穿孔素1复合杂合突变致非免疫性胎儿水肿1 例并文献回顾
童芳芳
湖北省潜江市中心医院检验科,湖北潜江 433100
[摘要]对穿孔素1(PRF1)复合杂合突变致非免疫性胎儿水肿临床、实验室及遗传资料进行分析,检索综述PRF1突变与非免疫性胎儿水肿、家族性噬血细胞淋巴组织增生症与非免疫性胎儿水肿相关文献。在一例复发性非免疫性胎儿水肿病例发现PRF1 基因新的杂合变异组合c. 03G>A(p.S168N)和c.1070G>A(p.R357Q)。文献检索结果显示,PRF1 致病性基因突变可致胎儿非免疫性水肿。在胎儿水肿的鉴别诊断和新生儿多器官功能衰竭的早期诊断中应考虑家族性噬血细胞淋巴组织增生症,尤其是在找不到感染或代谢原因的情况下。噬血细胞淋巴组织增生症的相关致病基因应纳入非免疫性胎儿水肿的候选基因。本文报道1 例PRF1 复合杂合突变致非免疫性胎儿水肿临床特征并对其进行病因分析。
[关键词]非免疫性胎儿水肿;家族性噬血细胞淋巴组织增生症;穿孔素1;复合杂合突变
胎儿水肿一般分为免疫性水肿和非免疫性水肿,是指胎儿体腔积液及软组织水肿,表现为2 处及以上的胎儿体腔异常积液,包括皮肤水肿、胸腹腔积液、心包积液,部分还会并发羊水过多或胎盘增厚[1]。免疫性水肿多发于母婴血型不合,而非免疫性胎儿水肿由于病因复杂,被认为是一系列疾病的常见途径,因其病因不明且致死率较高是目前胎儿医学最为棘手的问题。
胎儿宫内感染、血液、淋巴系统疾病、先天性结构异常、胎盘脐带因素、心血管疾病、遗传代谢性疾病如黏多糖病、戈谢病、小儿半乳糖血症、唾液酸贮积症等以及先天性糖基化障碍均能引起胎儿非免疫性水肿[2-3]。在地中海贫血高发区域,由珠蛋白变异引起的巴氏水肿目前是病因明确并能够通过产前筛查和产前诊断实现防控的单基因遗传病。非免疫性胎儿水肿的病理生理原因复杂多样,其诊断目前主要依赖于超声影像学检查,整体预后不良,明确病因对于指导宫内治疗和优生遗传具有非常重要的意义。
近年来随着分子诊断技术的发展,关于非免疫性胎儿水肿的遗传学研究也有了很多突破性的发现。规范并细化非免疫性胎儿水肿的诊疗流程,加强产前传染性疾病的检测和代谢病检测,对病因不明的非免疫性胎儿水肿提倡进行基因组拷贝数变异的检测(CNVs)甚至高通量测序以明确其遗传学病因。
家族性噬血细胞淋巴组织细胞增生症(familial hemophagocytic lymphohistiocytosis,FHL) 是一种常染色体隐性遗传病,大多数患有FHL 的儿童在出生后2~6 个月会发病,在新生儿中罕见,经常被完全忽略或者只在尸检中被诊断出来。胎发性FHL 更为罕见,被认为是FHL 最严重的形式。目前已经明确与FHL 发病相关的4 个免疫缺陷基因:穿孔素1(perforin 1,PRF1)(FHL2),UNC13D(FHL3),STX11(FHL4)和STXBP2(FHL5),其组织学特征表现为细胞毒性T 淋巴细胞和自然杀伤细胞的过度增生与活化,产生大量细胞因子[4]。FHL 在胚胎期可表现为胎儿水肿[5-7]。本文报道1例PRF1 复合杂合突变致非免疫性胎儿水肿,并对相关文献进行回顾。
1 病例资料
孕妇孕2 产0;家族史:父母体健,非近亲婚配,母孕期无放射接触史。患者自诉2014年第1 次怀孕于23+3 周于外院B 超诊断胎儿皮下水肿并引产,未进行胎儿病理学检测。2016年10月2日,孕23+5 周超声系统筛查:单活胎,胎儿全身皮肤增厚,鼻骨显示不清(鼻骨发育不良或缺如?),上嘴唇增厚,回声低,小下颌,双肺体积小,双侧胸腔积液,胎儿双手姿势异常,双下肢姿势异常,双足马蹄内翻可能,羊水多。2016年10月13日因停经25+1 周,胎儿先天畸形要求入院行流产术。
夫妻双方血型均为O,RH 阳性,不规则抗体阴性;夫妻二人常规外周血染色体核型分析正常,血红蛋白电泳正常;孕16+4 周唐氏血清学筛查低风险。孕妇白细胞:10.9×109/L,红细胞:3.12×1012/L,血红蛋白99 g/L;肝肾功能检测:总蛋白55.5 g/L;空腹血糖、凝血功能、尿常规无明显异常;甲状腺功能正常,常规传染病检测(乙肝、丙肝、艾滋、梅毒、甲肝、戊肝)均为阴性; 葡萄糖-6 磷酸脱氢酶正常,糖耐量实验正常。2016年10月16日经阴道排出一死女婴。
采用Affymetrix CytoScan HD 芯片对流产胎儿组织进行全基因组扫描,检测前流产物DNA 经母血DNA 连锁分析排除母体细胞污染。整套染色体未检出与临床致病性相关的基因拷贝数变化和大片段纯合子。
对流产胚胎皮肤组织DNA 及父母乙二胺四乙酸(EDTA)的抗凝外周血,送往广州嘉检医学检验中心针对临床相关的4000 个致病基因进行检测和分析,检测结果质控统计:检测区间包括4000 个相关基因,50 584 个编码区总共含有8 421 879 个碱基。平均覆盖深度268+/-167X,>10X 覆盖区间占98.8%,>20X覆盖区间占98.3%。PRF1 基因两个杂合变异c.503G>A(p.S168N)和c.1070G>A(p.R357Q),测序数据显示这两个变异分别遗传自送检者的父亲和母亲(均为杂合状态)。
这两个突变在SNP 数据库中有记载,频率<1%,所在区域是这个蛋白质的重要组成部分,不同物种的氨基酸序列高度保守。经计算机辅助分析和预测,这两个变异均有可能对相应蛋白质结构/功能产生影响。结合送检者的临床表现和家系分析,依据美国ACMGG 变异分类指南,这两个变异暂定为“Ⅱ类可能致病”。PRF1 c.503G>A 变异在淋巴组织细胞增生症相关的临床病例中已经有报道[8]
进一步随访,2017年于中信湘雅生殖遗传专科医院经过遗传咨询和家系验证并通过PGD 于2019年4月7日选择移入两个PRF1 杂合突变胚胎,正常产检,孕18+5 周羊水穿刺基因检测胎儿PRF1 c.503G>A(p.S168N),c.1070 位点未见异常,28 周大排畸胎儿发育正常。
2 讨论
以“non-immune hydrops fetalis AND PRF1”和“familial hemophagocytic lymphohistiocytosis AND nonimmune hydrops fetalis” 为检索式检索PubMed 数据库,以全文“噬血淋巴组织增生症并含非免疫性胎儿水肿”或者全文“PRF1 并含非免疫性胎儿水肿”为检索式模糊检索万方数据库和中国知网,检索时间均为建库至2019年10月20日,共检索到英文文献6 篇详细报道了非免疫性胎儿水肿与噬血淋巴组织增生症的临床关联,现将相关病例信息在表1 中列出。
PRF1 基因定位于人类染色体10q22.1,编码孔形成蛋白,是一种储存于细胞毒性T 淋巴细胞和自然杀伤细胞内囊泡胞质颗粒中高度保守的糖蛋白,是膜攻击复合物/穿孔素超家族成员之一,是人类免疫系统杀伤和清除靶细胞的重要效应分子[12]。穿孔素通过在靶细胞膜上形成孔来诱导细胞毒颗粒进入靶细胞胞质从而消除病毒和其他因素感染和转化的细胞,基因突变导致蛋白表达缺失或功能不全,使细胞毒性T 淋巴细胞和自然杀伤细胞细胞毒性功能受损,不能诱导靶细胞凋亡和清除,抗原提呈细胞过度且持续活化,组织细胞和T 淋巴细胞导致全身性炎症以及临床表现,在临床上主要表现为生长发育不良、黄疸、肝脾肿大、全血细胞减少并有神经系统表现,如癫痫、共济失调。该基因的突变与多种人类疾病相关,包括糖尿病、多发性硬化症、淋巴瘤、自身免疫性淋巴增殖性综合征(ALPS)、再生障碍性贫血、FHL2[13-14]
表1 FHL 与非免疫性胎儿水肿文献报道

Vermeulen 等[9]经分子诊断证实PRF1 c.666C>A(p.His222Gln) 纯合突变导致的FHL 引起胎儿水肿。先证者姐弟同为纯合突变引发FHL,一个在产前出现,另一个在新生儿时出现。前一例患儿死于产前胎儿水肿,胎儿内部检查显示皮下水肿、心包、胸腔积液及腹腔积液,许多单核细胞在血管内被发现,部分伴有红细胞吞噬。而第二例患儿出生后不久出现致命的多器官衰竭,尸检显示严重的皮下水肿、腹腔积液、胸膜及心包积液。PRF1 c.665A>G(p.His222Arg)纯合突变噬血细胞性淋巴组织细胞增多症致非免疫性胎儿水肿在另一同卵双胞胎中进一步证实[15]
迄今为止已经报道穿孔蛋白致病突变已超过115 个,分布在其整个功能领域,没有明显的聚类。但是非免疫性胎儿水肿和该基因突变的分子遗传学关联分析还比较少,2004年Malloy 等[7]将非免疫性胎儿水肿与噬血淋巴组织增生症关联起来,孕32 周孕妇羊水多,双胎之一腹腔积液,胸腔积液,心包积液32周剖宫产新生儿全身水肿,双侧胸腔积液,排除病毒和感染因素,病理学和解剖学是各项指标符合HLH诊疗标准,但是由于条件有限没有在分子诊断水平进行验证。随着高通量测序技术在临床上的广泛应用,因为一些特殊的病例,如复发性非免疫性胎儿水肿和同卵双胎纯合突变胎儿的临床表现使研究人员逐渐确认这种通常在新生儿和婴幼儿中发病率较高的疾病在胎儿期的临床表现更为剧烈。
噬血细胞淋巴组织增生症在临床表现出高度的遗传异质性,患者年龄从胎儿到60 岁老人,呈现出不同的一般是外源性触发和遗传易感性共同作用的结果。在这个组合中,外源性和遗传因素的不同权重解释了从继发性到严重感染到家族性聚集的广泛疾病谱[16-17]
本病例中,可能存在的诱发原因由于一些实际因素还没有进行系统而全面的筛查。因此在实验室建立和健全病原学、细胞学及相关酶学和基因检测对于非免疫性胎儿水肿病因的分析至关重要。
在胎儿非免疫性病因引起水肿的鉴别诊断和新生儿多器官功能衰竭的早期诊断中,尤如果找不到感染或代谢原因,应考虑FHL 的可能。
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Non-immune fetal edema caused by perforin 1 complex heterozygous mutation: a case report and literature review
TONG Fang-fang
Department of Clinical Laboratory, Qianjiang Central Hospital, Hubei Province, Qianjiang 433100, China
[Abstract] The clinical, laboratory and genetic data of non-immune fetal edema caused by perforin 1 (PRF1) complex heterozygous mutation were analyzed. A literature review was conducted on PRF1 mutation and non-immune fetal edema, familial hemophagocytic lymphohistiocytosis and non-immune fetal edema related articles. A new heterozygous combination of PRF1 genes c.503G>A (p.S168N) and c.1070G>A (p.R357Q) was found in a recurrent non-immune fetal edema. Literature retrieving shows that PRF1 pathogenic gene mutations can cause fetal non-immune edema. Familial hemophagocytic lymphohistiocytosis should be considered in the differential diagnosis of fetal edema and early diagnosis of multiple organ failure in the newborns, especially lack of reasons for infection or metabolism. Pathogenic genes related to hemophagocytic lymphohistiocytosis should be included as candidate genes for non-immune fetal edema. This paper reported the clinical characteristics of non-immune fetal edema caused by PRF1 complex heterozygous mutation and analyzed its etiology.
[Key words] Non-immune fetal edema; Familial hemophagocytic lymphohistiocytosis; Perforin 1; Complex heterozygous mutation
[中图分类号]R714.5
[文献标识码]A
[文章编号]1674-4721(2020)6(a)-0190-04
(收稿日期:2019-10-23 本文编辑:任秀兰)