陸妍 鄭玉燦 李玫 李里 林謙
1南京醫(yī)科大學(xué)附屬兒童醫(yī)院消化科,南京 210008;2南京醫(yī)科大學(xué)附屬兒童醫(yī)院科研科,南京 210008
【提要】 遺傳性胰腺炎(HP)是一種臨床罕見的常染色體顯性遺傳的疾病?;颊甙l(fā)病較早,表現(xiàn)為反復(fù)的急性胰腺炎發(fā)作,后逐漸進(jìn)展為慢性胰腺炎,甚至出現(xiàn)胰腺癌和其他并發(fā)癥。目前已發(fā)現(xiàn)多個與HP相關(guān)的基因突變位點(diǎn),其中以PRSS1基因R122H突變最為常見。對可疑的HP患者進(jìn)行基因測序,實現(xiàn)早期診斷、早期干預(yù)和管理,對延緩疾病進(jìn)展、改善疾病預(yù)后具有重要意義。
遺傳性胰腺炎(hereditary pancreatitis,HP)是一種罕見的常染色體顯性遺傳疾病[1]。HP患者一般具有胰腺炎的臨床癥狀,排除酗酒、膽石、創(chuàng)傷、藥物、感染等常見的胰腺炎誘因,經(jīng)基因檢測可發(fā)現(xiàn)相關(guān)致病基因的功能性突變[2]。目前已知的HP相關(guān)基因主要有絲氨酸蛋白酶1(serine protease 1,PRSS1)、絲氨酸肽酶抑制因子Kazal型1(serine protease inhibitor kazal-type 1,SPINK1)、糜蛋白酶C(chynotrypsin C,CTRC)和囊性纖維跨膜轉(zhuǎn)導(dǎo)調(diào)節(jié)子(cystic fibrosis transmembrane regulator,CFTR)。其中,PRSS1基因在歐美人群中被認(rèn)為是導(dǎo)致HP的主要原因,占HP的80%[2-7],而其中又以R122H突變最為常見[8-9]。然而,HP相關(guān)基因突變頻率在不同遺傳背景的人群中差異較大,在亞洲人群中,PRSS1突變頻率極低[10-12],中國人群中R122H突變也十分罕見,也未有過R122H突變相關(guān)HP家系的報道[13-15]。本研究報道1例中國人群R122H基因突變導(dǎo)致的HP家系,并對其突變情況、發(fā)病特征、疾病管理進(jìn)行探討。
患兒男性,6歲。因“腹痛5 d”入院。5 d前無明顯誘因出現(xiàn)陣發(fā)性腹痛,臍周為主,無放射痛,伴非噴射性嘔吐2~3次,嘔吐物為胃內(nèi)容物,未見膽汁。當(dāng)?shù)蒯t(yī)院查淀粉酶升高,腹部MRI示急性胰腺炎,予禁食、頭孢他啶、奧曲肽、補(bǔ)液等治療5 d,患兒腹痛改善,近2 d未嘔吐,復(fù)查淀粉酶仍高于正常,故轉(zhuǎn)至我院。病程中患兒無腹瀉,無發(fā)熱,大小便正常。患兒近1年來有3次急性胰腺炎病史,均予禁食、抑酸、抗感染、靜脈營養(yǎng)等治療7~20 d后癥狀改善。入院體檢:生命體征正常,體重17 kg,身高115 cm;神志清楚,精神可,呼吸平穩(wěn),皮膚黏膜無皮疹及黃染,心肺聽診無特殊;腹軟,臍周輕壓痛,無反跳痛,無包塊,肝脾肋下未及,雙下肢無水腫。實驗室檢查:血常規(guī)、尿常規(guī)、血生物化學(xué)、凝血常規(guī)、體液免疫、細(xì)胞免疫均無異常。胸片顯示正常。入院第1天查抗核抗體IgG陽性,細(xì)胞核-致密斑點(diǎn)型1∶100;血淀粉酶367 U/L,血脂肪酶1 728 U/L。腹部MRI示胰腺體積增大,實質(zhì)內(nèi)見網(wǎng)格狀長T1、T2信號影,胰腺周圍見長T2信號影,胰管未見明顯擴(kuò)張;肝臟體積無擴(kuò)大,邊緣光滑,肝實質(zhì)信號未見明顯異常,肝內(nèi)膽管及左右肝管無擴(kuò)張;膽囊飽滿,腔內(nèi)未見明顯充盈缺損;脾臟大小、形態(tài)及信號未見明顯異常(圖1)。MRCP示肝內(nèi)膽管、肝總管、膽總管、胰管無擴(kuò)張。診斷為急性復(fù)發(fā)性胰腺炎。予禁食、腸內(nèi)及腸外營養(yǎng)、奧美拉唑抑酸、奧曲肽抑制胰腺分泌等治療8 d后,血淀粉酶及脂肪酶水平降至正常,癥狀好轉(zhuǎn)出院。出院后予高卡短肽高中鏈脂肪酸配方部分腸內(nèi)營養(yǎng)。隨訪3個月,無胰腺炎再次發(fā)作,體重增長至19.5 kg。
圖1 患兒腹部MRI征象
患兒(Ⅲ-3)父母非近親婚配,患兒母親(Ⅱ-2)孕期有血淀粉酶增高病史,父親(Ⅱ-1)體??;大姐(Ⅲ-1)現(xiàn)13歲,體健,二姐(Ⅲ-2)現(xiàn)11歲,自10歲起曾有2次急性胰腺炎病史,予禁食、抑酸、靜脈營養(yǎng)等治療7~10 d后癥狀改善(圖2)。否認(rèn)其他家族成員遺傳性疾病病史。
圖2 遺傳性胰腺炎患兒家族譜系圖
經(jīng)家長知情同意,分別抽取患兒、患兒父母及患兒大姐、二姐外周靜脈肝素抗凝血3 ml進(jìn)行芯片捕獲高通量測序(北京全譜醫(yī)學(xué)檢驗實驗室)。從受檢者外周血中提取基因組DNA構(gòu)建基因組文庫,然后通過IDT The xGen Exome Research Panel v2.0全外顯子捕獲芯片捕獲目前已知與疾病相關(guān)基因(約5 000個)的外顯子區(qū)及相鄰內(nèi)含子區(qū)域(50 bp)并進(jìn)行富集。富集后的目的基因片段通過高通量測序儀進(jìn)行測序。測序所得基因數(shù)據(jù)經(jīng)過分子生物學(xué)注釋、生物學(xué)、遺傳學(xué)及臨床特征分析,結(jié)合致病突變數(shù)據(jù)庫、正常人基因組數(shù)據(jù)庫、已知4 000種遺傳病臨床特征數(shù)據(jù)庫等對基因變異進(jìn)行分級。變異分級采用3要素分級體系以及ACMG(美國醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)會)基因變異分級體系。對測序得到的疑似致病突變的目標(biāo)序列進(jìn)行PCR擴(kuò)增,上ABI3730測序儀進(jìn)行Sanger測序驗證,并經(jīng)序列分析軟件獲得驗證結(jié)果。
基因序列分析結(jié)果顯示,患兒7號染色體PRSS1基因的3號外顯子存在雜合變異:c.365 G>A(鳥嘌呤>腺嘌呤)/p.R122H(精氨酸>組氨酸)。按照ACMG變異分類標(biāo)準(zhǔn),c.365 G>A/p.R122H變異可歸類為“可能致病性變異(likely pathogenic)”。Clinvar數(shù)據(jù)庫定義該變異為“致病性”。OMIM數(shù)據(jù)庫表明,PRSS1基因雜合突變可導(dǎo)致遺傳性胰腺炎(OMIM:167800)。
經(jīng)Sanger測序驗證,患兒母親、患者二姐均攜帶c.365 G>A/p.R122H雜合變異,患兒父親、患兒大姐PRSS1基因未檢出c.365 G>A/p.R122H變異(圖3)?;颊呒易遄V系分析顯示患兒、患兒二姐的突變c.365 G>A/p.R122H來源于母親,符合常染色體顯性遺傳病。
圖3 遺傳性胰腺炎家族譜系PRSS1基因分析結(jié)果
討論HP由Comfort和Steinberg在1952年發(fā)現(xiàn)并確立[16]。該疾病早期常出現(xiàn)反復(fù)的急性胰腺炎發(fā)作,表現(xiàn)為突發(fā)的上腹部疼痛伴血清淀粉酶及脂肪酶水平升高>3倍正常值上限或存在胰腺急性炎癥影像學(xué)改變[17]。HP在臨床上十分罕見,許多患者在基因檢測前無法確定病因,被診斷為特發(fā)性胰腺炎[17]。研究表明,HP是引發(fā)兒童胰腺炎的主要原因之一,診斷為先天性急性、復(fù)發(fā)性急性或慢性胰腺炎的患兒中分別有33.0%、45.4%和54.4%是遺傳因素導(dǎo)致的[18]。
1996年Whitcomb等首次發(fā)現(xiàn)了與HP相關(guān)的基因PRSS1。該基因位于7號染色體長臂(7q35),含有5個外顯子,僅在胰腺中表達(dá),編碼陽離子胰蛋白酶原[1-2,19-20]。通過基因序列分析,Whitcomb等[20]發(fā)現(xiàn)了PRSS1基因上與HP相關(guān)的R122H突變。R122H突變是一種功能獲得性突變,胰蛋白酶第122位精氨酸到組氨酸的突變引起了胰蛋白酶自溶位點(diǎn)消失,使胰蛋白酶無法自溶,在胰腺組織內(nèi)不斷累積,導(dǎo)致胰腺自身消化,引起胰腺炎[21-22]。
R122H不僅是歐美人群中首個被發(fā)現(xiàn)與HP相關(guān)的基因突變,也是在HP中最常見的一種突變[8-9]。然而在不同遺傳背景的人群中,HP相關(guān)基因突變的頻率分布不同,中西方人群間具有較大差異。亞洲的研究報道,PRSS1突變頻率很低[10-12]。對中國人群HP相關(guān)基因突變頻率的幾項大規(guī)模研究報道結(jié)果也顯示R122H的發(fā)生率很低。2008年Liu等[13]在54例慢性胰腺炎和120例健康對照中未檢測到R122H突變。2013年Wang等[14]在75例遺傳性慢性胰腺炎患者中檢測到5例R122H突變。2018年Zou等[15]在1 061例慢性胰腺炎患者和1 196例對照組中檢測到19例R122H突變。然而,以“PRSS1”、“Chinese family”和“R122H”為關(guān)鍵詞在PubMed和中國知網(wǎng)中均未檢索到中國人群R122H突變的家系報道。本研究首次報道1例中國人R122H突變導(dǎo)致遺傳性胰腺炎的家系。該家系中,先證者是一名6歲男童,近一年內(nèi)有3次急性胰腺炎病史,其二姐,11歲,近1年內(nèi)有2次急性胰腺炎病史,其母親,孕期有血淀粉酶增高病史,其父親、大姐均體健,且否認(rèn)其他家族成員遺傳性疾病病史。經(jīng)全外顯子測序發(fā)現(xiàn),先證者及其二姐、母親均帶有PRSS1基因R122H突變,符合常染色體顯性遺傳病的遺傳規(guī)律。
HP相關(guān)基因突變會使胰腺炎患病風(fēng)險顯著提升,不同基因突變的致病性也存在差異,其中R122H基因突變對胰腺炎患病風(fēng)險的提升高達(dá)1 000~2 000倍[23]。相比之下,SPINK1基因的N34S雜合突變和CFTR基因突變提升胰腺炎患病風(fēng)險為20~40倍,而酒精對胰腺炎患病風(fēng)險的提升僅為3~11倍[24-25]。然而,并非所有R122H基因突變攜帶者都會發(fā)病,R122H的外顯率為80%,即有20%的R122H基因突變攜帶者可能并不會發(fā)病[2,26]。本研究所報道的家系,由于未獲得先證者外祖父母的血液樣本,無法獲知先證者母親R122H基因突變的來源。該突變可能來自于其自發(fā)突變,也可能是遺傳自其父母中的一方。而先證者外祖父母并無胰腺炎發(fā)病史,如果他們是R122H基因突變攜帶者卻未發(fā)病,就可能是由于該基因的外顯不全導(dǎo)致的。除此之外,HP的發(fā)病也與環(huán)境因素相關(guān)[23]。同一家族中的基因突變攜帶者是否發(fā)病、起病時間、嚴(yán)重程度可能也與環(huán)境中的觸發(fā)因素有一定相關(guān)性。
HP通常起病年齡較早,隨著病程進(jìn)展,胰腺炎反復(fù)發(fā)作,使胰腺實質(zhì)損傷加重、胰管變形,可能由急性復(fù)發(fā)性胰腺炎逐漸進(jìn)展為慢性胰腺炎[17]。據(jù)報道,50%的PRSS1基因突變攜帶者會在起病25年內(nèi)發(fā)展為慢性胰腺炎[23]。而慢性胰腺炎被認(rèn)為一旦發(fā)生,其發(fā)展就不能逆轉(zhuǎn)[27]。隨著慢性胰腺炎的發(fā)展,HP患者罹患胰腺癌的風(fēng)險也顯著增加,較非HP患者高50~60倍[28];PRSS1基因突變的HP患者不論基因突變位點(diǎn)如何,其終身胰腺癌患病風(fēng)險高達(dá)40%[28]。除此之外,HP出現(xiàn)外分泌功能不全、糖尿病、胰腺結(jié)石、脂溢等并發(fā)癥的風(fēng)險也顯著高于其他形式的胰腺炎[2,15]。在對中國人群HP的大規(guī)模研究中,R122H被發(fā)現(xiàn)是一種極強(qiáng)的慢性胰腺炎誘發(fā)因素,在各種HP相關(guān)基因突變中排首位,平均起病年齡最早,胰腺結(jié)石風(fēng)險也最高[15]。因此,對于這種具有強(qiáng)大影響的潛在遺傳風(fēng)險,對可疑HP患者進(jìn)行基因檢測實現(xiàn)早期診斷,從而進(jìn)行早期干預(yù)和早期管理,對預(yù)防和延緩疾病進(jìn)展、改善患者預(yù)后等具有非常重要的意義。
目前對于HP并沒有特異性的治療方法,患者一旦確診,就應(yīng)該注意生活方式管理和提升胰腺癌篩查意識,以預(yù)防和延緩疾病的發(fā)生。比如,吸煙和飲酒均被認(rèn)為是會加快HP疾病進(jìn)展的環(huán)境誘發(fā)因素。吸煙會使HP患者對胰腺癌的患病風(fēng)險增加約1倍,且胰腺癌的發(fā)病年齡比相同人群約早20年[29];飲酒也會增加HP患者對慢性胰腺炎的患病風(fēng)險[23]。因此,HP患者和家屬應(yīng)盡量避免已知會加重或惡化胰腺炎的環(huán)境誘發(fā)因素,包括吸煙、飲酒、高脂飲食、脫水、情緒壓力等[5,30]。同時,HP患者也應(yīng)注意胰腺癌的早期篩查。國際胰腺遺傳病研討會專家共識指南建議,HP患者應(yīng)在40~45歲開始胰腺癌的篩查,如果HP患者具有胰腺癌家族史,則篩查的開始年齡應(yīng)比家系成員中胰腺癌發(fā)病的最小年齡再提前10~15年,并且每1~3年進(jìn)行一次篩查[31-32]。本研究報道的家系成員確診HP后,筆者也對該家系進(jìn)行了關(guān)于生活方式管理和胰腺癌篩查的健康宣教,目前家系成員健康狀況均良好。筆者也將定期隨訪以進(jìn)一步認(rèn)識疾病進(jìn)展規(guī)律,并為患者提供健康指導(dǎo)。
利益沖突所有作者均聲明不存在利益沖突