肝脏遗传性出血性毛细血管扩张症遗传和临床特征及外科治疗策略

发布时间：2018-04-04 09:20

本文选题：遗传性出血性毛细血管扩张症　切入点：肝脏　出处：《山东大学》2017年博士论文

【摘要】：[背景]遗传性出血性毛细血管扩张症(Hereditary hemorrhagic telangiectasia,HHT)为常染色体显性遗传病,以全身血管发育异常为基本特征。致病突变基因编码的蛋白可调节血管内皮细胞中转化生长因子-β(transforming growth factor,TGF-β)信号转导通路。HHT基因突变所致血管结构异常可出现在肺循环或体循环的特定部位,包括从微血管扩张到较大的动静脉畸形,直径可达数厘米。鼻腔及胃肠道黏膜扩张的毛细血管壁脆比正常人更易出血,导致鼻衄、胃肠道出血及贫血等临床症状。然而,肺脏和肝脏动静脉畸形(arteriovenous malformations,AVMs)患者临床症状主要是由动静脉分流所导致。根据Cura,cao临床诊断标准,HHT确诊需要满足需要三条及以上的单独表现:反复自发性鼻出血;特定部位皮肤及粘膜毛细血管扩张灶(指尖、唇部、口腔粘膜或舌等);肺、肝、脑及胃肠道等器官AVMs;家族史(一级亲属受累)。符合两条可疑诊为HHT,两条以下则暂不考虑HHT诊断。虽然该诊断标准被证明具有较高的敏感性及特异性,但HHT患者症状常呈年龄依赖性,对于年轻人及儿童,其应用效果受限。此时,基因筛查可作为重要的辅助诊断手段。然而,HHT具有显著遗传异质性,TGF-β信号转导通路中ENG和ACVRL1基因可分别编码内皮糖蛋白(Endoglin)和激活素Ⅰ型受体(activin A receptor like type 1,ALK1),二者突变可分别导致HHT1型(OMIM187300)和HHT2型(OMIM600376),共占约 85%病例。此外,SMAD4(Small Mothers Against Decapentaplegic 4)基因突变表现为HHT和青少年息肉病(Juvenile polyposis,JP)组成的综合征(JP/HHT)(OMIM175050),约占2%病例。近来据报道,染色体5q31和7p14位置突变与HHT相关,但尚未准确定位基因。另外,TGF-β信号转导通路中骨形态发生蛋白-9(bone morphogenetic protein 9,BMP9)基因,也称为生长分化因子-2(growth differentiation factor 2,GDF2),位于染色体 1 0q1 1,该基因突变可导致少数患者具有与HHT类似或者重叠的表型。尽管多种致病基因及突变点不断被发现,但在所有临床确诊为HHT的患者中,约15%仍未检测出致病基因突变。HHT种族和地域分布较广,且随着地域和种族不同,报道发病率从1/1300到1/40000之间。由于缺乏流行病学调查和大宗病例报道,中国HHT人群的准确的发病率、临床特征和遗传背景尚不清楚。因此,更多关于中国HHT患者遗传背景以及致病基因分布特征的研究尤为重要,因此我们期望通过此研究帮助医护人员及患者更好地理解这一严重的但易被忽视的罕见疾病,并探索更为合适的筛查、诊断及治疗策略。HHT 伴有肝脏动静脉畸形(Hepatic arteriovenous malformations,HAVMs)典型临床表现包括高心输出量心力衰竭(high output cardiac failure,HOCF)、门脉高压症(portal hypertension,PH)及胆道疾病,三种症状可同时或序贯出现。以往研究认为HHT累及肝脏几率为8%-31%,但最近研究发现肝脏HHT发病率高达41%-84%。然而仅有少数(8%)肝脏受累患者存在明显肝脏相关症状,随年龄增长逐渐出现并加重,有时可自行缓解。尽管患者早期无明显症状或者症状较轻,但一旦发展为严重的HOCF、PH及胆道坏死甚至肝衰竭,可危及患者生命。目前,肝移植被认为是治疗肝脏HHT金标准,但此类患者肝移植伴随较多严重并发症,并受供肝来源限制,且除严重的肝胆道坏死并肝功能衰竭患者以外,多数患者虽具有较严重的动静脉分流相关并发症,如HOCF,但其肝脏功能多保持正常水平,尚不满足肝移植评分标准。肝动脉介入栓塞治疗可阻断肝脏动静脉瘘,达到降低动静脉分流的目的,但肝动脉栓塞本身可导致肝胆管缺血坏死,加重了原本分流所导致肝脏缺血。而且,肝动脉栓塞阻断动静脉分流的作用是短暂,易复发,需要分阶段多次栓塞治疗,这无疑也增加了肝胆管坏死及肝衰竭的风险。肝动脉结扎与肝动脉栓塞具有同样的原理、作用及并发症,而单独地缩扎肝动脉,缩窄其内径,以减少入肝血流,同样由于侧支循环的广泛存在可能导致复发。本中心十余年来对肝脏HHT的诊断及治疗积累了丰富的临床经验及病例资料,创新性地开展了肝动脉起始部及其分支入肝处结扎及缩扎相结合的肝动脉双重结/缩扎术,治疗严重的症状性肝脏HHT患者。本文拟回顾性分析该手术对肝脏HHT患者治疗效果,为该疾病的治疗提供可靠的参考,同时研究肝脏HHT患者遗传背景。[目的]1、研究中国肝脏HHT患者遗传背景以及致病基因分布特征;2、分析中国肝脏HHT患者的临床特征;3、回顾分析症状性肝脏HHT患者外科治疗效果;第一部分肝脏遗传性出血性毛细血管扩张症临床特征和基因突变研究[方法]1.病例资料搜集并绘制全面的家系图谱通过查阅住院及门诊病历,并对患者进行电话及现场动态随访,获取全面的病例资料以及详尽的家系信息,整合分析资料并绘制家系图谱。2.明确患者诊断及评估肝脏受累情况采用国际通用Curac ao临床诊断标准,确定患者临床诊断,并采用腹部多普勒彩色超声、腹部CT及MRI筛查确定患者有无肝脏动静脉畸形和动静脉分流类型以及筛查其他受累器官。应用心脏多普勒彩色超声及实验室化验检查明确心脏功能及肝脏功能受累情况。3.血液样本采集对门诊、住院及随访患者进行血液样本采集,试剂盒法提取白细胞中全基因组DNA,待基因检测、筛查致病性基因突变。4.基因测序筛查突变4.1 根据国际最新致病突变筛查策略,对于临床标准确诊为HHT患者,首选桑格测序方法筛查ENG和ACVRL1基因,若二者无致病性突变可继续检测SMAD4基因。4.2对于符合两条诊断标准、尚不能确诊为HHT的患者,采用下一代测序(next generation sequence,NGS),同时检测 5 个相关基因(ACVRL1、ENG、SMAD4、GDF2和RASA1),筛查致病突变基因。4.3对经过桑格测序法及下一代测序仍未发现致病基因的患者,运用全基因组外显子测序(whole exon sequence,WES)筛查可能的新的致病基因及突变。[结果]1.一般资料及家系图谱自2004年本中心团队共调查29个家系、82例HHT患者,其中肝脏受累患者35例。本研究共纳入八个家系中9名行基因测序的肝脏HHT患者,包括男性患者1名和女性8名,平均年龄46 ± 10岁,年龄范围为35-62岁。其中,根据临床诊断标准,6名患者符合三条及以上临床诊断标准,可确诊为HHT,其余3名符合二条诊断标准,疑诊为HHT。根据随访信息,绘制了详尽的家系图谱。2.患者临床表现2.1一般临床表现所有患者中,六名患者皮肤及黏膜出现典型的毛细血管扩张灶,最常见于手指指腹及唇舌等部位。七名患者主诉存在反复鼻衄病史。严重胃肠道出血症状出现于四名患者中。2.2肝脏相关临床表现2.2.1影像学特征性表现患者肝脏受累均经腹部强化CT及CTA确诊,典型影像表现包括肝内广泛的毛细血管扩张灶、动静脉分流、肝动脉迂曲扩张以及畸形的侧枝循环。另外,部分患者表现为非典型肝硬化、无黄疸胆汁淤积甚至胆汁瘤形成。2.2.2病理学特征性表现病理学上表现为肝动脉迂曲扩张,肝窦扩张,肝胆管坏死,胆汁淤积及胆汁瘤。2.2.3临床症状腹痛及右上腹血管杂音为常见症状及体征;三大临床症状包括高心输出量心力衰竭、门脉高压症及胆道病变,可同时或者序贯出现。2.3其他脏器受累情况电子胃镜及结肠镜发现两名患者具有胃部及结肠毛细血管扩张灶。另外,发现一名患者具有脾脏受累影像表现。3.突变筛查结果3.1经桑格法测序在5名肝脏HHT患者中发现了 4个ACVRL1基因突变点,其中一个为剪接突变(c.626-3CG),另外3个错义突变(c.925GA,p.Gly309Ser;c.1038CG,p.Ile346Met;c.1007TG,p.Val336Gly)均为位于 7 号外显子,其中,c.1038CG,p.Ile346Met 和 c.1007TG,p.Val336Gly 为先前未见报道的新突变点。3.2采用NGS对两名患者进行突变筛查,但未发现ACVRL1、ENG、SMAD4、GDF2和RASA1存在致病突变。3.3两名患者接受全外显子测序,获得大量InDel和SNP位点,其中筛选出前20名可能致病的备选基因,将进一步功能实验确定致病突变基因。第二部分肝动脉双重结/缩扎对严重的症状性HHHT患者疗效评价[方法]1.收集整理手术患者资料收集患者详细的病历资料,包括一般资料,手术情况以及手术前后临床表现、影像学特征、心脏及肝脏功能和手术并发症等。2.对比患者手术前后变化统计分析患者手术前后临床表现及检查结果数据差异,从临床表现、影像学改变以及临床检查指标等方面评价手术效果。3.评估患者生活质量应用SF-36生活质量调查表评估患者生活质量,评价肝动脉双重结/缩扎术对患者生活质量的改善情况。[结果]1.手术情况及手术相关并发症术中对于明显扩张肝动脉分支予以结扎,保留并缩扎相对正常分支及肝动脉起始部。无手术相关死亡病例发生,虽然两名患者术后出现缺血性胆管炎,但均经治疗缓解。2.术后患者临床症状明显减轻所有患者临床症状于术后均有不同程度缓解。3.患者术后心脏功能改善术后患者纽约心脏协会(New York Heart Association,NYHA)心脏功能评分明显改善(NYHA Ⅲ-Ⅳ vs NYHA Ⅰ-Ⅱ),肺动脉收缩压明显降低(48±8 mmHg vs.24±4 mmmHg;P0.001),随访期末保持在(26 ± 3 mmHg)。4.实验室检查结果变化谷氨酰转肽酶(γ-glutamyl transpeptidase,γ-GGT)(144±94U/L vs 71 ±34 U/L;P =0.003)和碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALK)(207±71 U/L vs 105±32 U/L;P =0.001)明显降低。5.随访患者术后生活质量提高患者平均随访时间为6-113月,平均50±28月。SF-36生活质量调查表显示,患者各项生活质量评分均明显提高。[结论]1.肝脏HHT可进展为严重的心力功能不全甚至心功能不全、难治性门脉高压症甚至严重影响肝功能,而肝动脉双重结/缩扎术可明显改善严重症状性肝脏受累患者症状,但手术患者需要严格谨慎选择。2.ACVRL1是肝脏HHT患者主要致病基因,不同家系具有特异性突变类型及位点;3.突变类型以外显子错义突变为主,也可出现剪接突变等突变类型;4.约半数患者尚无法探明其致病突变基因,可能存在尚未发现的新致病基因。
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【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：R657.3

【参考文献】