先证者女性，12岁，因活动后胸痛就诊于华中科技大学同济医学院附属协和医院心内科。患儿出生不久发现臀部、膝关节和跟腱部位黄色瘤（图1A和B），2岁时血清低密度脂蛋白胆固醇（low density lipoprotein cholesterol，LDL-C）为17.15 mmol/L，诊断为家族性高胆固醇血症（familial hypercholesterolemia，FH）。黄色瘤随年龄增长而增大，8岁时发现双侧颈动脉粥样硬化；11岁时发现双侧颈动脉轻度狭窄，主动脉粥样硬化内膜增厚合并管腔变窄，因病情符合纯合子FH（HoFH）或复合杂合子FH（CHeFH）的临床表现，同年接受同种异体原位肝移植治疗。患儿入院后冠状动脉造影发现右冠状动脉近端95%的管腔狭窄（图1C），于病变处置入冠状动脉支架1枚，胸痛得到缓解。先证者父亲（34岁）、母亲（32岁）和舅舅（26岁）均有血清LDL-C升高病史，父亲体检发现脂质角膜环，父母和舅舅体检均发现颈动脉粥样硬化改变，同胞弟弟5岁时体检发现LDL-C水平升高。先证者姨妈（27岁），血脂指标在正常参考值范围。先证者的祖辈未参加本研究。家系成员临床特征见表1。本病例报告通过华中科技大学协和医院伦理审查委员会审批，所有参加成员或其法定监护人签署知情同意书。

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图1

家族性高胆固醇血症一家系先证者治疗前后的临床表现及冠状动脉造影图像［1A：治疗前膝关节皮肤黄色瘤；1B：治疗前跟腱黄色瘤；1C：治疗前冠状动脉造影显示右侧冠状动脉近端高度狭窄（红色箭头）；1D：治疗后膝关节皮肤黄色瘤改善；1E：治疗后跟腱黄色瘤改善；1F：冠状动脉造影示冠状动脉支架置入术后；先证者的治疗方案为肝移植、他汀类药物联合前蛋白转化酶枯草溶菌素9型（PCSK9）抑制剂、置入冠状动脉支架］

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图1

家族性高胆固醇血症一家系先证者治疗前后的临床表现及冠状动脉造影图像［1A：治疗前膝关节皮肤黄色瘤；1B：治疗前跟腱黄色瘤；1C：治疗前冠状动脉造影显示右侧冠状动脉近端高度狭窄（红色箭头）；1D：治疗后膝关节皮肤黄色瘤改善；1E：治疗后跟腱黄色瘤改善；1F：冠状动脉造影示冠状动脉支架置入术后；先证者的治疗方案为肝移植、他汀类药物联合前蛋白转化酶枯草溶菌素9型（PCSK9）抑制剂、置入冠状动脉支架］

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表1

家族性高胆固醇血症一家系成员携带基因突变、临床表型特征及治疗和随访情况

表1

家族性高胆固醇血症一家系成员携带基因突变、临床表型特征及治疗和随访情况

项目	先证者	先证者父亲	先证者母亲	先证者胞弟	先证者舅舅	先证者姑妈
年龄（岁）	12	34	32	5	26	27
性别	女	男	女	男	男	女
LDLR基因型	CHeFH	HeFH	HeFH	HeFH	HeFH	野生型
LDLR基因致病突变	LDLR：c.1879G>A/p.Ala627Thr LDLR：c.1257C>G/p.Tyr419Ter	LDLR：c.1879G>A/p.Ala627Thr	LDLR：c.1257C>G/p.Tyr419Ter	LDLR：c.1257C>G/p.Tyr419Ter	LDLR：c.1257C>G/p.Tyr419Ter	无
其他血脂基因突变	APOB：c.2734G>A/p.Glu912Lys LPL：c.952A>G/p.Asn318Asp	LPL：c.952A>G/p.Asn318Asp	APOB：c.2734G>A/p.Glu912Lys	LPL：c.952A>G/p.Asn318Asp	APOB：c.2734G>A/p.Glu912Lys	LPL：c.952A>G/p.Asn318Asp
黄色瘤	有	无	无	无	无	无
脂性角膜环	无	有	无	无	无	无
颈动脉粥样硬化a	有	有	有	无	有	无
冠状动脉粥样硬化b	有	无	无	未评估	无	未评估
主动脉粥样硬化a	有	无	有	无	有	无
主动脉瓣狭窄	有	无	无	无	无	无
基线TC（mmol/L）	21.23	6.36	7.56	6.30	6.52	5.02
基线LDL-C（mmol/L）	17.15	4.32	4.70	4.08	4.04	2.69
基线甘油三酯（mmol/L）	1.52	2.02	1.02	1.33	1.20	1.43
心血管危险分层c	极高危	高危	高危	高危	高危	低危
干预方案	饮食控制，他汀类药物、PCSK9抑制剂，肝移植	饮食控制，他汀类药物、依折麦布	饮食控制，他汀类药物、依折麦布	饮食控制	饮食控制，他汀类药物、依折麦布	饮食控制
12个月随访TC（mmol/L）	2.86	2.75	3.01	6.23	2.90	4.87
12个月随访LDL-C（mmol/L）	1.32	1.32	1.42	3.94	1.28	2.53
12个月随访甘油三酯（mmol/L）	0.61	1.53	0.84	1.40	1.03	1.38

注：TC为甘油三酯，LDL-C为低密度脂蛋白胆固醇，CHeFH为复合杂合子家族性高胆固醇血症，PCSK9为前蛋白转化酶枯草溶菌素9型，HeFH为杂合子家族性高胆固醇血症，Ala为丙氨酸，Thr为苏氨酸，Tyr为酪氨酸，Ter为终止密码子，Glu为谷氨酸，Lys为赖氨酸，Asn为天冬酰胺，Asp为天冬氨酸；^a采用超声评价；^b采用冠状动脉CT造影成像或者冠状动脉造影评估；^c依据2020年欧洲心脏病学会（ESC）和欧洲动脉粥样硬化学会（EAS）血脂管理指南中的心血管危险分层

致病基因突变检测：采集家系成员外周血提取基因组DNA，采用基于下一代测序技术的家族性血脂异常致病基因组合（安脂康，安吉康尔科技有限公司）检测血脂异常相关基因变异。检测基因包括FH致病基因LDLR、APOB、PCSK9、LDLRAP1、CETP、STAP1和APOE；家族性高甘油三酯血症致病基因APOA5和APOC2；家族性混合型高脂血症（familial combined hyperlipidemia，FCH）致病基因LPL。遗传变异的致病性依据美国医学遗传学与基因组学学会（American College of Medical Genetics and Genomics and the Association for Molecular Pathology，ACMG-AMP）遗传变异分类标准与指南^［1］，采用InterVar软件结合人工判读^［2］。

家系成员携带血脂异常相关的基因突变见表1，变异的致病性证据见表2。先证者的DNA中检测出2个LDLR致病变异。LDLR：c.1257C>G/p.Tyr419Ter为无义变异，该变异使得氨基酸序列上的298位酪氨酸密码子突变为终止密码，造成LDLR蛋白功能丧失；LDLR：c.1879G>A/p.Ala627Thr为错义变异，使得密码子627处的丙氨酸替换为苏氨酸，该丙氨酸残基高度保守，位于LDLR蛋白表皮生长因子前体结构域，该变异降低了LDLR蛋白与LDL-C的结合能力，从而影响LDL-C的肝细胞转运，使血清LDL-C水平升高^［3］。LDLR：c.1257C>G/p.Tyr419Ter源于母亲，LDLR：c.1879G>A/p.Ala627Thr源于父亲，LDLR两个等位基因分别包含不同的致病突变，所以先证者为CHeFH。同时，在先证者的胆固醇代谢相关基因APOB中检出错义变异APOB：c.2734G>A/p.Glu912Lys，该变异源于母亲，使得谷氨酸突变为赖氨酸，为罕见变异，根据现有证据也无法准确评价其致病性，归为意义不明确变异。此外，先证者还携带变异LPL：c.952A>G/p.Asn318Asp，源于其父亲。LPL基因编码LPL酶，该酶缺陷可以造成FCH表现。LPL变异是罕见变异，使得318位的天冬酰胺残基变异为天冬氨酸，同一氨基酸位点的变异LPL：c.953A>G/p.Asn318Ser已被证实是FCH的遗传危险因子。在荷兰FCH患者队列中，携带该变异患者的血清甘油三酯水平明显高于非携带者，但对血清LDL-C水平没有影响^［3］。根据这一证据将LPL：c.952A>G/p.Asn318Asp归为FCH致病变异。综上所述，先证者携带LDLR复合杂合致病变异，符合CHeFH的临床表型。另外其携带的LPL致病变异可能影响甘油三酯的代谢，我们发现同样携带该变异的先证者父亲的血清甘油三酯升高。除先证者外，家系其他4个携带LDLR变异的FH患者均为HeFH，分别为其父母，舅舅和同胞兄弟。

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表2

FH一家系成员携带的血脂相关基因突变的致病性分类和证据

表2

FH一家系成员携带的血脂相关基因突变的致病性分类和证据

遗传变异	染色体	基因组坐标（hg19）	转录本	相关遗传血脂代谢疾病	突变 类型	致病性分类	致病性诊断依据a	Clinvar 收录编码b
LDLR：c.1257C>G/p.Tyr419Ter	19	11224024	NM_000527.5	FH	无义	致病	PVS1、PM2、PP3、PP5	251757
LDLR：c.1879G>A/p.Ala627Thr	19	11230801	NM_000527.5	FH	错义	致病	PS3、PM2、PP3、PP5	252101
APOB：c.2734G>A/p.Glu912Lys	2	21245785	NM_000384.2	FH	错义	意义不明确	PM1、PM2、PP3	未收录
LPL：c.952A>G/p.Asn318Asp	8	19813528	NM_000237.3	FCH	错义	致病	PS3、PS4、PM1	未收录

注：FH为家族性高胆固醇血症，Tyr为酪氨酸，Ter为终止密码子，Ala为丙氨酸，Thr为苏氨酸，Glu为谷氨酸，Lys为赖氨酸，Asn为天冬酰胺，Asp为天冬氨酸，FCH为家族性混合型高脂血症；^a采用美国医学遗传学与基因组学学会（ACMG-AMP）遗传变异分类标准与指南中遗传变异致病性的诊断标准；^bClinvar疾病相关的遗传变异来自NCBI数据库（https：//www.ncbi.nlm.nih.gov/clinvar）

危险分层和治疗方案：根据2020年欧洲心脏病学会（European Society of Cardiology，ESC）和欧洲动脉粥样硬化学会（European Atherosclerosis Society，EAS）血脂异常管理指南^［4］，先证者为CHeFH，明确诊断为动脉粥样硬化性心血管疾病（Atherosclerotic Cardiovascular Disease，ASCVD），为心血管危险分层极高危，除了接受肝移植治疗外，还接受了他汀类药物联合前蛋白转化酶枯草溶菌素9型（proprotein convertase subtilisin/kexin type 9，PCSK9）抑制剂联合治疗以及置入冠状动脉支架。接受治疗后12个月随访，血清LDL-C为1.32 mmol/L，臀部、膝关节和跟腱部位皮肤黄色瘤显著改善（图1D和E），并且右冠状动脉支架置入术后管腔通畅（图1F）。先证者父母、舅舅和胞弟均携带FH的致病变异，均为HeFH，除年幼弟弟外其他成员均有颈动脉粥样硬化的证据，血清LDL-C明显升高，均为心血管危险分层高危。父母和舅舅均接受他汀类药物联合依折麦布治疗。12个月随访，所有成年FH患者基本达到LDL-C治疗目标（先证者母亲1.42 mmol/L，其余人均低于1.40 mmol/L）。先证者胞弟年龄5岁，饮食限制胆固醇摄入。先证者姑妈通过遗传筛查排除了目前已知的FH基因突变，LDL-C为2.53 mmol/L，属于心血管危险分层低危，给予饮食控制（表1）。

本文报道了FH一家系，其中先证者为CHeFH。遗传筛查发现先证者的3名一级亲属和1名二级亲属为HeFH。HeFH是一种常见的遗传血脂代谢性疾病，在中国人群中发病率为0.28%，HoFH和cHeFH则极为罕见，发病率约为1/100万^［5］。目前对于FH的筛查诊断，国际、国内血脂相关指南没有统一策略，但学界普遍认为相对于普查而言家系筛查是一种高性价比的方案^［6］。家系筛查可以通过单独分析LDL-C水平或者临床表型评分筛查FH家属，但仅基于临床表型的诊断方案存在敏感性低的问题^［7］。相当数量的携带致病变异的亲属存在表型外显率低的情况，LDL-C水平虽然升高，但并未达到FH的诊断标准^［8］。而采用DNA测序的遗传诊断对于存在FH患病风险的亲属能够给予明确的诊断，提高诊断效率。以捷克国家数据为例，如果一个FH家系接受遗传筛查，平均每个家系发现FH患者例数为1.77，而仅依赖临床诊断，每个家系发现FH的患者例数为1.18，两种方案对FH的检出率存在明显差异^［9］。所以，采用遗传诊断的家系筛查能够更高效地筛查出潜在的FH患者。

遗传诊断对FH特别是HoFH或cHeFH患者治疗方案的制定有重要价值。本家系的先证者携带LDLR的复合杂合变异，一个为无义变异造成LDLR功能丧失，一个为错义变异，破坏LDLR蛋白与LDL-C的结合能力。PCSK9抑制剂通过抑制PCSK9活性，升高肝脏细胞LDLR蛋白水平来降低血清LDL-C，但是对于LDLR等位基因均携带功能丧失变异的HoFH或cHeFH，因其肝细胞完全缺乏LDLR蛋白，PCSK9抑制剂对LDL-C没有降低效果^［10］，血液净化治疗和肝移植是这类患者重要的治疗方案。对于等位基因突变后存在残余活性LDLR的HoFH或cHeFH患者，PCSK9抑制剂能降低约35%的血清LDL-C水平^［11］。本家系先证者虽然一个等位基因上存在功能丧失的变异，但另外一个错义变异的等位基因，其翻译的LDLR蛋白仍存在部分活性，PCSK9抑制剂可能仍有效。此外，也有一些新的降胆固醇药物如洛美他派甲磺酸盐和反义寡核苷酸药物mipomersen的适应证仅为HoFH和cHeFH。

综上所述，FH的遗传基因检测能有效地对FH患者及其亲属进行遗传筛查和诊断，并有助于制定个体化的治疗策略。FH的遗传诊断必将加深对ASCVD和FH遗传学基础的理解，并增强心血管医生对FH遗传风险评估、诊断和血脂管理的能力。