原發(fā)性血色病在中國的研究進展

馮 燕，程思根(綜述),羅志剛(審校)

(昆明市第一人民醫(yī)院消化內(nèi)科,昆明 650011)

原發(fā)性血色病(hereditary hemochromatosis,HH)是一種由人體先天性鐵代謝紊亂所致,過多的鐵沉積于肝臟、胰腺、心臟、腎臟、性腺、關(guān)節(jié)、骨髓、皮膚等器官,從而造成這些器官結(jié)構(gòu)和功能的損害,以肝硬化、皮膚色素沉著及糖尿病為典型臨床表現(xiàn)。HH在高加索人群中常見,而在中國為罕見病，很多醫(yī)師對其認識不足,常常導(dǎo)致漏診或者誤診。但HH是一種進展性疾病,如不及時治療將導(dǎo)致多器官損害，故應(yīng)在中國進行HH的研究,以提高醫(yī)師對該病的認識,早期發(fā)現(xiàn)及診斷HH。

1 HH流行病學(xué)

根據(jù)歐洲肝病學(xué)會流行病學(xué)資料顯示,HH在全世界18～70歲人中發(fā)病率為1.5～3/1000人[1],為北歐白人中較常見的疾病。HH在男性發(fā)病率約為女性的3倍,起病緩慢,一般出現(xiàn)臨床癥狀多見于40～60歲男性,或50歲以上的女性，如為青少年型血色病,則發(fā)病年齡較早,多在30歲以前發(fā)病[2]。

在我國，HH屬于少見病[3]。自1957年顧綏岳[4]發(fā)現(xiàn)首例HH以來,統(tǒng)計中國知網(wǎng)自1975年至2011年報道的HH的病例累計約130余例。但是由于醫(yī)療條件限制以及醫(yī)務(wù)人員對該病的認識不足,推測真實的患病人數(shù)要高于所報道的病例數(shù)。從統(tǒng)計結(jié)果可看出,部分患者被影像科的醫(yī)師首先發(fā)現(xiàn),患者因為行CT等影像學(xué)檢查才被發(fā)現(xiàn)已患HH,也有一部分病例因出現(xiàn)糖尿病等并發(fā)癥就診時才被發(fā)現(xiàn),可見大家對HH的認識尚不足,未能充分認識HH的臨床特點,未能在早期及時發(fā)現(xiàn)及診斷血色病。

2 HH基因分類及各類特點

2.1Ⅰ型HH Ⅰ型HH為最常見類型,與人白細胞抗原相關(guān)血色病基因(HLA-linked hemochromatosis gene，HFE)相關(guān),其位于第6號染色體短臂21區(qū)3帶[5],包含6個外顯子和5個內(nèi)含子,編碼HFE蛋白。HFE蛋白與細胞表面其他蛋白協(xié)同監(jiān)測機體內(nèi)鐵的含量，通過調(diào)節(jié)鐵調(diào)素和轉(zhuǎn)鐵蛋白受體(transferrin receptor,TfR)而發(fā)揮調(diào)節(jié)鐵平衡的作用。Ahmad等[6]和Bridle等[7]發(fā)現(xiàn)，HFE突變的血色病患者,盡管肝細胞內(nèi)鐵已超負荷,但是鐵調(diào)素mRNA的水平比正常人還要低。因為HFE表達的蛋白主要位于肝臟的庫普弗細胞、竇狀隙細胞,由這些細胞感應(yīng)鐵的濃度,并且將鐵濃度的信號傳遞給肝細胞,調(diào)節(jié)鐵調(diào)素的表達。HFE突變時,可能造成庫普弗細胞、竇狀隙細胞對鐵的感應(yīng)機制或向肝細胞傳遞鐵濃度信息的機制被破壞,從而導(dǎo)致對鐵濃度變化的反應(yīng)削弱[7-8]。同時，肝巨噬細胞從衰老紅細胞獲取鐵、儲存及釋放鐵的能力下降,致使肝細胞內(nèi)過量鐵沉積,并中斷對十二指腸的反饋調(diào)節(jié),導(dǎo)致十二指腸吸收鐵增加[9]。C282Y、H63D及S65C突變?yōu)镠FE最常見的突變類型，C282Y(C代表胱氨酸,Y代表酪氨酸)為第845個核苷G→A，從而使第282個氨基酸部位的胱氨酸C→酪氨酸Y[10]。C282Y純合子突變在北歐血色病患者中的突變比可高達85%～90%[10],40歲以上C282Y純合子突變的人群中,只有5%沒有出現(xiàn)血色病的臨床表現(xiàn)[11]。此外,還可見H63D及S65C突變，H63D(H代表組氨酸,D代表天冬氨酸)為第187個核苷C→G，從而使第63個氨基酸部位的組氨酸H→天冬氨酸D[12]。S65C(S代表絲氨酸,C代表胱氨酸)為第193個核苷G→C，從而使第65個氨基酸部位的絲氨酸S→胱氨酸C，S65C突變可引起患者輕度的鐵代謝異常；H63D只有伴隨C282Y,與C282Y形成復(fù)合雜合子突變才導(dǎo)致血色病,在北歐HH患者中的突變比為3%～5%[13-14]。有研究表明,C282Y純合子轉(zhuǎn)鐵蛋白飽和度、血清鐵蛋白及肝臟內(nèi)含鐵量明顯升高,C282Y雜合子及H63D復(fù)合C282Y雜合子等反映鐵代謝的指標也升高,故將C282Y及H63D的基因型檢測和反映鐵代謝的生化指標(如血清鐵、鐵蛋白、轉(zhuǎn)鐵飽和度、肝臟含鐵量)互相結(jié)合,用于遺傳性血色病先證者家系中其他血色病患者的早期發(fā)現(xiàn)。

2.2Ⅱ型HH Ⅱ型HH與肝抗微生物肽基因、青少年型血色病(hemochromatosis type 2 (juvenile),HJV)基因相關(guān),導(dǎo)致青少年型血色病,即ⅡA、ⅡB型血色病?；颊卟∽冚^嚴重,多在30歲以前發(fā)病。HJV基因位于第1號染色體長臂21區(qū)[15]。HJV基因長約2.6 kb,包含4個外顯子和3個內(nèi)含子,編碼血幼素。血幼素為鐵調(diào)素的正性調(diào)控蛋白,血幼素表達水平增加,導(dǎo)致鐵調(diào)素表達水平增高。HJV基因突變,編碼血幼素異常,使鐵調(diào)素表達水平下降,導(dǎo)致小腸對鐵的吸收增加,網(wǎng)狀內(nèi)皮細胞鐵的釋放增加,從而使機體內(nèi)鐵過負荷。HJV最常見的突變形式是G320V,約占50%[16]。肝抗微生物肽基因位于第19號染色體長臂13區(qū)1帶,包含3個外顯子和2個內(nèi)含子,編碼鐵調(diào)素[17]。鐵調(diào)素在調(diào)節(jié)機體鐵平衡中起重要作用,當(dāng)任何原因引起機體內(nèi)循環(huán)鐵增加時,肝細胞合成和分泌鐵調(diào)素增加,鐵調(diào)素進入血液,經(jīng)血流運輸?shù)借F的吸收部位十二指腸及鐵儲存的主要部位巨噬細胞,與細胞膜上的膜鐵轉(zhuǎn)運蛋白1相結(jié)合,降解膜鐵轉(zhuǎn)運蛋白1,從而抑制鐵從腸腔吸收入血液,同時減少巨噬細胞分泌的鐵進入血液,使血液鐵水平降低。當(dāng)機體內(nèi)循環(huán)鐵較低時,肝臟合成與分泌的鐵調(diào)素減少,導(dǎo)致腸吸收上皮相關(guān)蛋白降解減少,腸鐵吸收量增加,使機體鐵水平回復(fù)到正常。

2.3Ⅲ型HH Ⅲ型HH與轉(zhuǎn)運蛋白受體2(transferrin receptor 2，TfR2)基因相關(guān),臨床表現(xiàn)與HFE基因突變所致的血色病表現(xiàn)相似。TfR2基因于1999年發(fā)現(xiàn),為最早發(fā)現(xiàn)的與血色病相關(guān)的非HFE基因[18-21]。TfR2基因位于7q22,包含18個外顯子及17個內(nèi)含子,編碼TfR2。TfR與轉(zhuǎn)鐵蛋白、HFE及β2微球蛋白形成HFE-β2微球蛋白-TfR復(fù)合物,通過細胞吞噬作用入胞。在核糖體內(nèi)與轉(zhuǎn)鐵蛋白結(jié)合的Fe3+在酸性條件下釋放,在還原酶十二指腸腸細胞色素b和2價金屬轉(zhuǎn)運蛋白1作用下,使Fe3+轉(zhuǎn)變?yōu)镕e2+入胞質(zhì),轉(zhuǎn)鐵蛋白及TfR回復(fù)細胞膜以再使用。TfR2基因突變使肝細胞攝鐵減少,導(dǎo)致高鐵時肝抗微生物肽的低表達,削弱鐵調(diào)素對鐵的調(diào)節(jié),導(dǎo)致小腸對鐵的吸收增加,網(wǎng)狀內(nèi)皮細胞對鐵的釋放增加?，F(xiàn)已識別E60X、R105X[22]、M172K、I238M、Y250X[23]、Q317X、R396X、R455Q、L490R、V561X、AVAQ5942597、G792R等多種突變。

2.4Ⅳ型HH Ⅳ型HH與鐵轉(zhuǎn)運調(diào)節(jié)蛋白基因[solute carrier family 40 (iron-regulated transporter),member 1,SLC40A1]相關(guān)。SLC40A1位于第2號染色體長臂32區(qū),包含8個外顯子及7個內(nèi)含子,編碼膜鐵轉(zhuǎn)運蛋白1。SLC40A1基因mRNA 5′-UTR具有鐵應(yīng)答元件,可以結(jié)合胞質(zhì)鐵調(diào)控蛋白。鐵對膜鐵轉(zhuǎn)運蛋白1的表達起正性調(diào)控作用,即機體內(nèi)含鐵量增加時,膜鐵轉(zhuǎn)運蛋白1表達升高。SLC40A1基因最常見的突變類型為V162del,即外顯子5區(qū)域160～162位點3個重復(fù)的TTG(堿基對)缺失1個,導(dǎo)致160～162位點的纈氨酸三聯(lián)體中1個纈氨酸缺失,從而影響鐵的結(jié)合及轉(zhuǎn)運,多導(dǎo)致為Ⅳ型血色病的經(jīng)典型[24-27]。

3 HH的診斷與治療

如果患者出現(xiàn)難以解釋的肝臟腫大、皮膚色素沉著、特發(fā)性心肌病、關(guān)節(jié)炎、糖尿病和(或)性欲減退,則應(yīng)考慮血色病。診斷HH需首先排除繼發(fā)性血色病。肝臟穿刺活檢見肝組織中含鐵血黃素沉積,即可確診血色病,是診斷血色病的金標準。

按照美國肝病協(xié)會制訂的血色病診療指南,診斷血色病按照以下步驟進行：對被診斷為HH的患者的1級成年親屬,有癥狀或無癥狀的懷疑血色病的患者進行轉(zhuǎn)鐵飽和度及血清鐵蛋白測定，如轉(zhuǎn)鐵飽和度<45%,血清鐵蛋白正常,則不進行進一步檢查；如轉(zhuǎn)鐵飽和度≥45%,血清鐵蛋白升高,則進行C282Y、H63D突變基因檢測；如為C282Y雜合子、C282Y/H63D雜合子或非C282Y突變的患者,需排除其他肝臟疾病及血液系統(tǒng)病變,必要時進行肝臟活檢；對于C22Y純合子突變的患者,如患者年齡<40歲,血清鐵蛋白<1000 μg/L,谷草轉(zhuǎn)氨酶及谷丙轉(zhuǎn)氨酶正常,進行放血治療；如患者年齡>40歲,或血清鐵蛋白>1000 μg/L,谷草轉(zhuǎn)氨酶及谷丙轉(zhuǎn)氨酶升高,進行肝活檢，明確肝臟組織學(xué)病變,以明確有無原發(fā)性肝癌的發(fā)生[28]。

血色病的治療目標是盡快去除體內(nèi)過量的鐵,并根據(jù)鐵負荷造成各器官損害的癥狀進行對癥治療,可采用靜脈放血療法,貧血重而不宜放血者,可用鐵螯合劑行轉(zhuǎn)鐵治療。

4 國內(nèi)常見C282Y、H63D、S65C突變的流行病學(xué)

李劍虹等[29]從2002年采集的中國居民營養(yǎng)與健康狀況調(diào)查的靜脈血樣本中隨機選取226例鐵營養(yǎng)狀況正常的成年男性及331例鐵過量的成年男性,檢測C282Y、H63D及S65C突變,檢測結(jié)果顯示：在鐵過量的成年男性中,H63D純合子突變占0.60%，雜合子突變占9.07%,未發(fā)現(xiàn)C282Y雜合子及純合子突變；在鐵營養(yǎng)狀況正常的成年男性中,H63D雜合子突變占5.75%,未發(fā)現(xiàn)C282Y及H63D純合子突變。宋麗麗等[30]檢測河南省隨機選擇的518例健康獻血者的血液標本，檢測結(jié)果未發(fā)現(xiàn)C282Y突變。有研究檢測浙江省隨機選取的395例健康漢族人,檢測結(jié)果未發(fā)現(xiàn)C282Y及S65C突變,H63D雜合子率為4.6%[31]。對中國臺灣的280例健康人群、221例珠蛋白生成障礙性貧血患者、40例風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎患者、37例強直性脊椎痛患者、18例肝癌患者及5例HH患者行C282Y突變檢測,5例HH患者未發(fā)現(xiàn)C282Y突變,在596例非血色病患者中發(fā)現(xiàn)2例C282Y雜合子突變[32]。亞洲人群調(diào)查中也未發(fā)現(xiàn)C282Y突變,H63D的突變突變率約為2.2%[33]。邢文杉等[34]對1例HH患者進行基因測序分析,未發(fā)現(xiàn)C282Y及H63D突變。馬達等[35]采集一個HH家系的14名成員進行基因測序分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)14名家系成員中僅1名無癥狀的成員有H63D雜合突變,占7.14%,其他13名成員(包括已故的先證者和重病患者)均未發(fā)現(xiàn)C282Y,H63D和S65C突變。沈俊松等[36]對一個HH家系的15名成員進行基因測序分析,發(fā)現(xiàn)T173C突變,未發(fā)現(xiàn)C282Y、H63D和S65C突變。王麟輝[37]報道一個HH家系,發(fā)現(xiàn)HFE基因的IVS3+5 T/C雜合突變,未發(fā)現(xiàn)C282Y、H63D和S65C突變。以上數(shù)據(jù)提示，C282Y突變在中國的發(fā)生率較低,推測C282Y突變在中國的低發(fā)生率可能為HH在中國罕見的原因。

5 小 結(jié)

HH在高加索人群中較常見,而在中國較罕見,C282Y、H63D突變在北歐較常見。而調(diào)查C282Y、H63D突變在中國的流行病學(xué)發(fā)現(xiàn),C282Y、H63D突變在中國的發(fā)生率較低。我國能否參考國外血色病的診斷指南,在我國人群中檢測C282Y、H63D突變,用于HH的診斷,C282Y、H63D突變在中國的檢測是否有意義等問題值得進一步探討。C282Y、H63D突變在中國的低突變率也讓研究者思索中國的HH基因突變形式與國外的HH是否一樣,中國人是否有獨特的基因特點,導(dǎo)致HH在中國的低發(fā)生率。因此，需要積極地開展中國HH患者的基因檢測,以了解中國HH患者的基因突變特點,尋找中國最常見的HH的基因突變形式,以制訂符合中國人HH致病特點的基因診斷標準。

[1] 李麗,賈繼東,王寶恩.血色病的歐美診斷治療規(guī)范[J].胃腸病學(xué)和肝病雜志，2008，17(1):1-3.

[2] Papanikolaou G,Politou M,Terpos E,etal.Hereditary hemochromatosis:HFE mutation analysis in Greeks reveals genetic heterogeneity[J].Blood Cell Mol Dis,2000,26(2):163-168.

[3] Burke W,Thomson E,Khoury MJ,etal.Hereditary hemochromatosis:gene discovery and its implications for population-based screening[J].JAMA,1998,280(2):172-178.

[4] 顧綏岳.血色病[J].中華內(nèi)科雜志,1957,5(7):880.

[5] Feder JN,Gnirke A,Thomas W,etal.A novel MHC class I-like gene is mutated in patients with hereditary haemochromatosis[J].Nat Genet,1996,13(4):399-408.

[6] Ahmad KA,Ahmann JR,Migas MC,etal.Decreased liver hepcidin expression in the Hfe knockout mouse[J].Blood Cells Mol Dis,2002,29(3):361-366.

[7] Bridle KR,Frazer DM,Wilkins SJ,etal.Disrupted hepcidin regulation in HFE-associated haemochromjatosis and the liver as a regulator of body iron homoeostasis[J].Lancet,2003,361(9358):669-673.

[8] Moura E,Noordermeer MA,Verhoeven N,etal.Iron release from human monocytes after erythrophagocytosis in vitro:an investigation in normal subjects and hereditary hemochromatosis patients[J].Blood,1998,92(7):2511-2519.

[9] Bacon BR,Powell LW,Adams PC,etal.Molecular medicine and hemochromatosis:at the crossroads[J].Gastroenterology,1999,116(1):193-207.

[10] Gochee PA,Powell LW,Cullen DJ,etal.A populationbased study of the biochemical and clinical expression of the H63D hemochromatosis mutation[J].Gastroenterology,2002,122(3):646-651.

[11] Merryweatheer-Clarke AT,Pointon JJ,Jouanolle AM,etal.Geography of HFE C282Y and H63D mutations[J].Genet Test,2000,4(2):183-198.

[12] Waheed A,Grubb JH,Zhou XY,etal.Regulation of transferring mediated iron uptake by HFE-the protein defective in hereditary hemochromatosis[J].Proc Natl Acad Sci U S A,2002,99(5):3117-3122.

[13] Wallace DF,Dooley JS,Walker AP.A novel mutation of HFE explains the classical phenotype of genetic hemochromatosis in a C282Y heterozygote[J].Gastroenterology,1999,116(6):1409-1412.

[14] Lyon E,Frank EL.Hereditary hemochromatosis since discovery of the HFE gene[J].Clin Chem,2001,47(7):1147-1156.

[15] Powell LW,Jazwinska EC.Hemochromatosis in heterozygotes[J].N Engl J Med,1996,335(24):1837-1839.

[16] Daraio F,Ryan E,Gleeson F,etal.Juvenile hemochromatosis due to G320VPQ116X compound heterozygosity of hemojuvelin in an Irish patient[J].Blood Cells Mol Dis,2005,35(2):174-176.

[17] 錢忠明,王琴,徐又佳.鐵調(diào)素調(diào)節(jié)蛋白(HJV)——一個新的鐵代謝調(diào)節(jié)蛋白[J].生物化學(xué)與生物物理進展,2006,33(3)：226-230.

[18] Park CH,Valore EV,Waring AJ,etal.Hepcidin,a urinary antimicrobial peptide synthesized in the liver[J].J Biol Chem,2000,276(11):7806-7810.

[19] Camaschella C,Roetto A,Cali A,etal.The gene TFR2 is mutated in a new type of haemochromatosis mapping to 7q22[J].Nat Genet,2000,25(1):14-15.

[20] Mattman A,Huntsman D,Lockitch G,etal.Transferrin receptor 2 (TfR2) and HFE mutational analysis in non-C282Y iron overload:identification of a novel TfR2 mutation[J].Blood，2002,100(3):1075-1077.

[21] Girelli D,Bozzini C,Roetto A,etal.Clinical and pathologic findings in hemochromatosis type 3 due to a novel mutation in transferrin receptor 2 gene[J].Gastroenterology,2002,122(5):1295-1302.

[22] Hattori A,Wakusawa S,Hayashi H,etal.AVAQ 594-597 deletion of the TfR2 gene in a Japanese family with hemochromatosis[J].Hepatol Res，2003,26(2):154-156.

[23] Le Gac G,Mons F,Jacolot S,etal.Early oneste hereditary hemochromatosis resulting from novel TFR2 gene nonsense mutation (R105X) in two siblings of north French descent[J].Br J Haematol,2004,125(5):674-678.

[24] Roetto A,Totaro A,Piperno A,etal.New mutations inactivating transferrin receptor 2 in hemochromatosis type 3[J].Blood,2001,97(9)：2555-2560.

[25] Zoller H,McFarlane I,Theurl I,etal.Primary iron overload with inappropriate hepcidin expression in V162del disease[J].Hepatology,2005,42(2):466-472.

[26] Wallace DF,Pedersen P,Dixon JL,etal.Novel mutation in ferroportin 1 is associated with autosomal dominant hemochromatosis[J].Blood,2002,100(2):692-694.

[27] Roetto A,Merryweather-Clark AT,Daraio F,etal.A valine deletion of ferroportin 1:a common mutation in hemochromatosis type 4[J].Blood,2002,100(2):733-734.

[28] Cazzola M,Cremonesi L,Papaioannou M,etal.Genetic hyperferritinaemia and reticuloendothelial iron overload associated with a three base pair deletion in the coding region of the ferroportin gene(SLC11A3)[J].Br J Haematol,2002,119(2):539-546.

[29] 李劍虹，樸建華，楊曉光.HFE基因突變在我國成年男性人群的分布[J].營養(yǎng)學(xué)報,2007，29(4):324-327.

[30] 宋麗麗,劉玉峰,黃志恒，等.中國河南漢族人HFE C282Y基因突變頻率調(diào)查[J].中原醫(yī)刊,2007，34(10)：1-3.

[31] Chang JG,Liu TC,Lin SF.Rapid diagnosis of the HLA-H gene Cys282 Tyr mutation in hemochromatosis by polymerase chain raction—a very rare mutation in the Chinses population[J].Blood,1997,89(9):3492-3493.

[32] Lin A,Yan WH,Xu HH.Analysis of the HFE gene (C282Y,H63D and S65C) mutations in a general Chinese Han population[J].Tissue Antigens,2007,70(3):252-255.

[33] Hanson EH,Imperatore G,Burke W.HFE gene and hereditary hemochromatosis:a HuGE review[J].Am J Epidemiol,2001,154(3):193-206.

[34] 邢文杉,邵鳴.血色病1例[J].肝，2010，15(6):477.

[35] 馬達,薛軍,李淑鋒,等.一中國遺傳性血色病家系的HFE基因突變分析[J].臨床檢驗雜志，2009，27(6):448-449.

[36] 沈俊松,葉進,江軍.探討Ⅳ型遺傳性血色病肝臟hepcidin mRNA表達及意義[J].臨床肝膽病雜志,2008,24(6):436-439.

[37] 王麟輝,郭曉麗,郭鵬翔,等.1例新基因突變導(dǎo)致的Ⅳ型遺傳性血色病報道[J].檢驗醫(yī)學(xué)與臨床，2010，7(6):481-483.