1例血紅蛋白M病Boston型報道及文獻回顧

王也飛，張悅民，吳蓓穎，夏文權

1.上海交通大學醫(yī)學院醫(yī)學技術學院檢驗系，上海 200025；2.上海交通大學醫(yī)學院附屬瑞金醫(yī)院老年病科，上海 200025；3.上海交通大學醫(yī)學院附屬瑞金醫(yī)院檢驗科，上海 200025

血紅蛋白M ?。╤emoglobin M disease，Hb M?。┦且环N罕見的異常血紅蛋白病，屬于常染色體顯性遺傳??；特征在于結構異常的血紅蛋白變異體對氧親和力低，導致高鐵血紅蛋白血癥?；颊咭越K身發(fā)紺為主要臨床表現(xiàn)，無需治療［1-2］。本病的診斷目的主要是為防止在誤以為患者患有心臟或肺部疾病導致發(fā)紺的情況下可能出現(xiàn)的醫(yī)源性意外事故，從而降低不必要的醫(yī)療程序帶來的風險［3］。本研究在2014 年12 月—2021 年10 月期間，對臨床疑似血紅蛋白病或進行溶血篩查的1 029 例樣本進行血紅蛋白分析過程中，發(fā)現(xiàn)1 例存在異常血紅蛋白的樣本，經基因分析診斷為Hb M 病Boston 型（Hb M-Boston ?。?，現(xiàn)報道如下。

1 病例資料

1.1 簡要病史

患者男性，29 歲，安徽阜陽人。自出生起即出現(xiàn)口唇及四肢遠端發(fā)紺，既往于當?shù)蒯t(yī)院查心臟超聲、胸片均未見異常，可耐受與同齡人相當?shù)幕顒恿浚话榛顒雍箢^暈、心悸、黑矇、胸悶、氣促、呼吸困難。因尿路結石于當?shù)蒯t(yī)院擬行手術治療，術前檢查動脈血氣分析發(fā)現(xiàn)血氧飽和度低，pH 7.392，pCO245.2 mmHg （↑）（1 mmHg=0.133 kPa），pO286.7 mmHg，總CO228.3 mmol/L （↑），SaO292%，血液顏色呈深棕色?；颊邽榍筮M一步診治，就診于上海交通大學醫(yī)學院附屬瑞金醫(yī)院。否認糖尿病、高血壓、哮喘、心臟疾病等病史，否認放射性物質、化學毒物、氧化性藥物接觸史。患者父母及其2兄1 弟均否認發(fā)紺癥狀，因其家屬拒絕接受檢查故無法提供明確的家族史依據(jù)。

1.2 體格檢查

神清，精神可，對答切題?？诖?、甲床及四肢遠端發(fā)紺、皮溫低，余皮膚黏膜無黃染，無瘀斑瘀點，無出血點。全身淺表淋巴結未及腫大。頸軟，氣管居中，雙肺呼吸音稍粗，未聞及干濕性啰音。心律齊，心率95 次/min，肺動脈聽診區(qū)第二心音亢進，室內未吸氧情況下測指夾動脈氧飽和度為89%（一般認為正常應不低于94%）。腹部平軟，無壓痛反跳痛，肝脾肋下未觸及。雙下肢無浮腫。四肢肌力肌張力正常。神經系統(tǒng)陰性。

1.3 實驗室檢查

血常規(guī)示：紅細胞計數(shù)（red blood cell，RBC）5.17×1012/L，血紅蛋白含量（Hb）148 g/L，血細胞比容（hematocrit，Hct） 0.446，平均紅細胞體積（mean corpuscular volume，MCV）86.3 fL，平均紅細胞血紅蛋白含量（mean corpuscular hemoglobin，MCH）28.7 pg，平均紅細胞血紅蛋白濃度（mean corpuscular hemoglobin concentration，MCHC） 333 g/L，紅細胞容積分布寬度（red cell distribution width，RDW） 12.4%， 白 細 胞 計 數(shù)（white blood cell，WBC） 5.7×109/L， 血 小 板 計 數(shù)（platelet， PLT）193×109/L，紅細胞形態(tài)未見明顯異常改變，提示該患者血液一般檢查各項指標正常。鐵代謝指標：血清鐵21.5 μmol/L，總鐵結合力82.9 μmol/L，鐵蛋白76.9 ng/mL，轉鐵蛋白32.5 mg/L，提示該患者鐵代謝指標正常。腎功能：血肌酐82 μmol/L，尿素5.9 mmol/L， 尿 酸402 μmol/L， 腎 小 球 濾 過 率（glomerular filtration rate，GFR） 102.4 mL/（min·1.72 m2），促紅細胞生成素0.376 ng/mL，提示該患者腎功能正常。尿常規(guī)：酸堿度7.0，潛血++++，紅細胞鏡檢每個高倍鏡下11～15 個紅細胞，膽紅素、尿膽原、白細胞、尿蛋白、酮體、亞硝酸鹽、葡萄糖、管型、結晶均為陰性。根據(jù)上述檢查結果，提示該患者尿潛血陽性可能為尿路結石未解除所致，與本病無關。肝功能：總膽紅素15 μmol/L（參考范圍：4.7～24 μmol/L），直接膽紅素3.1 μmol/L（參考范圍：0～6.8 μmol/L），其余肝酶、白蛋白等均正常。動脈血氣分析：pH 7.37，pO27.84 kPa（參考范圍：10.67～13.33 kPa），pCO26.52 kPa（參考范圍：4.67～6.00 kPa），SaO289.3% （參考范圍：91.9%～99%），總CO229.1 mmol/L （參考范圍：21.0～27.0 mmol/L），肺泡動脈氧分壓4.980 kPa（參考范圍：1.067～3.333 kPa），提示該患者為低氧血癥。網織紅細胞計數(shù)1.5%，紅細胞葡萄糖-6-磷酸脫氫酶（glucose-6-phosphate dehydrogenase， G6PD） 活 性6.3 U/g （參考范圍：2.8～7.3 U/g），丙酮酸激酶（pyruvate kinase，PK） 活性29.7 U/g （參考范圍：15.2～53.3 U/g），異丙醇沉淀試驗陰性，紅細胞HbH包涵體陰性，Coombs 試驗直接法廣譜多抗陰性，單抗IgG 陰性，單抗C3 陰性，Hams 試驗陰性。血清結合珠蛋白（Hp）6.9 mg/L（參考范圍：3.6～19.5 mg/L）。提示患者溶血相關篩查指標均正常。

采用BIO-RAD VARIANT II 高效液相色譜分析（high performance liquid chromatography，HPLC）儀進行Hb 分析（圖1），結果顯示Hb A 為88.7%（參考范圍：>95%），Hb F 為0.2%（參考范圍：<3%），Hb A2 為3.0%（參考范圍：1.5%～3.5%），異常Hb 為8.1%（4.53 min 處，S 窗）。正常人群只應出現(xiàn)Hb A、Hb F 和Hb A2 3 個主峰。本例在S 窗出現(xiàn)了異常峰值，需要進一步進行基因檢測以明確Hb 變異體的類型。

圖1 血紅蛋白HPLC分析圖譜Fig 1 HPLC chromatogram of Hb

提取DNA 用于體外擴增，采用PCR 和反向點雜交技術檢測17 種中國人群常見的β-珠蛋白生成障礙性貧血基因突變和非缺失型α-珠蛋白生成障礙性貧血的3 種基因突變（αCSα、αQSα、αWSα）；采用跨越斷裂點聚合酶鏈反應（gap-polymerase chain reaction，Gap-PCR） 法結合瓊脂糖凝膠電泳技術檢測3 種（--SEA、-α3.7、-α4.2）缺失型α-珠蛋白生成障礙性貧血［4］；并對α、β珠蛋白基因（HBA1、HBA2、HBB）進行序列分析。結果顯示：HBA2c.175C>T，導致α珠蛋白肽鏈第58 位的組氨酸（His）被酪氨酸（Tyr）替換，為雜合型Hb M-Boston病（圖2）。

圖2 α2珠蛋白基因序列分析結果Fig 2 Sequence analysis of HBA2

2 討論

2.1 關于Hb M病

高鐵血紅蛋白（methemoglobin，MetHb）是氧化形式的血紅蛋白，當含量超過一定水平時即可引起高鐵血紅蛋白血癥，可分為遺傳性和獲得性（藥物或毒素等）兩大類。遺傳性高鐵血紅蛋白血癥在國內外被列為罕見?。?］。廣義的遺傳性高鐵血紅蛋白血癥分為Hb M 病、個別不穩(wěn)定血紅蛋白所致異常血紅蛋白病、遺傳性細胞色素b5 （cytochrome b5，Cytb5）還原酶缺陷及還原型煙酰胺腺嘌呤二核苷酸-細 胞 色 素 b5 （reduced nicotinamide adenine dinucleotide-cytochrome b5，NADH-Cytb5）還原酶缺陷型高鐵血紅蛋白血癥［5］。Hb M 變異體是珠蛋白肽鏈中有變異氨基酸的高鐵血紅蛋白，其產生不是因為紅細胞酶的還原系統(tǒng)發(fā)生了障礙，而是珠蛋白肽鏈上某些與血紅素中鐵離子結合的氨基酸發(fā)生了替換，使血紅素固定在高鐵狀態(tài)。在大多數(shù)Hb M 病患者中，酪氨酸替代了近端或遠端的組氨酸，酪氨酸酚基上的氧與血紅素的鐵離子形成一種鐵-酚鹽復合物，能夠阻擋紅細胞正常代謝系統(tǒng)將其還原為亞鐵狀態(tài)，使鐵離子呈穩(wěn)定的三價高鐵狀態(tài)（Fe3+），影響Hb 的正常釋氧功能，使組織供氧不足，出現(xiàn)紫紺及紅細胞增多。Fe3+可引起Hb 結構改變，與氧幾乎沒有親和力，從而降低紅細胞攜氧能力導致組織缺氧，氧合曲線左移，造成功能性貧血和血紅蛋白氧合障礙，故應用氧氣治療亦無法改善缺氧狀況。高鐵血紅素不易與珠蛋白肽鏈分離，使血紅蛋白分子結構不穩(wěn)定而發(fā)生溶血。Hb M 病的臨床表現(xiàn)以皮膚、黏膜出現(xiàn)藍灰色發(fā)紺為主，發(fā)紺往往呈先天性，與勞累程度無關，且不伴有心肺疾患或其他癥狀，臨床上易誤診為心肺疾病或神經系統(tǒng)疾病。高鐵血紅蛋白血癥的臨床表現(xiàn)與血中MetHb 的含量有關（表1）［6］，Hb M 病患者血中MetHb含量一般不超過30%［5］。

表1 高鐵血紅蛋白血癥的臨床表現(xiàn)Tab 1 Clinical manifestation of methemoglobinemia

2.2 Hb M病的分型

目前發(fā)現(xiàn)的Hb M 病有13 種類型，全為雜合子型［7-8］。通過HbVar（http：//globin.bx.psu.edu/hbvar）查詢，各型命名也有多種表述方式。在13 種類型中涉及α 鏈、β 鏈和γ 鏈突變。α 鏈變異的病例，患嬰在出生時即呈灰黑色。而β 鏈變異的病例中，患嬰常在3～6 月齡時當β 鏈替換了大部分胎兒γ 鏈后才會表現(xiàn)明顯，可有輕度溶血性貧血和黃疸。γ 鏈變異的病例，患嬰出生時即出現(xiàn)發(fā)紺，之后隨著β 鏈替換γ 鏈發(fā)紺癥狀可逐漸減輕［9］。為明確診斷，可以進行電泳、光譜分析和上述珠蛋白基因的DNA 測序。各型Hb M 病的特征見表2［10-16］。中國人群中關于Hb M 病的報道，除1 例因腹腔鏡手術前發(fā)現(xiàn)口唇紫紺外［17］，尚無相關文獻，且該例也未提供變異體類型。結合本病例，該患者自出生起即出現(xiàn)口唇及四肢遠端發(fā)紺，符合α 鏈突變的Hb M-Boston病表現(xiàn)。

表2 Hb M變異體各亞型及其特征Tab 2 Different features of Hb M variants

2.3 Hb M-Boston病

Hb M-Boston （α58 組 氨 酸→酪 氨 酸） 是GERALD 等［2］于1961 年首次報道的一種罕見的Hb M 變異體。該氨基酸變化導致α 珠蛋白肽鏈構象發(fā)生變化，從而引起發(fā)紺和特征性棕色血液等高鐵血紅蛋白血癥的表現(xiàn)。診斷有賴于血紅蛋白分析和基因檢測。目前，多數(shù)臨床實驗室進行血紅蛋白分析，主要采用瓊脂糖電泳儀或高效液相色譜分析儀。UPADHYE 等［18］報道，對一患者采用HPLC 法進行血紅蛋白分析，在A2 窗之后4.78 min 洗脫處出現(xiàn)未知峰，患者經基因診斷確診為Hb M-Boston 病。目前為止，國內尚無Hb M-Boston 病的相關報道。本例患者HPLC 檢測結果顯示，在4.53 min 洗脫處（S 窗）出現(xiàn)異常峰譜，經基因分析確診為Hb M-Boston 病，據(jù)此推測Hb M-Boston可能存在一定的峰譜飄移。

2.4 Hb M病的治療

與其他類型的高鐵血紅蛋白血癥不同，Hb M 病是一種良性疾病，盡管表現(xiàn)為終身發(fā)紺，但不需要任何治療，維生素C（vitamin C）或亞甲藍治療也對其無效［5］。臨床懷疑和早期診斷可避免對患者進行不必要的檢查和處理（例如發(fā)紺性心臟?。?9］。所有患有高鐵血紅蛋白血癥的患者應避免使用某些具有氧化性的麻醉劑、止吐劑、抗生素、抗瘧疾類藥物、抗腫瘤藥物和血管擴張劑等；避免接觸存在于井水、食品、工業(yè)化合物或醫(yī)藥產品中的硝酸鹽和亞硝酸鹽等強氧化劑［20］。結合病史和實驗室檢查，本例患者Hb M-Boston 病診斷明確，對于這一型的Hb M 病尚無特殊治療，但須盡早診斷，緩解患者及其家庭的焦慮，并避免不必要的檢查。

2.5 結論

本例為中國人群中罕見的Hb M-Boston病，臨床呈典型終身發(fā)紺表現(xiàn)。目前尚無特殊治療方法，盡早診斷可緩解患者及其家庭的焦慮，并避免不必要的檢查。

利益沖突聲明/Conflict of Interests

所有作者聲明不存在利益沖突。

All authors disclose no relevant conflict of interests.

倫理批準和知情同意/Ethics Approval and Patient Consent

本研究涉及的所有實驗均已通過上海交通大學醫(yī)學院附屬瑞金醫(yī)院科學倫理委員會的審核批準（文件號2019臨倫審第54號）。所有實驗過程均遵照世界醫(yī)學會的“赫爾辛基宣言”的條例進行。受試對象或其親屬已經簽署知情同意書。

All experimental protocols in this study were reviewed and approved by Ruijin Hospital Ethics Committee Shanghai Jiao Tong University School of Medicine (Approval Letter No.2019-54), and all experimental protocols were carried out by following the guidelines of "Helsinki Declaration" of the World Medical Association. Consent letters have been signed by the research participants or their relatives.

作者貢獻/Authors'Contributions

王也飛、張悅民、吳蓓穎、夏文權參與了實驗過程；王也飛、張悅民參與了論文的寫作和修改。所有作者均閱讀并同意了最終稿件的提交。

The study was designed by WANG Yefei, ZHANG Yuemin, WU Beiying and XIA Wenquan. The manuscript was drafted and revised by WANG Yefei and ZHANG Yuemin.All the authors have read the last version of paper and consented for submission.

·Received：2021-12-15

·Accepted：2022-03-22

·Published online：2022-04-21