一个家族性异常白蛋白性高甲状腺素血症家系临床特点分析

赵琳琳,黄凤姣,潘梦醒,赵艳艳

郑州大学第一附属医院内分泌与代谢病科 郑州 450052

家族性异常白蛋白性高甲状腺素血症(familial dysalbuminemic hyperthyroxinemia,FDH)是一种以循环总甲状腺素(total thyroxine,TT4)水平升高而生理甲状腺功能正常为特征的常染色体显性遗传性疾病;由于实验检测的干扰,也会出现游离T4(free thyroxine,FT4)的假性升高[1]。发病机制为人血清白蛋白(albumine,ALB)基因突变导致ALB结构发生变化,从而与T4的亲和力明显增加,导致循环TT4水平升高。该病最早于1979年由Hennemann等[2]和Lee等[3]报道。该病相对罕见,我国目前公开报道了8个家系[4-10],易与甲状腺功能亢进症、甲状腺激素抵抗综合征(resistance to thyroid hormone,RTH)、垂体促甲状腺激素(thyroid-stimulating hormone,TSH)腺瘤等混淆,造成漏诊或误诊。本研究分析了1个FDH家系的临床资料,总结其临床特点,以提高临床医师对该病的认识。

1 对象与方法

1.1 研究对象选择2021年3月就诊于郑州大学第一附属医院内分泌与代谢病科的1例男性FDH患者,其家庭成员3代共6名成员。

1.2 临床资料及部分指标检测通过询问病史了解该家系6名成员的一般资料、临床症状、体征。对先证者进行血常规、肝肾功能、性激素结合球蛋白、促肾上腺皮质激素-皮质醇(adrenocorticotropic hormone and cortisol,ACTH-Cor)节律、生长激素(growth hormone,GH)、胰岛素样生长因子-1(insulin like growth factor-1,IGF-1)等检测;采用化学发光免疫分析法(UniCel Dxl 800, Beckman Coulter,美国)检测甲状腺功能[FT3、FT4、TT3、TT4、反T3(rT3)、TSH],采用电化学发光法(e602,Roche,瑞士)检测甲状腺球蛋白(thyroglobulin,Tg),采用微粒子化学发光法(i2000SR,Roche,瑞士)检测甲状腺自身抗体,采用化学发光法(Immulite 2000,Siemens,德国)检测甲状腺结合球蛋白(thyroxine-binding globulin,TBG)。

完善垂体MRI、甲状腺彩超等影像学检查。行生长抑素抑制试验,其余家系成员均行甲状腺功能及甲状腺自身抗体测定。对该家系中的FDH患者还分别应用两种平台(e801,Roche,瑞士;I4000 SR,Abbott,美国)采用化学发光免疫分析法检测FT3、FT4、TSH。

1.3 FDH诊断标准①重复测量TT4升高而TSH未被抑制。②临床无甲状腺功能异常表现。③血清ALB、性激素结合球蛋白及TBG均在正常范围。④无生物素补充剂、肝素、胺碘酮等药物使用史。⑤无精神障碍性疾病。⑥存在已知导致FDH的ALB基因位点突变(包括R218H、R218S、R218P、R222I、L66P)。排除标准为存在THRβ基因的致病性、可能致病性或意义未明变异。

1.4 基因检测提取先证者外周血基因组DNA,采用高通量测序法,检测全部基因各个外显子的序列变异情况,采用Sanger测序验证家系其他成员ALB基因的序列变异情况。将测序结果与GenBank中正常人序列进行对比分析,通过检测HGMD数据库及检索文献来确定变异对功能的影响。

2 结果

2.1 家系图谱该家系中可诊断为FDH的分别为先证者(Ⅲ1),其外祖父(Ⅰ1)、母亲(Ⅱ1)、妹妹(Ⅲ2),家系图见图1。

图1 FDH家系图

2.2 基因检测结果先证者ALB基因第7号外显子存在错义突变c.725G>A(p.R218H),THRβ基因无致病性、可能致病性或意义未明变异;先证者外祖父、母亲及妹妹存在相同的突变,先证者外祖母及父亲未检测到该突变(图2)。

A:先证者;B:先证者母亲;C:先证者父亲;D:先证者外祖父;E:先证者外祖母;F:先证者妹妹;A、B、D、F存在c.725G>A(p.R218H)杂合突变

2.3 临床特征、实验室及影像学检查先证者为体检发现甲状腺功能异常。其与其他家系成员均无心悸、怕热、焦躁等甲状腺毒症症状,无甲状腺肿大、手颤、心音亢进等体征。先证者抗甲状腺过氧化物酶抗体13.54 IU/mL,抗Tg抗体15.83 IU/mL,促甲状腺受体抗体0.80 IU/L,促甲状腺受体刺激抗体<0.10 IU/L,Tg 6.25 μg/L,TBG 21.10 mg/L,ALB 42 g/L,性激素结合球蛋白53.40 nmol/L;ACTH-Cor节律,08:00、16:00、00:00时ACTH分别为25.35、11.11、6.53 ng/L,Cor分别为64.33、36.56、5.76 μg/L;GH 1.94 μg/L,IGF-1 266.2 μg/L。甲状腺彩超:甲状腺体积及血流信号无异常;垂体MRI:垂体形态及信号无异常。生长抑素抑制试验示TSH最高抑制率为69.7%。其余5例家系成员甲状腺自身抗体均阴性。先证者及其外祖父、母亲、妹妹存在TT4升高而TSH无下降的异常结果(表1)。

表1 家系成员甲状腺功能(Beckman平台)

2.4 不同平台的FT3、FT4、TSH检测值FT3测定值超正常上限百分比分别为Roche 0.0%～6.9%,Beckman 0.0%～11.4%,Abbott 0.0%～7.8%;FT4测定值超正常上限百分比分别为Roche 25.1%～39.4%,Beckman 32.8%～92.8%,Abbott 0.0%～11.3%(表2)。

表2 不同平台的化学发光免疫分析法检测3例FDH患者的FT3、FT4、TSH值

3 讨论

甲状腺激素是正常的生理、心理发育及维持基础代谢率的重要激素,其在血液中的转运和贮存主要通过与甲状腺激素结合蛋白结合完成,主要包括TBG、转运蛋白与血清ALB。FDH的发病机制为ALB基因突变导致ALB结构发生变化,从而与T4的亲和力明显增加,导致TT4升高。目前已报道突变包括R218H、R218P、R218S、R222I与L66P[1]。R218H,即c.725G>A,218位精氨酸被组氨酸替代,是首个被报道与FDH相关的突变,也是导致FDH最常见的突变[1]。不同的突变形式导致ALB对甲状腺激素的亲和力亦有不同。如R218P突变造成ALB对T4的亲和力最强,TT4通常是正常上限的8～15倍,R218H患者的TT4超出正常上限1.1～1.8倍,而R218S介于两者之间,TT4通常超出正常上限7倍。R222I突变造成ALB对T4和T3亲和力的影响与R218H相似,但其对rT3的亲和力明显增加,rT3超出正常上限40～70倍。L66P突变主要对T3亲和力明显增强,TT4约超出正常上限0.7倍,TT3约1.4倍[1]。目前我国已报道的8个FDH家系[4-10]共22例确诊FDH患者的突变类型均为R218H,经统计TT4超出正常上限0.14～1.20倍,多数患者TT3在正常范围,少数患者最高超出1.97倍[8]。本研究中的ALB基因突变类型也为R218H,4例FDH患者TT4超出正常上限0.25～0.56倍,TT3及rT3均未超出正常范围,与国内报道相似。

由于检测方法的干扰,FT4水平通常会出现假性升高。FT4的检测方法主要分为两类:直接法和间接法。直接法包括平衡透析、超滤和凝胶过滤,直接法是将激素从结合蛋白中分离出来,其检测不受结合蛋白的干扰,得到的结果更准确可靠,但直接法技术要求高,操作不便及价格昂贵,仅限于实验室使用[11]。目前大部分医院使用间接法-化学发光免疫分析法,其又可分为一步法和两步法。一步法检测FDH患者的甲状腺功能,由于ALB异常亲和力的干扰,会影响抗原抗体的结合,从而导致FT4假性升高。而在两步法中,T4首先与固相抗体结合,在洗脱后引入标记的示踪剂,由于增加了洗脱的步骤,血清未与类似物直接接触,因此受到干扰较小[9]。目前常用的检测甲状腺功能的免疫分析法包括Siemens、Roche、Ortho、Fujrebio等一步法与Perkin Elmer、Abbott、Beckman等两步法[12]。Lau等[10]对同一FDH患者分别采用一步法的Roche、Siemens平台和两步法的Abbott、Beckman平台进行对比,发现应用Abbott法在检测FDH患者的FT4无明显升高,优于其他3种方法。Beckman虽为两步法,但在检测FDH患者的FT4方面并无优势,所测FT4值甚至高于一步法的Roche、Siemens法。Khoo等[12]对37例突变类型为R218H的FDH患者采用上述7种方法检测FT4与FT3水平,结果示两步法整体优于一步法,但Beckman平台所测FT4水平却高于一步法。有研究[13]认为Beckman法所用的缓冲液氯离子浓度高,而氯离子可以与FT4竞争性结合变异的ALB,导致T4与ALB解离,从而造成FT4假性升高。本研究家系中4例FDH患者分别采用Roche、Beckman、Abbott 3种平台检测,结果示Abbott法所测的FT4值高于正常上限百分比最低,Beckman法最高,与上述研究结果一致。

基于上述发病机制及实验室检测中存在的干扰机制,FDH患者真实的血清FT4及FT3为正常水平,因此通常无甲状腺功能异常的临床症状,仅存在这种血清高甲状腺激素水平与TSH不被抑制的不和谐检验结果。临床上需与TSH不适当分泌综合征相鉴别,主要包括TSH瘤与RTH。此外,精神障碍性疾病、实验室干扰、药物(如普萘洛尔、胺碘酮、肝素、生物素)、下丘脑-垂体-甲状腺轴迟滞等也可表现出类似的实验室检测结果[14],也需重点鉴别。本研究中先证者无甲状腺功能亢进的症状与体征,无精神障碍性疾病病史及相关药物应用史,且经不同检测方法TT4均高于正常上限,但FT4升高程度却存在较大差异,提示FDH可能,遂行全外显子基因测序后证实存在ALB基因突变(R218H),最终诊断FDH。

基因检测是诊断FDH的金标准,目前FDH的基因检测方法主要包括全外显子基因测序、ALB基因与THRβ基因测序以及ALB第3号和7号外显子测序等。我国报道的8个家系的先证者有3例采用全外显子基因测序,4例进行ALB基因与THRβ基因测序,1例仅进行ALB基因测序[4-10]。本研究中先证者采用全外显子基因测序方法,这种方法虽全面系统,但价格昂贵,且耗时较长。Ryan等[15]报道利用FDH基因突变后蛋白质相对分子质量发生变化的原理,采用飞行时间质谱法诊断2例FDH患者。该方法仅耗时10 min,但由于建立和维护质谱系统技术要求高,较难推广。因此从经济和可实施性角度,对怀疑FDH的患者进行ALB基因热点突变(L66、R218、R222位点)检测,可能是一种有效且经济的方法。

FDH是一种不需要治疗的良性疾病。但由于该病罕见,误诊率较高。我国报道的8例FDH先证者[4-10]中有4例患者曾被误诊为甲状腺功能亢进症并应用抗甲状腺功能亢进症药物治疗,其中1例曾行131碘治疗。因此,早期诊断具有重要临床意义。

综上,FDH是一种ALB基因突变造成ALB结构异常从而对甲状腺激素亲和力增加的常染色体显性遗传性疾病。目前报道的可引起FDH的基因突变包括主要引起TT4升高的R218H、R218P、R222I及R218S,和主要引起T3升高的L66P。R218H突变的FDH患者血清TT4轻度升高。针对该病,Abbott化学发光免疫分析法检测FT4的准确性可能优于Roche、Beckman平台,采用不同平台检测甲状腺功能有助于该病的早期诊断。