8例囊性纖維化患兒臨床及基因突變分析

張娜 劉建華 褚亞娟 帥金鳳 黃坤玲

（1.河北醫科大學研究生學院，河北石家莊 050017；2.河北省兒童醫院呼吸二科，河北石家莊 050031）

囊性纖維化（cystic fibrosis，CF）是一種常染色體隱性遺傳的慢性致死性疾病，發病機制為囊性纖維化跨膜傳導調節因子（cystic fibrosis transmembrane conductance regulator，CFTR）突變導致CFTR通道蛋白的離子和水轉運障礙，累及呼吸道、消化、生殖多個系統，臨床表現為反復呼吸道感染、胰腺功能不全、男性雙側輸精管缺失等［1］。CF 發病率存在種族、地域差異性，多見于白種人。美國發病率約1∶4 000［2］，英國約1∶2 500［3］，日本約1∶350 000［4］，我國少見，暫無該病的流行病學資料。近幾年隨著醫學技術進步，我國CF 患者被更多地確診，但存在診斷延遲現象。本文總結分析8 例CF 患兒的臨床及遺傳學特征，讓更多臨床醫生了解并重視該病，減少誤診漏診。

1 資料與方法

1.1 研究對象

以河北省兒童醫院2018～2021年確診的8例CF患兒為研究對象，進行回顧性病例總結分析。

CF的診斷標準［5］：（1）一項或多項典型CF臨床特征；（2）CF家族史；（3）新生兒CF篩查試驗陽 性；（4） 汗 液 氯 離 子 濃 度≥60 mmol/L；（5）CFTR2個致病變異（父母雙方等位基因各提供1個）；（6）CFTR 功能障礙（鼻電位差和/或腸道電流測量）。滿足其中（1）～（3）中至少1條，加上（4）～（6）中至少1條即可診斷為CF。

胰腺CF的診斷標準［6］：符合CF的患兒具有胰腺受損的臨床表現，主要為胰腺外分泌功能不全（pancreatic insufficiency，PI）［7］導致的脂肪、蛋白質和糖類的吸收障礙，可表現為腹瀉、體重下降，嚴重時可引起脂肪瀉、營養不良及生長發育遲緩等癥狀。影像學檢查可見胰腺受損征象，如胰腺飽滿、胰腺實質回聲不均、胰腺脂肪化、胰腺纖維化、胰腺擴張、胰腺萎縮、胰腺囊腫樣變等。

1.2 方法

病例資料收集：通過醫院電子病歷系統，收集患兒的確診年齡、起病年齡、性別、既往史、個人史、家族史、體格檢查、各項檢查結果、治療及隨訪情況等。

CFTR基因變異分析：（1）突變篩查：高通量測 序（二 代 測 序， next‐generation sequencing，NGS） 檢測變異，多重連接探針擴增技術（multiple ligation probe amplification，MLPA）檢測基因缺失與重復及拷貝數變異。（2）基因數據分析：變異分級依據美國醫學遺傳學與基因組學學會 （American College of Medical Genetics and Genomics，ACMG）制定的2015測序變異的解讀指南進行致病性等級分類，查詢CFTR2 數據庫（https://www. cftr2. org/）、CFTR‐France 數 據 庫（https://cftr.iurc.montp.inserm.fr/cgi‐bin/home.cgi#）行致病性分析。蛋白功能預測采用REVEL、SIFT、PolyPhen‐2、 MutationTaster、 GERP+ 軟 件 。（3）Sanger 測序、qPCR 測序進行驗證。以上均由北京邁基諾基因科技有限公司、智因東方北京全譜醫學檢驗實驗室執行。

1.3 統計學分析

采用描述性分析。計量資料采用范圍（中位數）表示，計數資料采用例數表示。

2 結果

2.1 一般資料及臨床特征

8 例CF 患兒中，男5 例，女3 例，無CF 家族史，父母非近親結婚，無白種人通婚史。診斷年齡為3～48個月（中位年齡8個月），發病年齡為0～24個月（中位年齡2.5個月）。8例患兒的臨床特征見表1。臨床表現為反復呼吸道感染7 例，鼻竇炎3例，支氣管擴張4例，腹瀉8例，脂肪瀉3例，可疑PI 6 例，胰腺CF 1 例，營養不良5 例，假性Batter 綜 合 征（Pseudo‐Bartter syndrome，PBS） 4例。2例（例3、例6）行汗液電導率檢測，顯示汗液電導率增高。患兒最常見的呼吸道感染病原為銅綠假單胞菌（Pseudomonas aeruginosa，PA；4例）。7 例行胸部CT 檢查，其中4 例存在支氣管擴張，見圖1。5 例行支氣管鏡檢查及治療，均可見栓狀、條索狀分泌物，見圖2。

圖1 4例患兒胸部CT表現 A：例3，雙肺炎癥伴小囊腔，左肺上葉支氣管起始部狹窄。雙側胸膜局部增厚，可見支氣管壁增厚、支氣管擴張（箭頭所示）。B：例4，雙肺炎癥，右肺下葉支氣管壁增厚、擴張（箭頭所示）。C：例6，雙側支氣管肺炎，小氣道病變不除外；右肺上葉支氣管起始部、右肺中間支氣管管腔細，可見支氣管壁增厚、支氣管擴張（箭頭所示）。D：例7，雙側支氣管擴張（箭頭所示）伴雙肺炎癥。

圖2 5例患兒支氣管鏡下表現 A、B、C、D、E分別為例3、例4、例5、例6、例7，均可見栓狀、條索狀分泌物（箭頭所示）。

表1 8例CF患兒臨床表現、輔助檢查及診斷依據

例1、例2、例3、例4入院時行電解質及血氣分析，發現存在電解質紊亂及代謝性堿中毒，見表2。

表2 4例CF患兒血電解質及血氣分析結果

2.2 基因檢測結果

8 例患兒均行基因檢測，均檢出CFTR基因突變。例2 為純合突變，其余7 例為復合雜合突變。共發現16個變異位點（其中4個為新發現變異），包括移碼突變5個，無義突變4個，錯義突變4個，外顯子缺失2個，剪接突變1個。最常見的基因突變類型是p.G970D（3 例），觀察到1 例F508del 基因突變。8 例CF 患兒的基因突變位點及致病性分析見表3。

表3 8例CF患兒基因突變位點及致病性分析

3 討論

CF 是一種多見于白種人的常染色體隱性遺傳疾病，預后差、病死率高。1989年Riordan等［9］首次發現CF 的致病基因位于7q31，致病機制是CFTR基因隱性突變致CFTR 通道蛋白活性減低或喪失引起疾病。CFTR 是一種cAMP 依賴調控的氯離子通道蛋白，是三磷酸腺苷結合盒轉運體家族的一員。CFTR蛋白廣泛存在于氣道、胃腸道、生殖道等多種器官的上皮組織頂膜，調節離子和水的轉運。CFTR通道蛋白的離子和水轉運障礙，黏液增加，管腔堵塞，引起多系統功能障礙。

CF 患者通常以反復呼吸道感染為首發表現［10］，常表現為鼻竇炎、鼻息肉、反復肺部感染、支氣管擴張、氣胸、喘息、咯血、呼吸衰竭、杵狀指等。CFTR功能障礙，氣道上皮細胞Cl-分泌減少而上皮細胞鈉離子通道吸收Na+增加，造成細胞內高滲，從而使得氣管表面液體減少，氣道內黏液增加，纖毛擺動受限、清除能力下降，細菌定植引起反復炎癥，肺結構破壞，肺功能進行性下降，最終患者呼吸衰竭造死亡［11］。本研究中7 例CF 患兒臨床表現為反復肺部感染，其中伴有鼻竇炎3 例，支氣管擴張4 例，呼吸衰竭3 例，例7 反復肺部感染，出院3個月后因呼吸衰竭死亡。7 例患兒均存在肺部影像學異常表現，其中4例存在支氣管擴張。胸部CT是檢測CF患兒肺部情況的重要檢查。有研究表明，影像學比肺功能更能敏感地反映肺部嚴重程度，CF典型胸部CT表現包括支氣管擴張、黏液堵塞、空氣滯留、灌注異常和肺氣腫［12］。臨床醫師需定期監測患者肺部情況，了解疾病進展，對于反復呼吸道感染患兒應警惕CF。

本研究中6 例患兒診斷為可疑PI，因存在CF基礎疾病，有腹瀉、脂肪瀉、營養不良及生長發育遲緩等癥狀，糞便常規可見大量脂肪球，影像學檢查可見胰腺回聲改變，口服胰酶癥狀可緩解，但我院不能進行胰腺功能檢測，故最終不能確診。CFTR功能障礙時，黏稠液體阻塞胰腺管道，導致炎癥、脂肪變、纖維化，隨著年齡增長胰腺功能失代償，PI比例逐漸升高。國外報道約90%CF患者合并PI［13］，我國學者報道14.1% CF 患者出現PI［14］。我國CF患者合并PI比例明顯低于國外，可能與我國CF 患者基因突變類型多為輕型有關，故臨床表現輕；也可能與胰腺功能檢測困難，大部分醫院不能完成該檢測至最終確診病例少有關。隨著診斷技術的推廣與提高，PI 確診率可能有所上升。

國外報道CF 相關性肝病（cystic fibrosis‐related liver disease，CFLD）為CF 患者繼呼吸衰竭、肺移植并發癥的第三大死亡原因，約10%患者進展為肝硬化，2%～3%進展為門脈高壓［15］，目前國內相關報道數量少。CF 患者因黏稠且具有肝毒性膽汁阻塞膽道，早期可僅表現為肝臟氨基轉移酶升高，但隨病情進展可能會出現膽汁淤積性肝硬化、門靜脈高壓、晚期肝病。本研究中例1、例3、例5、例6、例8存在肝功能異常，影像學示肝脾、膽囊改變，但國外研究顯示肝功能異常、黃疸、膽汁淤積、膽囊結石并不是CFLD 危險因素，男性、小年齡、PI、嚴重CFTR突變等是CFLD 的危險因素［16-17］，但是該5 例患兒仍需警惕CFLD，臨床醫師對存在高危因素的患兒應提高警惕以早期識別CFLD。

例1、例2、例3、例4 嬰兒期均有PBS 且為首發或主要表現。PBS發病機制為CFTR介導的Cl-和上皮細胞鈉離子通道介導的Na+吸收減少，大量Na+和Cl-經汗液丟失，引起機體腎素-血管緊張素-醛固酮系統激活，造成電解質紊亂。國內外報道PBS 可為CF 的首發表現，出現在疾病早期，且容易復發［18-19］。這提醒臨床醫師，具有PBS表現的兒童需警惕CF，注意監測患兒電解質情況，尤其是天氣炎熱季節。

本研究8 例患兒中有4 例為PA 定植感染，其中2 例為耐碳青霉烯類PA。PA 屬于機會致病菌，具有分泌毒素、形成生物膜、群體感應等特點［20］。2019年美國CF基因會數據顯示CF肺部病原菌43%為PA，25%為耐甲氧西林的金黃色葡萄球菌，14%為非結核分枝桿菌，12%為甲氧西林敏感的金黃色葡萄球菌［2］。美國CF 基金會指南強烈建議首次感染PA患者應行早期根除治療［21］。我國目前針對PA感染主要是依據藥敏試驗選擇敏感抗生素抗感染治療，根除PA治療臨床少見。

目前已有2 000 多種CFTR基因突變類型［10］。國外研究報道，該基因最常見的突變類型是cDNA的508 位點苯丙氨酸缺失（p.F508del），90%的CF患者中發現至少有1個F508del 等位基因，屬于第Ⅱ類突變，CFTR 蛋白功能嚴重喪失，多伴有PI［10，22］。目前我國僅報道3 例攜帶F508del 突變患者［23-25］。Tian等［25］報道我國CF突變類型多為少見突變，最常見的突變類型為p.G970D。本研究最常見的突變類型亦為p.G970D，共檢出3例，F508del突變1 例，與ACMG/美國婦產科醫師協會（American College of Obstetricians and Gynecologists，ACOG）［26］提議的23個突變篩查模板不同，與國外報 道［27］的CF 最 常 見 的5 種 突 變c. 1521_1523delCTT、c.1624G＞T、c.1652G＞A、c.350G＞A、c.3909C＞G 不同，提示我國與國外CF 基因突變譜不同。本研究發現2個基因大重排，例1患兒行全基因組測序發現CFTRdel2,3突變，例3患兒全外顯子基因檢測只檢測到1個基因突變位點，進一步行MLPA 檢 測 發現deletion exon15 突變。2018 年美 國CF 基因會病人登記信息示約3%患者檢測出＜2個致病性變異［28］。這提醒臨床醫師疑診CF患者若只檢測出1個基因突變位點，可進一步行全基因組測序及MLPA 檢測。本研究發現deletion exon15、c. 3796_3797dupGA(p. I1267Kfs*12)、 c. 2328dupA(p.V777Sfs*2)、c.2950G＞A(p.D984N)在人類基因突變數據庫中未收錄，為新發現的變異，這擴大了我國CF的基因突變譜。

汗液氯離子水平升高是CF 患者主要臨床表現及診斷條件之一。我國研究報道，汗液電導率檢測可用來代替汗液氯離子水平檢測進行CF診斷，當汗液電導率超過80 mmol/L，考慮CF診斷［8］。本研究中2 例患兒在北京兒童醫院行汗液電導率檢測，汗液電導率分別為110 mmol/L、140 mmol/L，均高于80 mmol/L，支持CF診斷。

本研究中8例患兒診斷中位年齡為8個月，中位發病年齡為2.5個月，提示CF患者存在診斷延遲現象，考慮以下原因：（1）我國CF 患兒臨床表現不典型，以肺部疾病為主要表現，合并PI比例低，診斷困難；（2）我國CF 診斷試驗不完善，尚未開展新生兒CF 篩查、鼻腔電位差、腸道電流測量，開展汗液氯離子/電導率檢測的醫療機構少，基因檢測因價格昂貴致應用受限；（3）在我國CF 屬于罕見病，臨床醫師對該疾病認識不足，造成誤診漏診。

綜上，我國CF存在診斷延遲現象。我國CF患兒臨床表現不典型，最常見的臨床表現為反復呼吸道感染，合并PI 比例明顯低于國外。臨床上如果發現患兒存在反復呼吸道感染（支氣管擴張、鼻竇炎等），合并或不合并消化系統表現和PBS，呼吸道病原學檢測示PA 陽性，需警惕CF。p.G970D 為CF 患兒最常見的突變類型，F508del 少見，與國外CF基因突變譜不同。本研究為CF未來精準治療、制定我國基因突變譜、研究基因突變譜與臨床表型關系、產前診斷提供了參考依據。