以股骨中段病理性骨折为首发表现的成人戈谢病1例
王志敏1,2, 张惠箴3, 杨庆城4, 章振林1     
1. 200233 上海,上海交通大学附属第六人民医院骨质疏松和骨病专科,骨代谢病和遗传研究室;
2. 450052 郑州,郑州大学第一附属医院内分泌与代谢疾病科;
3. 200233 上海,上海交通大学附属第六人民医院病理科;
4. 200233 上海,上海交通大学附属第六人民医院骨科
摘要:本文报告1例无典型骨损害表现,而以全身骨骼广泛网格样改变为主要特征的成人戈谢病。本文同时通过文献复习进一步总结戈谢病的骨骼受累表现,以及戈谢病临床表型和基因型间的相关性。
关键词病理性骨折     戈谢病     葡萄糖脑苷脂酶     骨损害    
Pathological fractures in middle femur as the first manifestation of an adult with Gaucher disease: a case report
WANG Zhi-min1,2, ZHANG Hui-zhen3, YANG Qing-cheng4, ZHANG Zhen-lin1     
1. Metabolic Bone Disease and Genetic Research Unit, Department of Osteoporosis and Bone Disease, Shanghai Jiaotong University Affiliated Sixth People's Hospital, Shanghai 200233, China;
2. Department of Endocrinology, The First Affiliated Hospital of Zhengzhou University, Zhengzhou 450052, China;
3. Department of Pathology, Shanghai Jiaotong University Affiliated Sixth People's Hospital, Shanghai 200233, China;
4. Department of Orthopedics, Shanghai Jiaotong University Affiliated Sixth People's Hospital, Shanghai 200233, China
Abstract: Gaucher disease is a rare autosomal recessive disorder involving bone. Its typical bone damage is an erlenmeyer flask deformity of the femur. This paper introduces a case of adult Gaucher disease with pathological fractures in left middle femur as the initial manifestation. There was no typical bone deformity in this case, but extensive reticular changes of systemic skeleton. Further, we summarized the manifestations of skeletal involvement of Gaucher disease and the relationship between phenotype and genotype of Gaucher disease by literature reviewing.
Key words: pathological fracture     Gaucher disease     glucocerebrosidase     bone lesion    

戈谢病(Gaucher disease,GD)是一种伴有骨损害的常染色体隐性遗传罕见病,其典型的骨损害为烧瓶样改变。本文报告1例以左侧股骨中段病理性骨折为首发表现的成人戈谢病。

病例摘要

患者女,22岁,江苏籍,在读研究生。因“平地滑倒后左大腿肿痛、活动受限7 d”于2015年12月26日于上海交通大学附属第六人民医院骨科就诊。患者7 d前提暖水壶滑倒后左大腿肿痛、活动受限,当地医院X线平片示左股骨中段骨折,多处骨骼呈膨胀性改变,伴骨溶解(图 1);予左下肢夹板固定后转至本院骨科。既往无乏力、骨痛,无头痛、视力下降,无鼻出血,无腹泻、便血、腹痛,无癫痫、抽搐。3年前体检发现轻度贫血,肝脾稍大;无不适,未就诊。患者足月顺产,生长发育同正常同龄人,未婚未育,13岁初潮,月经规律,经量正常。患者家系如图 2所示,父母非近亲婚配,父系有近亲婚配史。家族中无类似病史。既往无吸烟饮酒史,无外伤骨折史。入院体检:体温37.1 ℃,脉搏80次/min,呼吸21次/min,血压112/60 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa),神清,精神可,面色苍白,身高162 cm;角膜无异常,无眼球震颤;上唇有一唇黑斑约0.3 cm;右滑车上淋巴结可触及,活动性可,无压痛粘连,质软;无肌阵挛,腱反射无异常,双上肢及右下肢肌力肌张力正常;病理征未引出,指鼻试验阴性;左下肢甲板固定。相关检查:白细胞4.7×109/L,红细胞3.16×1012/L,血红蛋白83 g/L,血小板135×109/L。空腹血糖7.65 mmol/L(3.90~5.80 mmol/L),总胆固醇3.02 mmol/L(0.45~1.81 mmol/L),谷丙转氨酶43 U/L(0~65 U/L),谷草转氨酶50 U/L(8~37 U/L),碱性磷酸酶225 U/L(15~112 U/L),谷氨酸转肽酶104 U/L(0~50 U/L),总胆红素22.8 μmol/L(0~18 μmol/L),直接胆红素10.9 μmol/L(0~6 μmol/L),总胆汁酸17 μmol/L(0~10 μmol/L),前白蛋白151 mg/L(200~ 400 mg/L),铁蛋白1 468.1 μg/L(10~291 μg/L),25-羟维生素D 9.61 μg/L。血钾、钠、氯、钙、镁、磷、甲状旁腺素、总蛋白、白蛋白、球蛋白、三酰甘油、高密度脂蛋白胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇、尿素氮、肌酐、尿酸、血清铁、总铁结合力、凝血酶原时间、活化部分凝血活酶时间、纤维蛋白原均在正常范围内。腹部彩超及CT示脾大。胸片示双侧肱骨、锁骨、肩胛骨骨质密度异常,广泛网格样改变,局部骨皮质变薄伴膨胀性改变(图 1)。左股骨CT示左股骨形态异常,呈膨胀性改变,髓腔及周围见软组织肿块形成,并破坏、吸收周围骨质,致股骨多发骨折。股骨MRI示双侧股骨形态异常,呈轻度膨胀性改变,双侧股骨髓腔内信号异常,左侧股骨中段骨皮质不连续,断端错位,其内可见团片状异常信号灶,呈T1W低、T2W压脂高信号影,病灶信号不均匀,周围软组织明显肿胀。PET/CT(18F-FDG)示全身多发骨骼对称弥漫性葡萄糖代谢增高,下颌骨、双侧上下肢管状骨髓腔不均匀膨胀性改变,伴局部骨皮质不连续;肝、脾肿大,放射性均匀分布。入院后因“左股骨病理性骨折”行“左股骨肿瘤刮除植骨内固定”术。术后病理肿瘤组织免疫酶标记示PGM-1(+)、Kp-1(+)、CD163(+)、S-100(-)、CD5(-)、CD20(B细胞+)、CD4(-)、CD8(T细胞+)、SOX10(-)、Langerin(-)、CD1a (-)、CK(-)、EMA(-)、CD138(浆细胞+)、LCA(淋巴细胞+),特殊染色示AB/PAS(-/+)、网状染色(+)、Masson(+)(图 3)。骨髓细胞形态学示骨髓有核细胞增生明显活跃,粒红比倒置为0.62:1;粒细胞系统增生,占37.5%,各阶段细胞均见,形态大致正常;红细胞系统明显增生,占60.5%,以中晚幼红细胞为主,形态大致正常,成熟红细胞形态大小不一,嗜多色性红细胞可见;淋巴细胞系统占1.5%,形态大致正常;全片可见巨核细胞42个,以颗粒型巨核细胞为主,血小板成簇未见,散在可见;尾部可见较多戈谢细胞及少量尼曼-匹克细胞;戈谢细胞胞体较大,圆形、椭圆形,浆量较多,淡蓝色,含有许多波浪状条索纤维,核小1或2个,偶见多核;尼曼-匹克细胞形态大小不一,圆形,椭圆形,核较小,偏一侧,浆量较多,浆内充满泡沫状脂肪颗粒(图 4)。外周血白细胞葡萄糖脑苷脂酶活性1.12 nmol/ (h·mg)[正常参考范围6.56~55.10 nmol/ (h·mg)];酸性鞘磷脂酶61.47 nmol/h·mg[正常参考范围12.02~ 114.50 nmol/ (h·mg)]。签署知情同意书后,提取患者及双亲基因组DNA,对葡萄糖脑苷脂酶基因(Beta-glucocerebrosidase,GBA,MIM 606463)外显子编码区进行Sanger测序,结果显示:患者GBA基因5号外显子存在纯合突变(c.475C>T,NM_000157.3),致第159位氨基酸由精氨酸突变为色氨酸(R120W),父母亲为杂合子(图 5)。

图 1 X线平片检查结果 Figure 1 Results of X-ray films A.骨盆及左股骨:多处骨骼呈膨胀性改变,伴骨溶解;B.肱骨、锁骨、肩胛骨:骨质密度异常,广泛网格样改变,局部骨皮质变薄伴膨胀性改变
图 2 患者家系图 Figure 2 Family chart of the patient ↗为先证者(纯合子);=为近亲结婚
图 3 左股骨骨组织病理学 Figure 3 Histopathology of the left femur A:×200;B:×400
图 4 骨髓中戈谢细胞 Figure 4 Gaucher cells in bone marrow
图 5 基因检测结果 Figure 5 Results of gene detection A:患者GBA基因突变,在外显子5上发生错义突变(纯合),c.475C>T (NM_000157.3,R120W);B:患者父母5号外显子发生错义突变(杂合)
讨论

患者初诊表现为贫血、肝脾大,广泛显著骨侵犯伴股骨干病理性骨折等多系统病变,伴血糖、血脂等代谢指标异常,无神经系统症状,骨髓涂片尾部可见戈谢细胞及少量尼曼-匹克细胞。戈谢病(Gaucher disease,GD)和尼曼匹克病(Niemann-Pick disease,NPD)均属于鞘脂贮积病。患者骨骼受侵显著,支持戈谢病诊断;外周血酶学测定GBA活性不足正常活性的20%,鞘磷脂酶未见异常,进一步排除尼曼匹克病;基因分析发现GBA基因纯合突变,确诊GD。

GD是常见的溶酶体贮积症之一,为常染色体隐性遗传罕见病,发病率种族差异明显,德裔犹太人群发病率可高达1/855,非犹太人群发病率约1/10万[1],国内目前尚无统计数据。GD由于GBA基因突变,导致该酶的转运障碍及错折叠,使溶酶体内酶活性降低,残余酶活性多只为正常的5%~25%,造成底物葡萄糖脑苷脂在巨噬细胞溶酶体中贮积,形成典型的贮积细胞即“戈谢细胞”;主要累及肝、脾、血液、骨骼等系统,也可累及淋巴、肺脏、皮肤、眼睛、肾脏等[1-3]。按中枢神经系统有无受累等临床表现,分为非神经病变型(GDI)、急性神经病变型(GDII)、慢性或亚急性神经病变型(GDIII)以及其他少见亚型(围产期致死型、心血管型等)。GDI最常见,约占94%,无原发性中枢神经受累表现,临床异质性显著;GDII常在新生儿或婴儿期发病,有迅速进展的急性神经系统损伤,幼儿期死亡;GDIII早期表现与GDI类似,中枢神经系统受累常于青春期前后出现[4-6]。本例患者22岁初诊,无神经系统受累表现,考虑GD Ⅰ型(MIM 230800)。

GBA基因位于染色体1q21,共编码11个外显子。目前文献报道的突变已超过400种,突变类型及比例存在种族差异,少数基因型与临床表型存在一定相关性[2]。德裔犹太患者中,c.1448T>C(L444P)、c.1226A>G(N370S)、c.84dupG(84GG)和c.115+1G>A(IVS2+1G>A)4种等位基因突变可占到95%左右;非犹太群体中突变更具多样性,L444P和N370S最为常见,占约70%[1, 3]。L444P纯合突变大多表现为亚急性神经病变型,初诊年龄中位数2.3岁,75%为GDIII;N370S杂合或纯合突变更多提示GDI,初诊年龄往往在10岁以后,患者不会出现非帕金森样的神经症状[1]。我国基因突变亚型及临床表型与欧美不同。与欧美相比,中国人群戈谢病发病年龄偏早,GDII与GDIII比例相对较高,血液系统受累程度更严重,神经骨骼系统受累更广泛[7]。目前国人已报道突变约40种,L444P为最常见,在有或无神经系统症状的各型患者中均可出现,N370S,84GG和IVS2+1G>A等欧美常见突变在国人少有报道;除L444P外,国人常见突变有F213I、N188S、V375L和M416V[2, 8]。在中国台湾地区,L444P纯合子、R120W/RecNciI和R120W是GDI的常见亚型;与欧美报道病例不同,中国台湾地区L444P纯合突变患者常没有神经病变表现[9]

本例患者为R120W突变,该突变在世界范围内不属于常见突变类型,但近年来报道比例有所上升[10]。1996年Choy等[11]首先在1例希腊患者中报道此突变。1997年施惠平等[12]报道了国人首例R120W复合杂合突变的GDI患者,初诊年龄为3岁,血液、内脏及骨骼均有受累。R120W是中国台湾地区GDI常见突变类型之一[9]。通过中国知网和万方数据库只检索到2例R120W突变报道,GDI和GDII各1例,均为儿童[12-13]。R120W突变与临床症状的相关性可能存在种族差异,欧美患病人群显示R120W突变者临床症状偏重,而中国台湾地区报道与此相反[8-9]。近年来研究发现该突变可增加罹患帕金森病的风险[14]

GDI临床异质性明显,各年龄段均可发病,发病年龄越早,病情进展可能越快。临床损害主要体现在三方面:血液系统异常如贫血、血小板减少或凝血功能异常,内脏受累如肝脾肿大及其相关并发症,骨骼受侵[2, 15]。不同系统受累的程度可以不一致,骨损害可以在没有严重的血液或内脏系统受累时出现[16]。本例患者存在贫血、肝脾大,无不适主诉,与全身广泛严重的骨侵犯不一致。骨骼损害是GD尤其Ⅰ型的重要表现[15]。GDI青少年或成年早期发病的患者可较早出现血液或内脏受累,另一方面患者血液系统恶性肿瘤如多发性骨髓瘤、B细胞非霍奇金淋巴瘤发病风险增加,因此既往曾被认为是血液系统疾病[16-17]。随着该病的深入研究,发现骨损害在GDI中发生率最高,是GDI致残致死的主要因素。影像学提示94%未治疗的患者存在骨受累,75%有骨损害症状[1, 3, 17]。GDI骨受累程度不一,可表现为烧瓶样改变、局部骨溶解、局部骨硬化、骨量减少、骨质疏松、病理性骨折、关节损害或感染,罕见情况可发生急性骨髓炎;骨损害常导致慢性疼痛、残疾、畸形,严重影响生活质量,其中缺血性骨坏死、骨量减少及骨折危害最大[1, 6]。本例患者无典型烧瓶样改变等表现,而以全身骨骼广泛的网格样改变为主要特征。文献数据显示初诊GDI者骨痛发生率是49%~82%,既往有脾切除的患者更常见;骨坏死约30%;局部或全身骨密度(bone mineral density,BMD)下降分别是49%和36%;关于骨折的报道较少,国际戈谢病协作组对706例GD患者进行影像学评估发现108例存在骨折(15%)[3, 17-18]。骨坏死常多发,皮质骨或松质骨均可累及,当累及范围足够广泛时,可发生骨危象,表现为重度疼痛、高热、寒战、活动受限、WBC升高、ESR增快等[17];脾切除可增加骨危象的发生率,在未治疗患者中,无脾切除病史的患者骨危象发病率是22%,有脾切除病史的发生率是55%[18]。GDI患者腰椎、股骨颈或桡骨远端等处BMD均低于同龄同性别对照人群,往往达不到理想峰值骨量;既往脾切除术、N370S/84GG等是低骨量的危险因素[19-20]。GDI患者的骨折可发生在股骨颈、脊柱、胫骨平台等全身各处,常在成年后发生,年龄多在29~57岁,骨折后愈合慢,部分患者骨愈合时间可延长至2年,严重影响患者生活质量与预期寿命[6, 17, 21]。BMD尤其椎体BMD与骨骼受累影像学严重程度相关,低BMD(腰椎Z值<-1.0)是GDI患者骨折的高危因素;当腰椎BMD Z值小于-1.0时,应积极干预,提高BMD[6]

酶替代治疗(enzyme replacement therapy,ERT)和底物减少治疗(substrate reduction transplantation,SRT)是GDI的主要治疗措施。ERT可明显改善GD的预后,早期治疗可使非神经系统症状明显缓解。ERT治疗1年内可使血液或内脏系统受累明显缓解;骨坏死、骨危象发生减少;在没有进行脾切除的患者中,骨痛发生率减少约40%[18, 20-21]。不同于血液或内脏系统的快速缓解,ERT对骨骼的改善较缓慢[18, 20]。ERT治疗1年内骨髓内脂肪沉积(戈谢细胞浸润)可有好转,4~5年可正常,对BMD的有效提高需要更长时间[18]。ERT对BMD的提高存在差异,不同年龄段疗效不一致,部分患者在起始治疗6个月内可出现BMD的一过性下降[20, 22]。Eliglustat是一种新型口服SRT药物,文献报道该药物治疗1年或2年可显著提高腰椎BMD,对伴有骨量减少或骨质疏松患者疗效更显著[23-24]。传统抗骨质疏松药物双膦酸盐虽是临床上常见的GDI处方药,但目前国际上关于该药提高GDI患者BMD的有效性尚有争议[6, 20];另外,GDI患者骨损害机制不明,骨转换指标存在异质性,影响了双膦酸盐在应用中的安全性评估[1]。Khan等[25]报道了1例并发类风湿关节炎、干燥综合征的GDI,应用特立帕肽后BMD增加,骨折发生次数下降。目前关于ERT、SRT或抗骨质疏松药物对骨折或再发骨折的预防未见明确报道。

已报道的GDI骨折患者多在早期因严重的血液或内脏受累被确诊或行脾切除术,而本患者突出表现为骨骼广泛受侵,初诊前无任何不适主诉。尽管戈谢病属于罕见病,仍需引起足够的重视,充分认识和理解戈谢病的骨骼系统表现,及早诊治十分重要。如何更有效的提高以骨病为突出表现GDI患者的生存时间和生活质量值得进一步研究。另外,鉴于我国GD基因突变、临床表型与欧美不同,建立和完善我国的GD数据库十分必要。

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(收稿日期:2017-08-17)