李天,高向瑩,萬單華,陳虹
溶血尿毒綜合征(hemolytic uremic syndrome,HUS)是由多種病因引起的血栓性微血管病(thrombotic microangiopathy,TMA),以血小板減少、微血管性溶血性貧血及急性腎功能衰竭為主要表現(xiàn)的三聯(lián)征[1-2]。本病好發(fā)于嬰幼兒及學(xué)齡兒童,是引起小兒急性腎衰竭的常見原因之一。根據(jù)HUS的發(fā)病誘因,將其分為典型HUS和非典型HUS(atypical hemolytic uremic syndrome,aHUS)。典型HUS又稱腹瀉后HUS,因為大部分HUS繼發(fā)于產(chǎn)志賀樣毒素的細(xì)菌感染,起初aHUS被定義為非腹瀉相關(guān)型HUS。根據(jù)目前最新國際分類,aHUS特指補(bǔ)體替代途徑調(diào)控異常所引起的血管內(nèi)皮功能失調(diào)和微血管血栓形成。aHUS在兒童中的發(fā)病率為0.10/10萬~0.11/10萬[3-4],其臨床表現(xiàn)在不同個體之間差異較大,多表現(xiàn)為進(jìn)行性、破壞性進(jìn)展,病情易反復(fù)、預(yù)后差,aHUS急性期病死率約為25%,約50%的病例進(jìn)展為終末期腎?。╡nd-stage renal failure,ESRF)[5]。
男,1歲,主因“間斷發(fā)熱10 d,面色發(fā)黃伴嗜睡半天”于2019年7月9日入院。于入院前10 d“受涼”后出現(xiàn)發(fā)熱,熱峰39.5℃,無驚厥,無嗜睡,無惡心、嘔吐,無腹瀉,無哭鬧,當(dāng)?shù)卦\所診斷為“急性上呼吸道感染”,給予對癥治療7 d,效果不佳,病兒仍反復(fù)發(fā)熱,遂就診于當(dāng)?shù)乜h醫(yī)院,查血常規(guī):白細(xì)胞11.96×109/L,淋巴細(xì)胞百分比60.8%,中性粒細(xì)胞百分比25.4%,紅細(xì)胞5.61×1012/L,血紅蛋白139 g/L,血小板108×109/L。給予對癥治療3 d,病兒體溫較前減低,熱峰37.8℃。于入院前半天,出現(xiàn)面色發(fā)黃,伴乏力、嗜睡,納奶明顯減少,余無特殊不適,再次就診于當(dāng)?shù)乜h醫(yī)院,查血常規(guī)+C反應(yīng)蛋白(CRP):白細(xì)胞28.99×109/L,淋巴細(xì)胞百分比0.397,中性粒細(xì)胞百分比0.548,紅細(xì)胞4.11×1012/L,血紅蛋白139 g/L,血小板102×109/L,CRP14.07 mg/L。天冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶132 U/L,丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶1 222 U/L,總膽紅素 229 μmol/L,直接膽紅素 149.1 μmol/L,間接膽紅素74.9 μmol/L。以發(fā)熱待查、肝功能異常就診于蘭州大學(xué)第一醫(yī)院。自發(fā)病以來,病兒大便色黃,量可,小便量無明顯減少,色黃。既往無特殊病史。無毒物及化學(xué)物質(zhì)接觸史。無家族遺傳病史。
入院查體:嗜睡狀態(tài),皮膚黏膜輕度黃染,無皮疹及出血點(diǎn)。雙肺呼吸音粗,可聞及濕性啰音。腹膨隆,肝臟肋下3 cm,劍下2 cm,脾臟肋下2 cm。雙側(cè)膝腱反射活躍,雙側(cè)巴氏征陽性,雙側(cè)克氏征陽性,雙側(cè)踝陣攣陽性。
輔助檢查:7月9日(入院第1天)查血常規(guī)+CRP、血生化(表1,表2);尿常規(guī):葡萄糖±,余正常;糞便常規(guī):正常;降鈣素原:2.220 ng/mL;血氨:139 μmol/L;凝血功能:抗凝血酶(AT)19%,凝血酶原時間(PT)55.4 s,凝血酶原活動度(PTA)13%,血漿凝血酶原比值(PTR)5.04,國際標(biāo)準(zhǔn)化比值(INR)4.96,纖維蛋白原含量(FIB)0.43 g/L,活化部分凝血活酶時間(APTT)76.9 s,凝血酶時間28.3 s,D-二聚體定量(D-D)34.83 μg/mL,纖維蛋白原降解產(chǎn)物(FDP)103.81 μg/mL;免疫球蛋白+補(bǔ)體:IgG 12.6 g/L,IgA 1.23 g/L,IgM 1.34 g/L,C3 0.31 g/L,C4 0.05 g/L;溶血篩查:間接抗人球蛋白試驗陽性;自身抗體:抗核抗體(ANA1)陽性,抗中性粒細(xì)胞質(zhì)抗體(CANCA)陽性。胸部CT:右肺上葉胸膜下小斑片,炎癥可能。
表1 病兒血常規(guī)+C反應(yīng)蛋白結(jié)果變化趨勢
表2 病兒血生化結(jié)果變化趨勢
診療經(jīng)過:病兒于7月9日入院后給予輸注血漿及凝血酶原復(fù)合物改善凝血功能、保肝、抗感染、連續(xù)性床旁血液凈化等對癥治療。7月10日(入院第2天)病兒尿色較前加深,尿量尚可,約4.07 mL·kg-1·h-1,有特殊氣味,呈淺昏迷狀態(tài),抽搐3次,給予鎮(zhèn)靜對癥處理,伴消化道出血癥狀,給予禁食水、止血對癥處理,癥狀緩解,同時行第一次血漿置換治療,考慮病兒病情進(jìn)展快,程度較重,向家屬交代病情,征得家屬同意后完善基因檢測。7月11日(入院第3天)病兒尿色呈深黃色,尿量可,約3.62 mL·kg-1·h-1,仍呈淺昏迷狀態(tài),伴間斷抽搐,繼續(xù)予以連續(xù)性血液凈化及對癥處理,同時復(fù)查血常規(guī)+網(wǎng)織、血生化(表1,表2);尿常規(guī):正常。7月12日(入院第4天)病兒尿色呈金黃色,尿量較前明顯減少,約2.37 mL·kg-1·h-1,仍處于淺昏迷狀態(tài),仍有間斷抽搐,暫繼續(xù)連續(xù)性血液凈化及輸注紅細(xì)胞糾貧血等處理,余治療方案暫同前,再次復(fù)查血常規(guī)+CRP、血生化(表1,表2)。于7月12日傍晚病兒出現(xiàn)神志昏迷、嘆息樣呼吸,立即給予氣管插管同時連接呼吸機(jī)輔助呼吸,病兒病情逐漸轉(zhuǎn)平穩(wěn)。約30 min后病兒再次出現(xiàn)病情變化,最終經(jīng)積極搶救后醫(yī)治無效死亡。
通過對先證者全外顯子組測序檢測,采用芯片捕獲高通量測序,其基因?qū)W檢查示:全外顯子組測序檢測發(fā)現(xiàn)CFHR3基因的1個變異,關(guān)聯(lián)疾病為非典型溶血尿毒綜合征,易感1型(OMIM:235400)。致病基因染色體位置為:chr1:196744016-196749103;核酸改變(外顯子號):1oss1(EXON:1-3);氨基酸改變(變體號):5K。本實驗將正常對照樣本與先證者及家系樣本進(jìn)行同組熒光定量PCR,以ALB基因為內(nèi)參基因,對目標(biāo)基因CFHR3的1-3外顯子的拷貝數(shù)進(jìn)行檢測(用熒光定量PCR法)。基因變異驗證結(jié)果:該病兒為先證者,先證者及先證者之母CFHR3基因的1-3外顯子的拷貝數(shù)與正常對照的比值約為0.5,提示先證者及先證者之母CFHR3基因的1-3外顯子存在雜合缺失;先證者之父CFHR3基因的1-3外顯子的拷貝數(shù)與正常對照的比值約為1.0,提示先證者之父CFHR3基因的1-3外顯子拷貝數(shù)正常。
非典型溶血尿毒綜合征是一種復(fù)雜的、多基因補(bǔ)體介導(dǎo)的疾病,其特指補(bǔ)體替代途徑調(diào)控異常所致的血管內(nèi)皮功能失調(diào)和血管微血栓形成(thrombotic microangiopathy,TMA)。其發(fā)病機(jī)制是由于補(bǔ)體替代途徑中的基因異常引起的,導(dǎo)致補(bǔ)體系統(tǒng)的過度激活和微血管血栓形成。補(bǔ)體通路的異常可能以補(bǔ)體關(guān)鍵基因突變或針對特定補(bǔ)體因子的自身抗體的形式出現(xiàn)[6]。
補(bǔ)體是先天免疫反應(yīng)的一部分,幫助宿主細(xì)胞通過三種不同的途徑清除病原體,即:經(jīng)典激活途徑、甘露聚糖結(jié)合凝集素(MBL)途徑和旁路激活途徑[7]。這3條途徑最終聚合產(chǎn)生C3轉(zhuǎn)化酶(C3bBb),其啟動膜攻擊復(fù)合物(membrane attack complex MAC)C5-9的形成。補(bǔ)體替代途徑在缺乏抗體的情況下激活先天免疫系統(tǒng)。在這一途徑中,C3b在遇到異物表面后被激活并與B因子結(jié)合,創(chuàng)建C3轉(zhuǎn)換酶(C3bBb)。然后C3轉(zhuǎn)化酶招募更多的C3b沉積在細(xì)胞膜上,生成C5轉(zhuǎn)化酶,負(fù)責(zé)MAC的形成和隨后的細(xì)胞死亡。替代途徑具有內(nèi)建的調(diào)節(jié)因子,可以抑制未抑制的C3b沉積和對正常細(xì)胞的補(bǔ)體破壞。FH和FI調(diào)節(jié)C3轉(zhuǎn)化酶的形成。FI通過將C3b裂解為片段,而FH與C3b結(jié)合,作為FI裂解C3b的輔助因子,阻止C3轉(zhuǎn)化酶的形成,血栓調(diào)節(jié)蛋白降解C3a和C5a這些調(diào)節(jié)劑的任何缺陷都會導(dǎo)致補(bǔ)體通路的過度激活[8]。在非溶血尿毒綜合征中,替代途徑失去控制,導(dǎo)致膜攻擊復(fù)合物(MAC)的形成,以及多種致內(nèi)皮損傷、血小板活化、炎癥反應(yīng)、血栓、血小板減少、貧血和腎功能不全等病理特征的過敏性休克素的形成。C3裂解后,C3b與B因子結(jié)合,B因子又被D因子裂解為Bb因子。C3Bb復(fù)合物也被稱為C3轉(zhuǎn)化酶,形成了一個擴(kuò)增環(huán)并產(chǎn)生更多的C3b。新的C3b片段與C3轉(zhuǎn)換酶結(jié)合,形成C5轉(zhuǎn)換酶。然后,C5裂解為C5a(炎性顆粒)和C5b。c5b最終與C6、C7、C8、C9結(jié)合形成MAC。這種級聯(lián)由多種蛋白調(diào)控,如因子I(CFI)及其輔助因子、因子H(CFH)、血栓調(diào)節(jié)蛋白和膜輔助因子蛋白(MCP)[9]。
在aHUS中檢測到大約一半的基因突變位于CFH中[10],可見CFH是調(diào)節(jié)旁路途經(jīng)中最重要的蛋白質(zhì)。首先,CFH不僅可以和CFB競爭與C3b的結(jié)合,從而阻止C3轉(zhuǎn)化酶的形成[11],而且可以將已經(jīng)形成的C3轉(zhuǎn)化酶滅活[12];其次,在CFI降解C3b的過程中,CFH是必須的組分[13];另外H因子相關(guān)蛋白(CFHR1~5),在抑制C5轉(zhuǎn)化酶、MAC的組裝及插入以及加強(qiáng)H因子作為輔助因子的活性方面有重要作用[14-15]。由此可見CFH/CFHR蛋白家族在旁路途經(jīng)的調(diào)節(jié)中處于核心地位,若該調(diào)節(jié)機(jī)制中單一或多個調(diào)節(jié)因子缺乏或被抑制,將會出現(xiàn)C3b滅活減少,形成大量C5轉(zhuǎn)化酶,最后導(dǎo)致MAC大量形成,造成自身組織器官損傷,從而導(dǎo)致疾病的發(fā)生。目前發(fā)現(xiàn)與aHUS相關(guān)的基因突變包括C3、C4、C5、CFH、CFB、CFI、MCP、CFHR1、CFHR3、CFHR5、THBD、PLG、DGKE[16]。在 aHUS病人中最常見的基因異常主要有CFHR1缺失、CFHR1/CFHR3聯(lián)合缺失、CFHR5 突變等[17]。26.5% 的病人有 CFHR3 和CFHR1缺失[18]。本病例中基因檢測結(jié)果提示為CFHR3基因突變所致。隨著基因檢測技術(shù)的發(fā)展,以及在該領(lǐng)域的應(yīng)用,更多aHUS相關(guān)的補(bǔ)體旁路途徑突變正陸續(xù)被檢出和報道。此外,aHUS導(dǎo)致的腎衰竭可直接由MAC損傷和/或由血栓性或非血栓性狹窄引起的缺血性損傷引起。血栓、狹窄小動脈和毛細(xì)血管中剪切應(yīng)力異常,血小板在血栓形成中消耗,可致血小板減少及微血管病變性溶血性貧血形成[19]。
Bernabéu-Herrero等[20]報道 CFHR3c.721T 變體在FHR-3的241位氨基酸處產(chǎn)生絲氨酸到脯氨酸的變化,與aHUS的風(fēng)險增加相關(guān)。Zipfel等[21]在一項研究中發(fā)現(xiàn)CFHR1/CFHR3缺陷的血漿具有降低的保護(hù)活性,并且表明CFHR1和/或CFHR3的缺失有助于細(xì)胞和組織表面上補(bǔ)體活化的缺陷調(diào)節(jié)。報道了CFHR1和CFHR3的雜合和純合缺失通過CFH下游的非等位同源重組事件與aHUS風(fēng)險增加相關(guān)。缺乏CFHR1/CFHR3的aHUS病人的特征是發(fā)病時年齡相對較?。?~21歲)。
IgA腎病是一種自身免疫性疾病,其中含有的IgA1-免疫復(fù)合物引發(fā)腎小球損傷。朱莉等[22]的研究確定了CFH,CFHR3和CFHR1變體與IgA腎病病人循環(huán)CFH水平和系膜C3的沉積有顯著的相關(guān)性。這些關(guān)聯(lián)表明這些變體對IgAN中補(bǔ)體激活的調(diào)節(jié)作用,并為CFH,CFHR3和CFHR1變體引起的IgAN易感性提供了可能的遺傳機(jī)制。然而關(guān)于補(bǔ)體活化在IgA腎病發(fā)病的確切機(jī)制我們的理解仍然是有限的。Fritsche等[23]研究發(fā)現(xiàn)C5a是有效的過敏毒素,可將嗜中性粒細(xì)胞吸引到感染一側(cè),并引發(fā)和增強(qiáng)炎癥反應(yīng)。CFHR3和CFHR1減少了C5a的生成,因此阻斷了補(bǔ)體介導(dǎo)的嗜中性粒細(xì)胞趨化性。故CFHR3和CFHR1也具有抗炎作用。
本病例中病兒有發(fā)熱、昏迷、抽搐、溶血、血小板減少等特點(diǎn),符合非典型溶血尿毒綜合征的表征。病兒通過行基因測序發(fā)現(xiàn)CFHR3基因外顯子區(qū)域出現(xiàn)一處雜合基因突變導(dǎo)致編碼的氨基酸發(fā)生變異,且本文報道的變異體在既往國內(nèi)外文獻(xiàn)中關(guān)于aHUS病人CFHR3遺傳變異類型中尚未提及。目前由于CFHR3在HUS和其他腎臟疾病中的生物作用尚不明確,其基因序列變異的意義仍有待進(jìn)一步研究,同時作為臨床工作者更應(yīng)重視基因篩查對疾病診治的臨床意義。