8例囊性纤维化患儿临床及基因突变分析

张娜 刘建华 褚亚娟 帅金凤 黄坤玲

（1.河北医科大学研究生学院，河北石家庄 050017；2.河北省儿童医院呼吸二科，河北石家庄 050031）

囊性纤维化（cystic fibrosis，CF）是一种常染色体隐性遗传的慢性致死性疾病，发病机制为囊性纤维化跨膜传导调节因子（cystic fibrosis transmembrane conductance regulator，CFTR）突变导致CFTR通道蛋白的离子和水转运障碍，累及呼吸道、消化、生殖多个系统，临床表现为反复呼吸道感染、胰腺功能不全、男性双侧输精管缺失等［1］。CF 发病率存在种族、地域差异性，多见于白种人。美国发病率约1∶4 000［2］，英国约1∶2 500［3］，日本约1∶350 000［4］，我国少见，暂无该病的流行病学资料。近几年随着医学技术进步，我国CF 患者被更多地确诊，但存在诊断延迟现象。本文总结分析8 例CF 患儿的临床及遗传学特征，让更多临床医生了解并重视该病，减少误诊漏诊。

1 资料与方法

1.1 研究对象

以河北省儿童医院2018～2021年确诊的8例CF患儿为研究对象，进行回顾性病例总结分析。

CF的诊断标准［5］：（1）一项或多项典型CF临床特征；（2）CF家族史；（3）新生儿CF筛查试验阳 性；（4） 汗 液 氯 离 子 浓 度≥60 mmol/L；（5）CFTR2个致病变异（父母双方等位基因各提供1个）；（6）CFTR 功能障碍（鼻电位差和/或肠道电流测量）。满足其中（1）～（3）中至少1条，加上（4）～（6）中至少1条即可诊断为CF。

胰腺CF的诊断标准［6］：符合CF的患儿具有胰腺受损的临床表现，主要为胰腺外分泌功能不全（pancreatic insufficiency，PI）［7］导致的脂肪、蛋白质和糖类的吸收障碍，可表现为腹泻、体重下降，严重时可引起脂肪泻、营养不良及生长发育迟缓等症状。影像学检查可见胰腺受损征象，如胰腺饱满、胰腺实质回声不均、胰腺脂肪化、胰腺纤维化、胰腺扩张、胰腺萎缩、胰腺囊肿样变等。

1.2 方法

病例资料收集：通过医院电子病历系统，收集患儿的确诊年龄、起病年龄、性别、既往史、个人史、家族史、体格检查、各项检查结果、治疗及随访情况等。

CFTR基因变异分析：（1）突变筛查：高通量测 序（二 代 测 序， next‐generation sequencing，NGS） 检测变异，多重连接探针扩增技术（multiple ligation probe amplification，MLPA）检测基因缺失与重复及拷贝数变异。（2）基因数据分析：变异分级依据美国医学遗传学与基因组学学会 （American College of Medical Genetics and Genomics，ACMG）制定的2015测序变异的解读指南进行致病性等级分类，查询CFTR2 数据库（https://www. cftr2. org/）、CFTR‐France 数 据 库（https://cftr.iurc.montp.inserm.fr/cgi‐bin/home.cgi#）行致病性分析。蛋白功能预测采用REVEL、SIFT、PolyPhen‐2、 MutationTaster、 GERP+ 软 件 。（3）Sanger 测序、qPCR 测序进行验证。以上均由北京迈基诺基因科技有限公司、智因东方北京全谱医学检验实验室执行。

1.3 统计学分析

采用描述性分析。计量资料采用范围（中位数）表示，计数资料采用例数表示。

2 结果

2.1 一般资料及临床特征

8 例CF 患儿中，男5 例，女3 例，无CF 家族史，父母非近亲结婚，无白种人通婚史。诊断年龄为3～48个月（中位年龄8个月），发病年龄为0～24个月（中位年龄2.5个月）。8例患儿的临床特征见表1。临床表现为反复呼吸道感染7 例，鼻窦炎3例，支气管扩张4例，腹泻8例，脂肪泻3例，可疑PI 6 例，胰腺CF 1 例，营养不良5 例，假性Batter 综 合 征（Pseudo‐Bartter syndrome，PBS） 4例。2例（例3、例6）行汗液电导率检测，显示汗液电导率增高。患儿最常见的呼吸道感染病原为铜绿假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa，PA；4例）。7 例行胸部CT 检查，其中4 例存在支气管扩张，见图1。5 例行支气管镜检查及治疗，均可见栓状、条索状分泌物，见图2。

图1 4例患儿胸部CT表现 A：例3，双肺炎症伴小囊腔，左肺上叶支气管起始部狭窄。双侧胸膜局部增厚，可见支气管壁增厚、支气管扩张（箭头所示）。B：例4，双肺炎症，右肺下叶支气管壁增厚、扩张（箭头所示）。C：例6，双侧支气管肺炎，小气道病变不除外；右肺上叶支气管起始部、右肺中间支气管管腔细，可见支气管壁增厚、支气管扩张（箭头所示）。D：例7，双侧支气管扩张（箭头所示）伴双肺炎症。

图2 5例患儿支气管镜下表现 A、B、C、D、E分别为例3、例4、例5、例6、例7，均可见栓状、条索状分泌物（箭头所示）。

表1 8例CF患儿临床表现、辅助检查及诊断依据

例1、例2、例3、例4入院时行电解质及血气分析，发现存在电解质紊乱及代谢性碱中毒，见表2。

表2 4例CF患儿血电解质及血气分析结果

2.2 基因检测结果

8 例患儿均行基因检测，均检出CFTR基因突变。例2 为纯合突变，其余7 例为复合杂合突变。共发现16个变异位点（其中4个为新发现变异），包括移码突变5个，无义突变4个，错义突变4个，外显子缺失2个，剪接突变1个。最常见的基因突变类型是p.G970D（3 例），观察到1 例F508del 基因突变。8 例CF 患儿的基因突变位点及致病性分析见表3。

表3 8例CF患儿基因突变位点及致病性分析

3 讨论

CF 是一种多见于白种人的常染色体隐性遗传疾病，预后差、病死率高。1989年Riordan等［9］首次发现CF 的致病基因位于7q31，致病机制是CFTR基因隐性突变致CFTR 通道蛋白活性减低或丧失引起疾病。CFTR 是一种cAMP 依赖调控的氯离子通道蛋白，是三磷酸腺苷结合盒转运体家族的一员。CFTR蛋白广泛存在于气道、胃肠道、生殖道等多种器官的上皮组织顶膜，调节离子和水的转运。CFTR通道蛋白的离子和水转运障碍，黏液增加，管腔堵塞，引起多系统功能障碍。

CF 患者通常以反复呼吸道感染为首发表现［10］，常表现为鼻窦炎、鼻息肉、反复肺部感染、支气管扩张、气胸、喘息、咯血、呼吸衰竭、杵状指等。CFTR功能障碍，气道上皮细胞Cl-分泌减少而上皮细胞钠离子通道吸收Na+增加，造成细胞内高渗，从而使得气管表面液体减少，气道内黏液增加，纤毛摆动受限、清除能力下降，细菌定植引起反复炎症，肺结构破坏，肺功能进行性下降，最终患者呼吸衰竭造死亡［11］。本研究中7 例CF 患儿临床表现为反复肺部感染，其中伴有鼻窦炎3 例，支气管扩张4 例，呼吸衰竭3 例，例7 反复肺部感染，出院3个月后因呼吸衰竭死亡。7 例患儿均存在肺部影像学异常表现，其中4例存在支气管扩张。胸部CT是检测CF患儿肺部情况的重要检查。有研究表明，影像学比肺功能更能敏感地反映肺部严重程度，CF典型胸部CT表现包括支气管扩张、黏液堵塞、空气滞留、灌注异常和肺气肿［12］。临床医师需定期监测患者肺部情况，了解疾病进展，对于反复呼吸道感染患儿应警惕CF。

本研究中6 例患儿诊断为可疑PI，因存在CF基础疾病，有腹泻、脂肪泻、营养不良及生长发育迟缓等症状，粪便常规可见大量脂肪球，影像学检查可见胰腺回声改变，口服胰酶症状可缓解，但我院不能进行胰腺功能检测，故最终不能确诊。CFTR功能障碍时，黏稠液体阻塞胰腺管道，导致炎症、脂肪变、纤维化，随着年龄增长胰腺功能失代偿，PI比例逐渐升高。国外报道约90%CF患者合并PI［13］，我国学者报道14.1% CF 患者出现PI［14］。我国CF患者合并PI比例明显低于国外，可能与我国CF 患者基因突变类型多为轻型有关，故临床表现轻；也可能与胰腺功能检测困难，大部分医院不能完成该检测至最终确诊病例少有关。随着诊断技术的推广与提高，PI 确诊率可能有所上升。

国外报道CF 相关性肝病（cystic fibrosis‐related liver disease，CFLD）为CF 患者继呼吸衰竭、肺移植并发症的第三大死亡原因，约10%患者进展为肝硬化，2%～3%进展为门脉高压［15］，目前国内相关报道数量少。CF 患者因黏稠且具有肝毒性胆汁阻塞胆道，早期可仅表现为肝脏氨基转移酶升高，但随病情进展可能会出现胆汁淤积性肝硬化、门静脉高压、晚期肝病。本研究中例1、例3、例5、例6、例8存在肝功能异常，影像学示肝脾、胆囊改变，但国外研究显示肝功能异常、黄疸、胆汁淤积、胆囊结石并不是CFLD 危险因素，男性、小年龄、PI、严重CFTR突变等是CFLD 的危险因素［16-17］，但是该5 例患儿仍需警惕CFLD，临床医师对存在高危因素的患儿应提高警惕以早期识别CFLD。

例1、例2、例3、例4 婴儿期均有PBS 且为首发或主要表现。PBS发病机制为CFTR介导的Cl-和上皮细胞钠离子通道介导的Na+吸收减少，大量Na+和Cl-经汗液丢失，引起机体肾素-血管紧张素-醛固酮系统激活，造成电解质紊乱。国内外报道PBS 可为CF 的首发表现，出现在疾病早期，且容易复发［18-19］。这提醒临床医师，具有PBS表现的儿童需警惕CF，注意监测患儿电解质情况，尤其是天气炎热季节。

本研究8 例患儿中有4 例为PA 定植感染，其中2 例为耐碳青霉烯类PA。PA 属于机会致病菌，具有分泌毒素、形成生物膜、群体感应等特点［20］。2019年美国CF基因会数据显示CF肺部病原菌43%为PA，25%为耐甲氧西林的金黄色葡萄球菌，14%为非结核分枝杆菌，12%为甲氧西林敏感的金黄色葡萄球菌［2］。美国CF 基金会指南强烈建议首次感染PA患者应行早期根除治疗［21］。我国目前针对PA感染主要是依据药敏试验选择敏感抗生素抗感染治疗，根除PA治疗临床少见。

目前已有2 000 多种CFTR基因突变类型［10］。国外研究报道，该基因最常见的突变类型是cDNA的508 位点苯丙氨酸缺失（p.F508del），90%的CF患者中发现至少有1个F508del 等位基因，属于第Ⅱ类突变，CFTR 蛋白功能严重丧失，多伴有PI［10，22］。目前我国仅报道3 例携带F508del 突变患者［23-25］。Tian等［25］报道我国CF突变类型多为少见突变，最常见的突变类型为p.G970D。本研究最常见的突变类型亦为p.G970D，共检出3例，F508del突变1 例，与ACMG/美国妇产科医师协会（American College of Obstetricians and Gynecologists，ACOG）［26］提议的23个突变筛查模板不同，与国外报 道［27］的CF 最 常 见 的5 种 突 变c. 1521_1523delCTT、c.1624G＞T、c.1652G＞A、c.350G＞A、c.3909C＞G 不同，提示我国与国外CF 基因突变谱不同。本研究发现2个基因大重排，例1患儿行全基因组测序发现CFTRdel2,3突变，例3患儿全外显子基因检测只检测到1个基因突变位点，进一步行MLPA 检 测 发现deletion exon15 突变。2018 年美 国CF 基因会病人登记信息示约3%患者检测出＜2个致病性变异［28］。这提醒临床医师疑诊CF患者若只检测出1个基因突变位点，可进一步行全基因组测序及MLPA 检测。本研究发现deletion exon15、c. 3796_3797dupGA(p. I1267Kfs*12)、 c. 2328dupA(p.V777Sfs*2)、c.2950G＞A(p.D984N)在人类基因突变数据库中未收录，为新发现的变异，这扩大了我国CF的基因突变谱。

汗液氯离子水平升高是CF 患者主要临床表现及诊断条件之一。我国研究报道，汗液电导率检测可用来代替汗液氯离子水平检测进行CF诊断，当汗液电导率超过80 mmol/L，考虑CF诊断［8］。本研究中2 例患儿在北京儿童医院行汗液电导率检测，汗液电导率分别为110 mmol/L、140 mmol/L，均高于80 mmol/L，支持CF诊断。

本研究中8例患儿诊断中位年龄为8个月，中位发病年龄为2.5个月，提示CF患者存在诊断延迟现象，考虑以下原因：（1）我国CF 患儿临床表现不典型，以肺部疾病为主要表现，合并PI比例低，诊断困难；（2）我国CF 诊断试验不完善，尚未开展新生儿CF 筛查、鼻腔电位差、肠道电流测量，开展汗液氯离子/电导率检测的医疗机构少，基因检测因价格昂贵致应用受限；（3）在我国CF 属于罕见病，临床医师对该疾病认识不足，造成误诊漏诊。

综上，我国CF存在诊断延迟现象。我国CF患儿临床表现不典型，最常见的临床表现为反复呼吸道感染，合并PI 比例明显低于国外。临床上如果发现患儿存在反复呼吸道感染（支气管扩张、鼻窦炎等），合并或不合并消化系统表现和PBS，呼吸道病原学检测示PA 阳性，需警惕CF。p.G970D 为CF 患儿最常见的突变类型，F508del 少见，与国外CF基因突变谱不同。本研究为CF未来精准治疗、制定我国基因突变谱、研究基因突变谱与临床表型关系、产前诊断提供了参考依据。