,皮肤巩膜黄染无好转,血胆红素及转氨酶较前仍升高。患儿系其母第2胎第2产,其母孕期无殊、无瘙痒病史,因母“瘢痕子宫”剖宫产出生,出生体重3 130 g。否认遗传性疾病家族史,父母非近亲婚配,兄长4岁,健康。

入院体格检查:体重4.5 kg( P 2),身长59 cm( P 46),皮肤、巩膜重度黄染,腹膨隆,肝肋下4 cm,质中,脾肋下2 cm,质软。

辅助检查(括号内为参考值):肝功能示总胆红素215.2 μmol/L(5.1~17.1 μmol/L),直接胆红素64.4 μmol/L(0~6.0 μmol/L),丙氨酸转氨酶(alanine aminotransferase,ALT)62.0 U/L(7.0~30.0 U/L),天冬氨酸转氨酶(aspartate aminotransferase,AST)184.0 U/L(14.0~44.0 U/L),γ-谷氨酰转移酶(γ-glutamyltransferase,GGT)31.0 U/L(5.0~19.0 U/L),总胆汁酸24.8 μmol/L(0~10.0 μmol/L),血葡萄糖3.10 mmol/L(3.89~5.83 mmol/L);甲胎蛋白>54.000 mg/L(0~0.007 mg/L);25-羟维生素D 0.004 1 mg/L(0.030 0~0.100 0 mg/L);血常规、尿粪常规、C反应蛋白、降钙素原、凝血酶原时间、血浆氨、血乳酸、血氨基酸及酰基肉碱谱、尿有机酸谱均未见明显异常;中段尿细菌培养、血巨细胞病毒DNA均阴性。超声示肝脾肿大。

诊疗经过及随访:6月20日龄确诊BASD3,改鹅去氧胆酸[6 mg/(kg·d)]口服,患儿皮肤巩膜黄染渐消退,甲胎蛋白降低,1岁时肝功能指标基本正常,触诊及B超发现肝脾肿大恢复。

例2 男,3月18日龄,因“发现皮肤、巩膜黄染3个月余”就诊于2021年2月复旦大学附属儿科医院厦门医院感染科。生后3 d出现皮肤及巩膜黄染,伴有尿黄,无发热,无呕吐等不适,在当地医院予“枯草杆菌二连活菌、茵栀黄颗粒”等药物治疗,皮肤巩膜黄染无消退。患儿系其母第4胎第2产,因母“瘢痕子宫”足月剖宫产出生,出生体重3 880 g。出生无窒息抢救史。否认遗传性疾病家族史,父母非近亲婚配,兄长12岁,健康。

入院体格检查:身高58 cm(< P 1),体重5.5 kg( P 4),全身皮肤、巩膜中重度黄染,腹膨隆,肝肋下2 cm,剑突下2 cm,质韧,脾肋下未及。

辅助检查(参考值同例1):血总胆红素278.7 μmol/L,直接胆红素129.5 μmol/L,ALT 311.0 U/L,AST 933.0 U/L,GGT 29.0 U/L,总胆汁酸7.1 μmol/L,血糖2.20 mmol/L;甲胎蛋白>121.000 mg/L;铁蛋白>2 mg/L;25-羟维生素D 0.003 6 mg/L;注射维生素K 1后,凝血酶原时间20.2 s,国际标准化比值1.8;血巨细胞病毒、单纯疱疹病毒Ⅰ和Ⅱ、EB病毒DNA均阴性;腹部超声肝脏质地欠佳,肝右后叶实质占位,胆囊内壁稍毛躁,肝门区淋巴结肿大,脾轻度肿大,双肾结构欠清;腹部CT和磁共振成像提示肝右后叶富血供占位,考虑肝血管内皮细胞瘤,同时发现双侧肾脏多发小囊肿( 图1 )。

图1 CYP7B1基因纯合变异导致先天性胆汁酸合成障碍3型患儿(例2,3月18日龄)腹部CT见双侧肾脏多发小囊肿(箭头)

诊疗经过及随访:基因确诊前予熊去氧胆酸[20 mg/(kg·d)]及补充脂溶性维生素治疗,4月龄时基因确诊BASD3,改鹅脱氧胆酸[6 mg/(kg·d)]及消胆胺口服,患儿黄疸仍不退、伴持续凝血障碍、甲胎蛋白持续升高,6月龄复查B超和腹部增强CT,发现肝右叶占位较前增大,富血供,考虑血管源性肿瘤,于6月25日龄时行亲体(父亲供肝)肝移植。肝移植后近3年,生长发育正常,未出现其他异常。

基因检测:在获得患儿父母知情同意后,例1抽取患儿及其父母、兄长,例2及其父母外周静脉血各2 ml用于提取基因组DNA,进行全外显子组捕获和测序。以NM_004820,NP_004811.1作为CYP7B1基因参考序列。例1检测到患儿CYP7B1基因c.525-526insCAAGTTGG(p.Asp176GInfs*15)和c.334C>T(p.Arg112Ter)复合杂合变异,其中c.525-526insCAAGTTGG变异来自父亲,c.334C>T变异来自母亲,兄长为c.334C>T变异携带者,其父母、兄长均为杂合变异。例2检测到CYP7B1基因c.334C>T(p.Arg112Ter)纯合变异( 图2 ),其父母均为杂合变异。2例均符合常染色体隐性遗传模式。依照美国医学遗传学与基因组学学会的变异解读指南,变异c.334C>T(p.Arg112Ter)为致病性变异,变异c.525-526insCAAGTTGG为致病性变异,结合临床特点及基因检测结果,2例患儿最终均诊断为CYP7B1基因变异致先天性胆汁酸合成障碍3型。

注:箭头示变异位点
图2 CYP7B1基因纯合变异致先天性胆汁酸合成障碍3型患儿Sanger测序图 患儿为c.334C>T(NM_004820)纯合变异,父母均为杂合变异

二、文献复习

以“先天性胆汁酸合成障碍3型”“氧固醇7α-羟化酶”为中文检索词在中国知网、万方、维普、百度文库等数据库进行检索,以“BASD”“oxysterol 7α-hydroxylase deficiency”“oxysterol 7α-hydroxylase gene”“CYP7B1 liver”为英文检索词在PubMed数据库(建库至2023年12月)进行检索,发现报道BASD3病例的中文文献0篇,英文文献9篇 [ 4 , 5 , 6 , 7 , 8 , 9 , 10 , 11 , 12 ] ,结合本研究2例共12例,男9例、女3例。起病年龄均≤6个月,均表现为皮肤巩膜黄染、伴肝大和(或)脾大,部分伴有肝硬化、肝衰竭、肾大、低血糖、自发性出血。肝功能表现为高直接胆红素血症,转氨酶升高,GGT正常,总胆汁酸正常或稍升高。5例伴多囊肾,1例肾活检样本显示肾小球微囊。CYP7B1基因变异位点c.334C>T(p.Arg112Ter)纯合变异4例,R388X(p.Arg112Ter)纯合变异1例,c.1249C>T(p.Arg417Cys)纯合变异1例,c.392dup(p.Asn131LysfsTer3)纯合变异1例;复合杂合变异3例,分别是c.538C>T(p.Arg112Ter)/c.1453C>T(Arg 417Cys)、c.1162C>T(p.Arg388Ter)/c.1404delC(p.Tyr469IlefsX5)和c.187C>T(p.R63X)/c.334C>T(p.Arg112Ter)。8例患儿行肝活检,病理表现为巨细胞肝炎,肝纤维化,肝硬化及门静脉纤维化。12例患儿中,6例鹅去氧胆酸治疗中4例为自体肝存活;6例未使用鹅去氧胆酸治疗,无自体肝存活。4例鹅去氧胆酸治疗的患儿中2例起始剂量为15 mg/(kg·d),分别在3.0月龄和4.5月龄时开始服用,胆汁淤积在治疗2个月余缓解 [ 7 , 9 ] ;1例5月龄10日龄服鹅去氧胆酸[6 mg/(kg·d)],两周后凝血功能改善,胆红素水平下降,8个月后肝功能及凝血功能恢复正常 [ 10 ] ;另1例4月龄开始接受鹅去氧胆酸[9 mg/(kg·d)]治疗,肝功能仍恶化,在1岁时进行了肝移植,术后第17天死于肠穿孔和败血症 [ 9 ] 


讨论


由胆固醇合成胆汁酸至少需要经过17种酶的催化反应。其中关键酶的缺陷会造成胆汁酸合成障碍,导致血浆和(或)尿液中正常胆汁酸产物缺乏,而毒性胆汁酸中间产物异常积累,引起脂溶性维生素吸收不良、胆汁淤积性肝病及神经系统病变 [ 13 , 14 ] 。胆汁酸的合成包括经典途径和替代途径。经典途径又称中性途径,成人肝脏中90%~95% 的胆汁酸通过该途径产生,是成人胆汁酸合成的主要方式。替代途径又称酸性途径,始于类固醇侧链氧化,再进行侧链裂解、类固醇环修饰。该途径在正常成人中合成的胆汁酸占5%~10%,但在新生儿期和肝病患儿中起重要作用 [ 14 , 15 , 16 ] 


BASD3是胆固醇合成胆汁酸替代途径中的氧固醇7α-羟化酶缺陷所致的遗传性疾病,由CYP7B1基因变异引起。CYP7B1基因位于人类染色体8q21.3上,包含6个外显子和5个内含子,长度为202.6 kb [ 16 , 17 ] 。在婴儿中,酸性途径可能比中性途径更活跃。CYP7B1缺陷可致初级胆汁酸合成减少和有显著肝毒性的3β-羟基-5-胆酸在肝脏堆积,致严重的肝脏损伤 [ 13 , 14 , 15 , 16 ] ,在新生儿期引起胆汁淤积或在儿童期和成人期引起进行性神经系统疾病 [ 13 , 14 , 15 ] 


本组2例患儿均在婴儿期发病,临床表现为胆汁淤积,直接胆红素升高伴ALT、AST的明显升高,而GGT、总胆汁酸不高或升高不显著,符合胆汁酸合成障碍的典型表现,和文献报道一致 [ 4 , 5 , 6 , 7 , 8 , 9 , 10 , 11 , 12 ] 。胆汁酸合成障碍常有脂溶性维生素缺乏,本组2例患儿均有25羟维生素D的显著降低,提示严重脂溶性维生素吸收障碍。2例均有甲胎蛋白显著升高、低血糖,同时例2还伴维生素K不能纠正的凝血障碍,说明肝损伤严重,已经发生肝衰竭,和文献报道一致 [ 4 , 5 , 6 , 7 , 8 , 9 , 10 , 11 , 12 ] 


本组2例患儿均携带CYP7B1基因c.334C>T(p.R112X)变异,1例为纯合变异,1例为c.525-526insCAAGTTGG(p.Asp176GInfs*15)复合杂合变异。文献报道的10例患儿 c.334C>T(p.R112X)纯合4例,复合杂合2例 [ 4 , 5 , 6 , 7 , 8 , 9 , 10 , 11 , 12 ] 。根据GnomAD数据库( http://gnomad.broadinstitute.org)CYP7B基因中c.334C>T(p.R112X)变异的等位基因频率在全球人群中为0.014%,在东亚人群中为0.17%。杂合子携带者在中国台湾人群中的比率为0.33% [ 9 ] 


既往报道10例BASD3患儿中 [ 4 , 5 , 6 , 7 , 8 , 9 , 10 , 11 , 12 ] ,6例未采用鹅去氧胆酸治疗,无1例自体肝存活;4例鹅去氧胆酸治疗,3例自体肝存活;本组2例予鹅去氧胆酸治疗,1例自体肝存活,提示鹅去氧胆酸可挽救部分患儿的生命,极大改善预后。鹅去氧胆酸主要作用机制在于其可抑制酸性途径的第1步,即抑制固醇27羟化酶的活性,从而抑制毒性胆汁酸3β羟基5胆甾烯酸及3β羟基5胆烷酸的合成而达到治疗作用 [ 14 , 15 , 16 ] 


本组例2超声发现多囊肾。多囊肾样表现已被证明是胆汁酸合成缺陷1型(HSD3B7基因缺陷)的固有表现,和异常胆汁酸的肾脏毒性作用相关 [ 17 ] 。胆汁酸合成缺陷2型(AKR1D1基因缺陷)未见过肾脏病变报道。复习文献报道的10例BASD3患儿,5例伴多囊肾,其中1例肾活检样本显示肾小球微囊,提示肾脏病变也可能为BASD3的特点之一。Chen [ 9 ] 等报道1例经鹅去氧胆酸治疗后多囊肾可减轻,更支持多囊肾的形态学改变可能与某种胆汁酸中间代谢产物的肾毒性有关。本组患儿中1例发现可疑血管源性肿瘤,伴有AFP明显升高。该例BASD3患儿发生血管源性肿瘤是因为两种疾病之间有内在联系,还是巧合,需要更多的临床病例观察。


CYP7B1底物在血清中的蓄积可导致神经变性,CYP7B1基因变异可致遗传性痉挛性截瘫5型(spastic paraplegia type 5,SPG5) [ 18 , 19 ] 。SPG5是一种神经退行性疾病,临床特征为步态共济失调,下肢缓慢进行性肌无力和肌痉挛。初始症状包括平衡障碍、腿部肌无力和肌僵直、肌痉挛、行走时拖着脚尖。部分患儿伴有膀胱症状(如失禁)或肌无力和肌僵直可能蔓延至身体其他部位 [ 20 ] 。Tang等 [ 10 ] 报道同一家系患儿妹妹表现为胆汁淤积,而相同CYP7B1变异的兄长发展为典型SPG5,没有明显肝脏疾病,说明CYP7B1基因缺陷的表型是高度可变的,即使在兄弟姐妹中也是如此。本组2例患儿仍需要长期随访,观察是否会有神经系统病变发生。


BASD3是一种罕见的遗传性胆汁淤积病,结合胆红素和转氨酶明显升高,而GGT和总胆汁酸正常或基本正常可作为诊断线索。口服鹅去氧胆酸可避免部分患儿死亡或肝移植。肾脏病变可能继发于具有肾毒性的异常胆汁酸代谢中间产物在体内的累积,而血管源性肿瘤和BASD3是否有内在关系需要进一步研究。


参考文献(略)


中华儿科杂志
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