肿瘤性钙盐沉着症遗传易感基因和相关致病因素分析及其治疗的研究进展

王衍军 李广润 李桂石 刘晓阳

1滨州医学院第二临床医学院，烟台 264003；2烟台毓璜顶医院骨脊柱外科 264000；3烟台毓璜顶医院骨关节外科 264000

0 引言

肿瘤性钙盐沉着症（tumoral calcinosis，TC）是一种罕见的类似肿瘤的良性疾病，特征是进行性的、异位的、关节周围的钙沉积，其肿瘤样生长常常浸润肌肉和肌腱，通常表现为多发硬实性肿块或无痛性孤立肿块，常出现在患者的髋、肩及肘等大关节附近，生长缓慢，约2/3呈多发或对称性。本病多发于青壮年，女性多于男性，多数患者不出现症状，少数患者的患病部位可有溃疡及瘘管形成，并有白垩状内容物排出。自Duret于1899年首次描述此病症以来，已有约200例关于此类疾病的文献报道[1]。然而，目前关于TC的文献多为病例报告或小系列，其真实发病率尚不清楚，且这些患者的临床特征各异。虽然TC的确切发病机制至今未被证实，但所有类型的组织病理学都是相同的，提示其可能由共同的途径最终导致特征性TC病变的形成[2]。目前对于不同类别的TC因患者常常合并不同类型的基础疾病，相应的治疗措施也是不尽相同。

1 TC相关致病因素分析

Slavin等[3]和Steinbach等[4]认为TC的发生需要两个条件:①损伤的存在，即关节旁或骨周损伤和代谢异常。②钙或磷酸盐水平升高。因此损伤及代谢异常均为TC的致病因素。

反复的组织损伤引起出血将导致泡沫状组织细胞聚集，随着细胞胶原变性和颗粒状细胞坏死这些细胞变成囊性空腔，随后与血清磷升高相关的钙化过程促使羟基磷灰石和细胞外基质进入这些空腔细胞。然而，组织细胞分解可产生蛋白水解酶，该酶参与胶原分解，这一胶原分解过程使得功能性骨的形成受阻，其是损伤在TC患者中发挥作用的潜在机制。当然，这种局部组织损伤的存在也可直接使磷酸盐由损伤的细胞中释放到细胞外间隙，从而直接导致高磷血症的发生。Sha等[5]报道了关于颞下颌关节受累的TC病例，他们将既往文献中关于颞下颌关节受累的其他5个相关病例进行归纳分析后发现：这些患者的血清钙和磷酸盐均处于正常水平，且均为孤立性的肿块，根据Smack等[6]的研究结果，将这6例患者定义为原发性肿瘤钙盐沉着症。Gupta等[7]报道了1例8岁的幼儿TC患者，该患儿在4岁时即发病，其血清钙和磷酸盐水平同样处于正常，余相关检查、检验亦未显示异常，最终患儿被诊断为原发性TC。然而该患儿有其自身发病特点：幼儿期发病、病灶多发累及皮肤和皮下组织。指出反复的慢性损伤可能是患儿发病的潜在触发因素，这导致患儿出现血液聚集，从而产生纤维化和脂肪坏死过程，最终导致钙化的发生。

原发性正磷血症性TC患者的确切病因尚不清楚[8]。SAMD9突变曾被发现是某些此类病例的致病因素。然而，Zuo等[9]研究了2010年1月至2018年8月于北京积水潭医院住院的19例该类患者并进行相关遗传分析后并未发现SAMD9基因突变的存在。

2 代谢异常发挥作用的机理

在血钙和（或）磷酸盐水平升高的代谢性疾病中均有罹患TC的相关报道。慢性肾功能衰竭尿毒症期及长期透析状态下，患者由于血磷酸盐水平升高均易发生TC。Fatehi等[10]报道1例长期接受连续动态腹膜透析的终末期肾病老年女性患者，该患者颈椎CT扫描显示：C2-3左侧椎旁软组织处有一个分叶状钙化肿块，该肿块已经侵犯相应的关节突关节，并延伸至左侧颈椎神经孔，但患者还未出现任何神经损伤表现。在终末期肾病这一基础疾病的背景下，该患者被诊断为颈椎尿毒症肿瘤钙质沉着症。同时研究者对PubMed和EMBASE数据库进行检索，还发现其他7例以往报道的颈椎尿毒症肿瘤钙质沉着症的病例，发现这些慢性肾衰竭患者，尤其是处于尿毒症期正接受肾脏透析的患者其磷酸盐代谢紊乱易致TC的发生。且该类患者发病的最重要全身性因素为高磷血症，而无论血钙水平如何，当患者并存创伤、血肿形成和新生钙化基质蛋白产生过量等局部条件时更易于发生钙盐沉积[11]。Pan等[12]报道过1个颈前部软组织受累的TC病例，虽然既往有多例颈椎受累的病例报道，然而这例钙化灶出现在颈部软组织的TC患者实为罕见。此例65岁的糖尿病终末期肾病患者发病时已有3年的血液透析史，实验室检查结果显示：甲状旁腺激素水平显著升高，血钙值为10.9 mg/dL（9～11 mg/L），血磷值为6.4 mg/dL（2.5～5.0 mg/L）。磷酸盐代谢的改变是慢性肾功能衰竭的直接病理生理结果，这进一步促使患者产生继发性甲状旁腺功能亢进表现。高磷血症导致的钙-磷酸盐复合产物增加被认为是引起软组织钙化的原因。这种钙化在血液透析患者中很容易出现，尤其是发生的血管钙化。然而，血透患者出现继发性肿瘤性钙化的患病率仅为0.5%～1.2%，在大量关节周围钙化形成的过程中继发性和（或）三发性甲状旁腺功能亢进、动力缺失性骨病、维生素D过多、组织损伤和其他尚未被认知到的致病因素可能共同发挥钙化作用。

在慢性肾衰竭早期，血钙、血磷仍能维持在正常范围，通常不引起临床症状，在慢性肾衰竭中、晚期（肾小球滤过率＜20 ml/min）时患者才会出现高磷血症、低钙血症。钙缺乏主要与活性维生素D缺乏、高磷血症、代谢性酸中毒等因素有关。血磷浓度由肠道对磷的吸收及肾的排泄来调节。当肾小球滤过率下降、尿磷排出减少时，血磷浓度逐渐升高。高血磷与血钙结合成磷酸钙沉积于软组织导致软组织异位钙化（一种罕见但严重的并发症）并使血钙降低，抑制近曲小管产生1，25-（OH）2D3（骨化三醇），刺激甲状旁腺分泌甲状旁腺素。低钙血症、高磷血症、活性维生素D缺乏等可引起继发性甲状旁腺功能亢进（血甲状旁腺激素水平升高）和肾性骨营养不良[13]。

在原发性或继发性甲状旁腺功能亢进症、活性维生素D中毒、乳碱综合征患者中也可以观察到与高钙血症相关的软组织钙化病变过程。Lai等[14]曾报道过原发性甲状旁腺功能亢进症合并慢性肾功能衰竭的TC病例。查体发现患者右肩部有一硬性肿块，进一步甲状腺超声检查后明确了甲状旁腺腺瘤的存在，相关甲状旁腺激素水平：1 339 pg/ml（正常值为12～65 pg/ml），同时结合患者慢性肾功能衰竭的病史，最终患者被诊断为TC。

3 TC发病相关的原发性高磷血症的易感基因

参与人体磷酸盐稳态的基因有3个：1型的GALN T-3，2型的FGF-23和3型的α-Klotho。当上述基因发生突变时导致FGF-23合成或作用缺陷，增加肾小管对磷酸盐的再吸收，导致高磷血症和严重的软组织异位钙化[15]。

成纤维细胞生长因子（fibroblast growth factor,FGF）是20世纪在大脑及垂体的组织提取物中发现的一种能促进成纤维细胞生长的活性物质，20世纪70年代提纯后因其作用而被命名。FGF家族在机体内参与一系列的生理功能，如胚胎发育、细胞分化、器官形成、组织修复、肿瘤生长和侵袭等。FGF-23是成纤维细胞生长因子家族中FGF19亚组成员，定位于染色体12p13，与FGF中大部分成员一样其含有两个大内含子序列，两个内含子序列将功能区分为3个外显子区域。FGF-23主要来源于骨组织，由成骨细胞产生和分泌，在肝脏、心脏、甲状旁腺、骨髓等其他组织器官中都有表达，FGF-23通过与FGF受体或α-Klotho共受体形成复合物发挥作用，在维持肾脏磷和VitD自稳态平衡方面发挥着重要的作用[16]。

Klotho（Kl）基因是1997年发现的抗衰老基因，主要表达于脑脉络膜、肾脏和甲状旁腺，由Kl基因编码的Kl跨膜蛋白兼具受体、配体和酶的多种功能，其中α-Klotho主要调节钙磷代谢，β-Klotho主要调节糖脂代谢[17]。α-Klotho是介导FGF-23受体活化所必须的重要因子。FGF-23需要α-Klotho蛋白作为辅助因子与FGFR组成聚合体，从而增强FGF-23与FGFR（在肾脏中主要为FGFR1）的亲和力。FGF-23与α-Klotho/FGFR1复合受体结合后诱导早期生长反应基因1（Egr1）表达，增加24羟化酶（CYP24）基因编码，抑制CYP27B1基因表达，其一方面使1，25（OH）2VitD3降解成24，25（O H）2VitD3，另一方面使1，25（OH）2V itD3生成减少，降低肠道磷吸收，同时促进尿磷排泄，降低血磷，维持血钙磷水平正常[18]。

GALNT-3编码尿苷二磷酸-N-乙酰基-α-D-半乳糖胺-多肽N-乙酰半乳糖胺基转移酶3（GalNA-T3）[19]，其产物是一种糖基转移酶，负责启动黏蛋白糖基化，这是一种翻译后修饰，可阻止FGF-23的蛋白水解过程。这种突变导致仅有少量完整的FGF-23生成；FGF-23突变使FGF-23蛋白易受破坏；α-Klotho突变反过来导致产生对FGF-23的抵抗，因为这种突变损害了由FGF-23、FGF R1c（FGF受体1c）和α-Klotho组成的三元复合物的组合。大多数报道的TC病例是由GALNT-3基因突变引起的[20]。高磷血症家族性TC的GALNT-3突变可发生在基因内多个位点，无明显热点突变[21-28]。

Sun等[29]曾报道过2例伴有GALNT-3基因新突变的高磷血症家族性TC病例。研究者们在GALNT-3基因的第2外显子中发现了两个新的突变（R180H和I220N）。这一报道也是首次描述了高磷血症家族性TC在中国家庭中的临床和遗传情况。虽然该突变对FGF-23活性的影响机制有待进一步研究，但这一发现不仅可以帮助临床诊断高磷血症家族性TC，也可以帮助解释用于产前诊断和遗传咨询的遗传信息。另外，Roberts等[30]曾报道过1例FGF-23抗体自身免疫性高磷血症TC患者。患者是1例8岁的男孩，也是首例自身免疫性高磷血症性TC伴致病性自身抗体靶向FGF-23的相关报道。Chakhtoura1等[31]也曾报道过FGF-23基因突变引起TC发生的病例。其是一个在黎巴嫩具有表亲关系的家族性病例，患者FGF-23基因为纯合子突变（即c.G367T在第3外显子的纯合子变异导致的错义突变），且以高磷血症并复发性钙化肿块为特征。

4 临床分型及特点

软组织钙化是风湿性结缔组织疾病相对常见的一种病理表现，尤其见于系统性硬化症和皮肌炎患者。Sakakibara等[32]报道了一个系统性红斑狼疮合并TC的病例，该患者是一位37岁的女性，有23年的系统性红斑狼疮病史，曾口服强的松治疗，剂量为8～20 mg/d，患者16岁时即出现双侧股骨头坏死。后来患者右侧大转子部出现一个逐渐增大的硬结节。相关检验结果显示其血清钙、磷酸盐水平及钙代谢均正常。后期为减少患者的疼痛同时改善右侧髋关节功能，切除了该肿块。组织病理学检查结果显示：肿块中央有广泛的钙化，同时伴有颗粒状钙化的膜囊性病变，提示其脂肪坏死。结缔组织疾病相关的继发性TC是营养不良钙化的一种亚型，其发生的病理生理机制尚不清楚。Powell等[33]认为其原理可能是糖皮质激素依赖性肥厚脂肪细胞压迫小血管导致局部缺血，进而发生脂肪坏死和碱性磷酸酶从受损的溶酶体中释放，导致磷酸盐与变性蛋白结合并形成钙化灶。Sambataro等[34]曾报道过一位罹患弥漫性皮肤系统性硬化症（SSc）同时继发TC的62岁白种人妇女，该患者的病灶局限于颈椎左侧，造成了严重的颈部疼痛和颈椎运动受限。作者通过查阅相关文献，收集了其他35例罹患系统性硬化症并继发椎旁区域TC的病历资料。研究结果发现，钙盐沉着在系统性硬化症患者中非常常见，且此种钙化隶属于营养不良性钙化的范畴，对于大多数罹患该疾病的患者来说此种钙化区相当小，仅局限于某些特征性区域的皮下，如远端趾骨、肘后和膝关节前侧的皮下区域。当这种钙化团块较大时才可被定义为TC。然而,很少在系统性硬化症患者中出现大的钙化团块[35]。Azami等[36]报道过一位罹患银屑病关节炎并继发TC的患者。这是第一例被诊断为TC的女性银屑病关节炎患者。此外，关于TC合并类风湿性关节炎的病例亦有报道[37]。

5 TC治疗进展

Smack等[6]在回顾性分析了122个TC病例及其临床、病理结果后将其归纳并分为3大类。①原发性（特发性）正常磷血症型TC。此类患者具有血钙和血磷代谢正常的特点，患者通常在生命的前20年发病，且表现为孤立的病灶。②原发性高磷血症型TC。其是一种罕见的常染色体隐性遗传性疾病，病灶通常出现在患者生命的第一和第二个10年。③继发性型TC。具有慢性肾功能衰竭的基础疾病及长期透析者多属此类。对于原发性型TC(原发性正磷血症和原发性高磷血症)，主要的治疗方式是手术切除病灶；而对于伴有慢性肾功能衰竭和血液透析的继发性型TC患者，由于存在多种共病和较高的复发风险，手术不是首选的治疗方式，对于这样的患者结合药物治疗和通过食物限制磷酸盐的摄入，已被证实可不同程度的减小TC患者的病灶大小。Goossens等[38]研究了病灶内局部注射硫代硫酸钠（sodium thiosulfate，STS）治疗TC的疗效和安全性。他们选择了一位44岁的女性皮肌炎患者作为临床试验对象，该患者右肘皮下有一个大的钙化灶，同时还选择了一位有家族遗传性TC病史的42岁男性患者，该患者的钙化灶位于右侧臀肌内侧，研究者分别予两位患者12个月和21个月的病灶内局部STS注射治疗。通过该种新型疗法治疗两位患者的病灶大大缩小，既减轻了患者的痛苦也改善了患者的局部功能，同时未出现相关副作用。该研究结果表明：病灶内局部注射STS是治疗大而深的TC病变的一种有希望的策略，可以在某些患者中作为手术的替代方案。Lai等[14]曾报道过原发性甲状旁腺功能亢进症合并慢性肾功能衰竭的TC病例。患者接受了超声引导下TC病灶抽吸术，术后肿块明显减小，同时结合药物:口服无水碳酸盐司维拉姆,进一步控制高磷酸血症，术后随访1个月，患者肿块无复发。另外，Hayat等[39]曾报道过应用Cinacalcet进行腹膜透析成功治疗1例终末期糖尿病肾病合并TC的患者。Cinacalcet是一种拟钙药物，用于治疗终末期肾病（end stage renal disease，ES RD）患者的继发性甲状旁腺功能亢进。Cinacalcet可成功治疗ESKD患者的钙化耐受性，Cinacalcet通过增加甲状旁腺钙受体对细胞外钙的敏感性，从而提供负反馈来抑制甲状旁腺激素的分泌。研究者认为该患者TC的消退最有可能与甲状旁腺激素分泌的抑制有关，或是由于Cinacalcet的内在多效性作用。Hsiao等[40]曾报道过应用碳酸镧成功治疗肿瘤性钙盐沉着症的成功案例。碳酸镧为一种新型不含钙的磷结合剂，可有效降低血磷水平而不增加血钙水平，司维拉姆也属于此类药物。

6 结语

综上所述，TC的发生有不同的临床和生化模式。而慢性损伤的存在和（或）钙磷代谢紊乱是TC患者发病的必不可缺环节。早期诊断与正确治疗是影响患者预后的最重要因素，对于有相关致病因素的人群，及早采取相应一级预防措施更是至关重要。随着医学科学技术的不断发展以及对该类疾病研究的不断深入，此类疾病的神秘面纱终将被揭开。

利益冲突所有作者均声明不存在利益冲突