先天性肾上腺皮质增生症筛查的相关进展

吕萌萌　朱宇皇　张跃峰　付光宇★

先天性肾上腺皮质增生症筛查的相关进展

吕萌萌1朱宇皇2张跃峰2付光宇2★

［摘要］先天性肾上腺皮质增生症（congenital adrenal hyperplasia，CAH）是一种常染色体隐形遗传疾病，其发病原因是由于在肾上腺合成皮质醇途径中所需酶的缺失，其中90%以上属于21－羟化酶缺失。无论是什么性别，患者在酶缺失状态下如果没有及时诊断或治疗，在出生后都会经历快速生长，或者性别模糊的临床症状。如果出现几种酶同时缺失的情况，更会造成新生儿失盐，甚至死亡。本文将对CAH的新生儿筛查、产前诊断、非新生儿诊疗和分子诊断技术进行讨论，以便更加深入地了解CAH的特征，同时对其诊断方法有更全面的认识。

［关键词］先天性肾上腺皮质增生症；新生儿；筛查；分子诊断

作者单位：1．郑州市第六人民医院检验科，河南，郑州450015 2．郑州安图生物工程股份有限公司，河南，郑州450016

The progress of screening for congenital adrenal hyperplasia

LV Mengmeng1, ZHU Yuhuang2, ZHANG Yuefeng2, FU Guangyu2★
(1.Department of Clinical Laboratory, the Sixth People’s Hospital of Zhengzhou City, Zhengzhou, Henan, China, 450015; 2. Zhengzhou Autobio Biological Engineering Co.Ltd, Zhengzhou, Henan, China, 450016)

［ABSTRACT］Congenital adrenal hyperplasia is a kind of autosomal recessive disorders which resulting from the deficiency of the enzymes required for cortisol synthesis. The most frequent is steroid 21-hydroxylase deficiency, which accounting for more than 90 percent of cases. Both males and females will undergo rapid growth or gender blur if they haven’t been diagnosed or treated in time. And in the case of several enzymes deficiency at the same time, the newborns will have to suffer from salt-loss or even death. The neonatal screening, prenatal diagnosis, non-infant diagnosis and molecular diagnostic techniques of CAH will be discussed in this paper for in-depth understanding about the characteristics and the diagnostic methods of CAH.

［KEY WORDS］Congenital adrenal hyperplasia(CAH); Newborns; Screening; Molecular diagnosis

先天性肾上腺皮质增生症（congenital adrenal hyperplasia，CAH）是因肾上腺皮质激素合成途径中酶的缺陷所引起的疾病，属常染色体隐性遗传病的一种，是最常见的隐性遗传性疾病之一。常见的缺陷酶包括21-羟化酶、3-羟脱氢酶、17-羟化酶、11-羟化酶和皮质酮甲基氧化酶等，其中21-羟化酶缺陷症（21-hydroxylase deficiency，21-OHD）是CAH中最为多见的一种，约占90%～95%［1］。临床上根据疾病的严重程度，将CAH分为经典型和非经典型，其中经典型包括失盐型和单纯男性化型，非经典型又可称做迟发型（nonclassic 21-hydroxylase deficiency，NCCAH）。经典型新生儿病例出生后即可发现性别模糊、外生殖器畸形，并出现失盐和肾上腺皮质功能不全的症状，如呕吐、厌食、高血钾、低血钠、酸中毒及脱水等［2］，严重者可至死亡。经典型新生儿病例只需作相关检查如染色体核型分析、肾上腺的超声检查、血浆或血清17-羟孕酮（17-hydroxyprogesterone，17-OHP）浓度的检测等即可判定。对于非经典型新生儿病例来讲，出生时并无明显的临床症状，至青春期时，女性才会由于雄性激素的增加而表现为女性第二性征无发育的临床症状，出现嗓音粗、闭经、体毛重、有喉结、肌肉相对发达、阴毛呈男性分布、皮肤和外生殖器色素沉着等［3］。而以不孕及多囊卵巢综合征就诊的女性患者，进一步检查会发现患者的骨龄明显提前，血17-OHP明显升高。对于非经典型新生儿的男性患者则表现为外生殖器不同程度的发育不良。对于CAH患者来讲，即使是及时获得诊疗的病人也须终身服药。目前国际上对高危CAH家庭的孕妇作产前诊断以及进行新生儿CAH筛查的问题比较关注。

新生儿筛查CAH是提高人口素质和预防医学水平的重要措施。根据相关筛查统计结果显示得出，全世界21-OHD的发生率为1∶13 000，日本为1∶15 000，欧洲为1∶14 000～1∶10 000，北美为1∶15 000，我国上海的发生率为1∶20 000，其发病率介于日本人和白种人之间［4－5］。目前新生儿筛查的相关统计结果的流行病学资料还不够完善，从以上统计数据可以发现CAH的发病率会由于地区以及人种的差异而有一定的不同。

本文将回顾及讨论关于CAH的诊断进展，包括新生儿的筛查、产前诊断、非新生儿的常用诊疗方案以及近些年发展起来的分子诊断技术等。

1　新生儿CAH的筛查

新生儿CAH筛查主要是指通过检测血17-OHP浓度而进行的21-OHD诊断［6］，目的是防止新生儿休克、肾上腺危象及相关后遗症的发生，从而降低新生儿的死亡率，防止女性男性化的发生，减轻产生过量雄激素作用的后果［7］。典型21-OHD患者和正常新生儿的17-OHP含量有显著差异，17-OHP被认为是新生儿21-OHD筛查可靠的指标［8］。

1977年，当研制出测定17-OHP的方法时，新生儿21-OHD的筛查成为可能。测定方法是指在新生儿出生后2 d～5 d的时间内，于清晨8点～9点采集新生儿的足跟血于滤纸上，从而测定17-OHP的浓度，此方法已被全世界普遍接受。在国外的筛查过程中，通常正常的新生儿出生后17-OHP浓度会大于90 nmol／L，在12 h～24 h后恢复至正常。当17-OHP浓度大于500 nmol／L时，会鉴定为典型CAH。17-OHP浓度在150 nmol／L～200 nmol／L之间时，通常会出现在各种类型的CAH或假阳性患者当中。以上提到的参考性阳性切割点虽然已够详尽，但17-OHP筛查的阳性切割点仍应根据各实验室方法制定，并加以调整。同时确诊的阳性病例仍需密切随访，通过测定血清睾酮、皮质醇、双氢睾酮、脱氢表雄酮及17-OHP等指标进行监测。

目前我国仍未广泛开展新生儿CAH筛查，仅有少数医院掌握检测血17-OHP的方法用于检测和科研。其采血方法与国外一致，为滤纸片法，经酶联免疫法或时间分辨荧光免疫法等测定17-OHP的浓度，从而进行早期筛查。根据测定的不同方法，会有不同的正常值范围，有报道指出17-OHP的浓度与患者的采血时间、出生体重有一定的关系，故给筛查的特异性和敏感性都带来了影响［9］。相关研究数据显示：当新生儿17-OHP浓度大于10 ng／mL时需复查，当其浓度值用作CAH筛查和诊断指标时，必须结合临床的实际状况，不能仅以激素水平进行诊断，以免误诊和误治［10］。

新生儿筛查对测定失盐型CAH有明显的效果，对其他类型的筛查却不如人意。研究表明，对新生儿非经典型CAH筛查的假阴性率达到1／3［11］，即使是患有经典型CAH的新生儿也有约2%未通过检测17-OHP而确诊，诊断只是根据其临床表现进行重新的评估［12］。患有多种其他疾病的早产儿或婴儿，如小于31周孕龄的早产儿，在出生后合并心肺疾病时，17-OHP浓度也会升高［13］，但无激素合成的先天性缺陷，从而导致了筛查的假阳性率上升。相关报道显示新生儿血17-OHP的浓度与出生时体重和孕龄相关，所以新生儿的CAH筛查应建立与体重和孕龄相关的阴阳性判定值（cut-off值），从而提高确诊率［14］。有学者［15］制定了孕龄相关17-OHP的cut-off值，出生时低体重的参考范围也被改进，从而相应地减少了早产儿和低体重儿筛查的假阳性率。早产儿进行连续的17-OHP检测，可以避免假阳性结果的出现。相关研究显示使用液相色谱-串联质谱法测定降低了筛查结果的假阳性率，但仍需通过大量样本进行验证［16］。同时有研究团队认为应对21-OHD患儿的检测纳入新生儿筛查项目，首先进行免疫分析，然后再通过液相色谱或串联质谱法测定［17］，但昂贵的成本将是普及的难点。

自1980年以来，已有13个国家开展了新生儿CAH的筛查项目。新生儿CAH筛查的实验室不同，其采用的17-OHP的cut-off值也不同。据2008年美国疾病控制与预防中心统计结果显示［18］，参加室间质评的131家实验室，其17-OHP的cut-off值分布范围较广，在4．7 nmol／L～212．3 nmol／L之间，美国44家实验室的平均cut-off值为93．8 nmol／L，其他国家的87家实验室采用的cut-off值平均为43．2 nmol／L。目前我国筛查实验室的cut-off值多采用30 nmol／L［19］。新生儿筛查的实验结果是确诊疾病的重要指标，故筛查实验室的质量控制尤为重要，接受国际权威机构对相关实验室进行质量监控，可以对大批量样本检测的质量提供有效的保证［20］。

国际上已有许多发达国家开展了CAH的新生儿筛查项目，我国的发达沿海地区也已经加入了此行列。目前筛查结果的准确度仍较差，cut-off值的确定还需更多实验室的共同配合。相信随着各国实验室对质量控制的进一步加强，检测方法的进一步优化，在未来会在降低假阳性的同时，得到更加可靠的cut-off值。

2　CAH的产前检查

CAH属于隐性遗传病的一种，据统计显示，母亲是非典型CAH患者，其生出非典型CAH患儿的比例为14．8%，生出典型患儿的比例在2．5%左右［21］。因此，对患有该疾病家族的孕妇来讲，通过产前诊断会更有利于及时检出CAH患儿。检测内容通常包括：在孕9～11周时，取绒毛膜活检进行胎儿细胞DNA分析。由于胎儿的肾上腺皮质从孕第8周起已具有合成类固醇激素的迹象［22］，所以在孕16～20周时，可以取羊水进行孕三醇、17-OHP等生化项目的检测。

胎儿血液中的类固醇激素可以通过肾脏、羊膜、皮肤、肺、肠道等进入羊水，羊水中激素的水平与胎儿血液中的含量相关。17-OHP是类固醇激素合成途径中21羟化酶酶促反应的前质，其可以透过胎膜渗入羊膜腔，因此当21羟化酶缺陷时，胎儿血中的17-OHP浓度会显著升高，从而导致母亲羊水中的17-OHP浓度也相应地升高。1975年Frasier等人首次利用免疫学方法测定出羊水l7-OHP的浓度，成功地进行了CAH的产前诊断［23］。此后也有许多学者发表了相关的报道［24－25］，均认为对孕中期羊水中17-OHP含量的分析是一种安全可靠的CAH产前诊断方法。目前CAH的产前治疗尚处于试验阶段，故不推荐在产前进行殊治疗，首先应进行大样本相关研究，在获得足够数据后，再推广产前治疗。

CAH是比较典型的隐性遗传疾病，所以对于患病的家族来讲，产前检查可以对CAH新生儿患者的及时治疗提供较大的帮助。但是由于先证者的孕妇相关治疗流程还不够成熟，所以目前还无法避免CAH患儿的产生。

3　非新生儿CAH的诊疗

婴儿期后的相关诊断建议指出，对有症状的个体应监测其清晨基线血清17-OHP的水平，并在行替可克肽激发试验后，对肾上腺皮质激素谱进行检测，从而对其他酶缺陷或21-OHD进行区分［26］。对肾上腺皮质激素谱的检测结果有争议或需要咨询遗传问题的患者，可通过基因分型进行诊断。当然同时还可以进行其他检查，如通过染色体检查可以对外生殖器严重畸形的患者进行鉴别性别，通过X线检查对骨龄进行判断，通过B超、CT和MRI检查双侧肾上腺增生，通过基因检查鉴定相关基因的突变或缺失。

CAH没有显著的临床特征，与其他疾病的鉴别诊断尤为重要。临床上需要区分鉴别诊断的疾病类型主要包括肾上腺皮质分泌雄酮的肿瘤、先天性肥厚性幽门狭窄、真性性早熟和其他原因引起的两性畸形。除以上几种疾病，在临床诊断过程中也应将CAH作为女性高雄激素血症患者的常规鉴别诊断疾病。由于CAH与其他疾病具有众多相似临床特征，所以提高临床医生对CAH相关特点的认识显得尤为重要。权威的研究机构对非新生儿CAH的诊疗已经达成了相关指南［26］，为以后CAH的诊疗工作带来了极大的帮助。对于典型CAH成年患者来说，采用氢化可的松或长效糖皮质激素治疗可以带来很好的效果，同时每年应进行一次身体检查和相关激素的测定，监测盐皮质激素和糖皮质激素的治疗效果。对于男性患者来说，典型CAH男性患者应自青春期开始定期筛查睾丸、肾上腺残存肿瘤，成年男性NCCAH患者不应该使用每日糖皮质激素替代治疗的方法。对于女性CAH患者来说，应首先询问妇科病史，月经周期正常的患者不需要进行骨盆超声检查，如果出现不孕、不育问题应及时咨询相关专家。对于怀孕的CAH患者来说，应当接受内分泌科以及产科医师的联合治疗，继续接受和孕前相同剂量的氢化可的松或强的松及氟氢可的松的治疗，如出现糖皮质激素不足的症状或体征，应调整糖皮质激素剂量，不应使用能通过胎盘的糖皮质激素，应在临产和分娩时给予应激剂量的糖皮质激素。对于CAH家庭的患儿来说，在青少年以及即将步入成年期时，应进行遗传学检测。不同年龄的患者具有不同的诊疗策略，具体包含了生化、免疫、分子以及医学影像等检测方法，几乎涵盖了临床检验技术的各个方面。目前，免疫学检验方法正处于高速发展阶段，对于非新生儿CAH的显著指标17-OHP的检测方法已经经历了几个阶段，从早期的放射免疫分析法，中期的酶联免疫法和时间分辨荧光免疫法，到目前的化学发光分析法，随着检验技术平台的不断更新，极大地缩短了检测时间，同时也提高了检测的准确度。同时在质谱法和分子诊断法的不断完善下，相信未来检验的临床准确率会有更大的改观和提升。

随着临床专家对相关诊疗方法有了更深入的了解，相关研究数据收集的增多，诊断技术的不断提高，诊疗指南也将会越来越全面，从而可以更有效避免CAH病情的恶化。

4　CAH的分子诊断

随着CYP21基因克隆测序的完成，通过该基因进行诊断的方法也日渐兴起。目前对CAH的诊断已在分子水平上进行了验证，所以对于有条件的患者可直接对基因缺陷进行鉴定。最早通过CYP21基因进行产前诊断的方法是通过cDNA探针对基因组进行斑点杂交，其缺点是只能检测出缺失和大的基因转换。

基因异常可分为3类：点突变、基因缺失和基因转换。CYP21基因主要编码有生物活性的酶p450c21，其能使17-OHP和孕酮分别转变成11-脱氧皮质醇和11-脱氧皮质甾酮。CYP21基因的假基因是CYP21P，其与CYP21有超过93%的同源性，二者容易发生基因转换，导致CYP21基因突变的发生率高。大多数患者的CYP21A和CYP21B相互重叠导致基因突变，两个CYP21基因均位于6号染色体人类白细胞抗原（human leukocyte antigen，HLA）的中部，在HLA-DR和HLA-B之间。85%的基因突变患者是由于发生基因转换障碍，从而引起p450c21酶转录功能消失，在临床上表现为失盐型。对于CYP21B其他的点突变，如Ser268-Thr等并不完全影响p450c21酶转录功能，在临床上则表现为单纯男性化型。Arg339-His、Pro30-leu、Pro453-Ser和Va l281-leu等点突变会导致p450c21的酶转录功能下降至正常活性的20% ～50%，在临床上多表现为非典型NCCAH［27］。

由于国家间医疗水平和经济实力的不同，在CAH分子诊断及研究结果上也存在明显的差异。如按疾病分类，失盐型患者中最常见的突变是Del，占44．4%；单纯男性化型患者中最常见的突变是I172N，占44．2%；NCCAH患者中最常见的突变是P30L，占37．5%。以前国内的研究中未检测Del［28］，失盐型患者中最常见的突变是i2g，占43%。中国NCCAH患者基因型也有鲜明的特征，如最常见的突变是P30L，占37．5%［29］。白种人中最常见的是V281L，一般在45%～60%［29］；日本NCCAH患者最常见的突变与中国患者相同也是P30L，占50%［30］。可见，东西方NCCAH患者的突变特点有所不同，而中国患者与日本患者又有所差异，在日本人患者未检测到V281L突变，中国患者V281L的突变频率则为25．0%。

随着各国研究的不断加深，以聚合酶链反应为基础的基因突变检测方法不断成熟，未来实现迅速、准确地对CYP21基因的突变进行确定不再是梦想，同时也让学者们对CYP21基因的突变谱有了一个更为全面的认识，该方法将成为以后进行21-OHD产前分子诊断的有利方法。

5　小结与展望

CAH作为常见的常染色体隐性遗传疾病，由于其不具备典型的临床特征，在临床上容易造成误诊或漏诊。目前有许多国家采用滤纸片法开展了新生儿CAH筛查的项目，但由于实验室检测方法的不同，17-OHP检测的cut-off值又与多因素有关，临床检验的准确率远未达到理想的效果；还需更多数据的支持，同时加强各国实验室的室间质评合作才能更好地提高新生儿筛查的准确率。产前诊断可以更好地防范新生儿CAH患者的出现，测定羊水17-OHP浓度作为产前诊断的方法已被普遍应用，但该方法涉及到半衰期短、需要专用设备和同位素污染等缺点，近年来逐渐被淘汰。针对非新生儿CAH患者的诊疗，随着相关类似疾病的鉴别方法越来越完善，同时伴随着诊疗指南的出现和相关诊断技术的不断更新，近年来已经相继开发出了新技术的试剂盒，其在检测精度和准确度方面都有了质的提升。国内在针对非新生儿CAH的检测方法已经处于了国际领先水平，已有公司通过全自动化学发光仪器进行17-OHP的检测，并成功应用于临床中。针对具有CAH家族史的青少年，分子诊断是高效的检验诊断方法，采用分子遗传方法作为CAH的二级检验已经确定，通过DNA水平进行诊断确认。但该方法的不足在于，未能在筛查过程中检测到所有的突变，因此该方法仅可以增加筛查的特异性，而非敏感性，且成本较高，可操作性欠佳。由上可知，对于不同阶段的患者或是正常人，临床应当结合不同的检验方法进行疾病的确诊，同时应采用不同的治疗策略进行恢复。相信在未来会有更多的免疫与分子相结合的诊断策略的出现，在提高准确率的同时也可以相应降低检测的成本。

由于CAH远期并发症的治疗成本更高，而治疗CAH本身的花费极少，使其诊断的准确性更具有临床和社会经济学意义。因此，应提高对CAH的认识，重视该病症的诊断。

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通讯作者：★付光宇，E-mail：fuguangyu＠autobio．com．cn

基金项目：国家高技术研究发展计划（863计划）（2011AA02A101）