论著
一个遗传性出血性毛细血管扩张症家系的基因分析
中华血液学杂志, 2018,39(6) : 476-479. DOI: 10.3760/cma.j.issn.0253-2727.2018.06.007
摘要
目的

研究一个遗传性出血性毛细血管扩张症(HHT)家系的ENG、ACVRL1、SMAD4基因突变情况,探讨其分子发病机制。

方法

对1例HHT患者进行临床诊断和家系调查。采集先证者及其长子外周血标本,应用芯片捕获高通量测序法进行ENG、ACVRL1、SMAD4基因分析,对检出的突变以Sanger测序法进行验证。

结果

71名家系成员中有9名被临床诊断为HHT,均以反复鼻腔出血为主要表现。基因分析结果显示,先证者及其长子ENG基因9号外显子存在框移突变c.1502-1503insGG(p.Gly501GlyfsX18),未检出ACVRL1、SMAD4基因突变。

结论

ENG基因框移突变c.1502-1503insGG(p.Gly501GlyfsX18)是这个HHT家系致病的遗传学基础。

引用本文: 王丽红, 张志华, 谷翠红, 等.  一个遗传性出血性毛细血管扩张症家系的基因分析 [J] . 中华血液学杂志, 2018, 39(6) : 476-479. DOI: 10.3760/cma.j.issn.0253-2727.2018.06.007.
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遗传性出血性毛细血管扩张症(hereditary hemorrhagic telangiectasia, HHT)又称为Rendu-Osler-Weber综合征,是由编码TGFβ/BMP9信号通路的基因发生突变致病。大约85%的HHT患者存在ENG或ACVRL1基因突变,3%的患者存在SMAD4基因突变[1]。BMPR2、BMP9基因突变亦有报道[2,3]。我们对1例HHT患者进行家系调查并进行ENG、ACVRL1、SMAD4基因检测,报道如下。

病例资料
一、先证者临床资料

先证者,女,70岁,满族,因反复鼻出血50年、加重伴乏力头晕4年入院。患者50年前开始反复发作鼻出血,未予重视。近4年鼻出血较前频繁,并逐渐出现头晕、乏力。既往白内障病史4年,未行手术治疗。家族史:父母已故,具体死因不详。家系4代71名成员中9名有鼻出血反复发作病史(图1)。体格检查:重度贫血貌,结膜苍白,舌面可见散在鲜红色点状毛细血管扩张(图2)。入院后血常规:WBC 2.26×109/L,HGB 50 g/L,PLT 269×109/L;血清铁1.8 μmol/L(正常参考值6.6~32.4 μmol/L),铁蛋白6.7 μg/L(正常参考值13.0~150.0 μg/L),可溶性转铁蛋白受体9.91 mg/L(正常参考值0.76~1.76 mg/L);尿便常规、肝肾功能、血电解质、肿瘤标志物、溶血及免疫等相关检查均正常;超声心动图:左心右室扩大、肺动脉高压;心电图、肺CT、腹部及泌尿系B超均未见明显异常;骨髓象:小细胞低色素性贫血骨髓象;胃镜:胃、十二指肠毛细血管扩张,轻触可见出血,盐水冲洗可止血,未见溃疡形成、食管胃底静脉曲张及胃黏膜糜烂性出血(图3)。参照文献[4]诊断标准诊断为HHT。入院后给予输注悬浮少白红细胞6 U纠正贫血,并予右旋糖酐铁及维生素C口服及鼻黏膜涂覆红霉素软膏,头晕、乏力症状缓解,HGB升至78 g/L,鼻出血频率降低,病情好转出院。其他8名有反复发作鼻出血家族成员亦符合文献[4]HHT诊断标准。

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图1
遗传性出血性毛细血管扩张症(HHT)家系图
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遗传性出血性毛细血管扩张症(HHT)家系图
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图2
遗传性出血性毛细血管扩张症患者舌体表面毛细血管扩张
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遗传性出血性毛细血管扩张症患者舌体表面毛细血管扩张
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图3
遗传性出血性毛细血管扩张症患者胃、十二指肠黏膜多发毛细血管扩张
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图3
遗传性出血性毛细血管扩张症患者胃、十二指肠黏膜多发毛细血管扩张
二、基因分析结果

采集先证者及其长子外周血2~3 ml,送深圳华大临床检验中心有限公司以芯片捕获高通量测序法进行ENG、ACVRL1、SMAD4基因检测,以Sanger测序验证。结果显示,先证者及其长子ENG基因9号外显子存在框移突变c.1502-1503insGG(p.Gly501GlyfsX18),未检出ACVRL1、SMAD4基因突变(图4)。NCBI数据库检索结果显示,ENG基因9号外显子框移突变c.1502-1503insGG(p.Gly501GlyfsX18)为新发现的突变。

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图4
遗传性毛细血管扩张症家系ENG基因测序图
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A:先证者ENG基因第9号外显子框移突变c.1502-1503insGG(p.Gly501GlyfsX18);B:野生型

图4
遗传性毛细血管扩张症家系ENG基因测序图
讨论及文献复习

HHT发病率约为1/5 000[4]。是一种遗传性疾病,主要表现为皮肤黏膜毛细血管扩张及动静脉畸形。鼻出血是HHT最常见的临床表现,发生率达95%,平均发病年龄12岁,约80%的患者在20岁之前会发生鼻出血[5,6]。毛细血管扩张可以贯穿全胃肠道,常见部位是胃、十二指肠,大约1/4的HHT患者发生胃肠道出血。肝脏动静脉畸形发生率8.0%~30.0%,肺动静脉畸形发生率4.6%~30.0%,中枢神经系统动静脉畸形发生率4.0%~10.0%,脊髓动静脉畸形发生率约1.0%[7]。HHT的诊断主要依赖于病史及特征性临床表现,目前采用Curacao诊断标准[4]:①一级亲属患有HHT;②反复发作的自发性鼻出血;③内脏损伤(肺、肝、脑、胃肠、脊髓动静脉畸形);④毛细血管扩张。符合以上3~4项可确诊HHT,符合2项为可疑,符合0~1项可排除。本例患者20岁开始反复发生鼻出血,胃镜示胃黏膜毛细血管扩张,多名家系成员有反复自发性鼻出血,符合文献[4]HHT诊断标准。

HHT为常染色体显性遗传病,男女均可发病。目前已知HHT的致病基因主要有3种:①ENG基因:编码endoglin蛋白的ENG基因定位于9q34.11,是转化生长因子(TGF-β)家族的辅助性受体;②ACVRL1基因:编码ALK-1蛋白的ACVRL1基因定位于12q11-q14,是TGF-β超家族Ⅰ型细胞表面配体的受体;③SMAD4基因:编码MADH4蛋白的SMAD4基因定位于18q21,是TGF-β超家族的重要细胞内信号转导的共同效应分子。以ENG和ACVRL1基因突变最为常见,三种突变基因编码的蛋白均与TGF-β超家族介导的信号传导有关。ENG、ACVRL1和SMAD4基因突变导致内皮细胞对TGF-β的反应发生变化,导致血管生成和修复出现异常,这可能是HHT患者动静脉畸形、毛细血管扩张类型复杂多变的原因之一。患者的基因表型与临床类型有相关性,ENG基因多态性与肺动静脉畸形相关,ACVRL1基因多态性与肝脏动静脉畸形有关[8],两种基因型同时出现可导致多系统血管畸形(HHT 1型和HHT 2型)。SMAD4基因突变见于HHT伴幼年息肉病患者[9]。另外,Rigelsky等[2]报道了1例合并肺动脉高压的HHT患者,BMPR2基因突变阳性而ENG、ACVRL1、SMAD4基因均正常,提示BMPR2基因突变可能与肺动脉高压和HHT发病均相关。Wooderchak-Donahue等[3]在3例无关HHT患者中证实BMP9基因与血管新生相关,可能导致HHT发生。

本例患者检出ENG基因9号外显子框移突变c.1502-1503insGG(p.Gly501GlyfsX18),导致氨基酸编码蛋白提前终止,产生截短蛋白,从而影响内皮细胞对TGF-β的反应,导致血管畸形。HHT基因突变NCBI数据库显示ENG突变可以发生在1号至14号任何外显子,突变类型共280余种,包括无义突变、错义突变、剪接点突变、移码突变、缺失突变等。本例患者的突变位点在数据库中尚无记载。

对于HHT患者的鼻出血,保守治疗是一种低风险、非侵袭性的一线治疗方法,主要是应用生理盐水或润滑剂形成黏膜保护层,以达到减少鼻出血发生的治疗目标。药物治疗包括雌激素和新药贝伐单抗。贝伐单抗是血管内皮细胞生长因子抑制剂[10,11],广泛用于治疗转移性结肠癌。近年来研究证实,贝伐单抗能使HHT患者的鼻出血和胃肠道出血减轻[12,13]。鼻出血的外科治疗包括电凝止血、热凝固、氩等离子凝固、低温消融、射频治疗、激光治疗及冷冻治疗,病情严重者可选择鼻中隔植皮术、前鼻孔闭合术及数字减影血管造影介入栓塞等[11]。重要脏器局部血管畸形需要手术治疗。

参考文献
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