BCHE基因復(fù)合雜合突變引起膽堿酯酶極度降低1例報(bào)告

摘要：血清膽堿酯酶（ChE）水平對于肝臟疾病、中毒性疾病等多種疾病的診斷、預(yù)后判斷有重要意義，丁酰膽堿酯酶是其中重要的組成成分。BCHE基因突變可引起丁酰膽堿酯酶水平明顯下降，在歐美人群報(bào)道較多，但在東方尤其中國報(bào)道較少。本研究描述了1例35歲男性因ChE水平極度降低被誤診為有機(jī)磷農(nóng)藥中毒并給予解毒治療，但經(jīng)過多項(xiàng)生化檢查排除，最終通過基因全外顯子測序及Sanger測序，確認(rèn)為BCHE基因2號外顯子存在c.1027dup和c.401dup兩處復(fù)合雜合突變，所致的遺傳性丁酰膽堿酯酶缺乏癥是其外周血ChE水平極度降低的原因。

關(guān)鍵詞：丁酰膽堿酯酶；BCHE基因；遺傳性疾病，先天性；突變

基金項(xiàng)目：聯(lián)勤保障部隊(duì)科研項(xiàng)目（LB20211A010024）

The extreme reduction in cholinesterase caused by compound heterozygous mutations in the BCHE gene：A casereport

LYU Sa，ZHU Bing，XU Tianjiao，YOU Shaoli.（Senior Department of Hepatology，The Fifth Medical Center of Chinese PLA General Hospital，Beijing 100039，China）

Corresponding author：YOU Shaoli，youshaoli1972@163.com（ORCID：0000-0001-8689-8509）

Abstract：Serum cholinesterase（ChE）level is important for the diagnosis and prognostic evaluation of various diseases such as liver diseases and toxic diseases，and butyrylcholinesterase（BuChE）is an important component of ChE.Mutations in the BCHE gene can cause a significant reduction in the level of BuChE，with extensive reports in European and American populations and relatively few reports in Eastern countries，particularly China.This study describes a male patient，aged 35 years，who was misdiagnosed with organophosphorus pesticide poisoning due to an extreme reduction in ChE level and was given detoxification therapy，but such diagnosis was excluded by various biochemical examinations.Finally whole-exome sequencing and Sanger sequencing revealed the complex heterozygous mutations of c.1027dup and c.401dup at exon 2 of the BCHE gene，and hereditary BuChE deficiency due to these mutations is the cause of the extreme reduction in ChE level.

Key words：Butyrylcholinesterase；BCHE gene；Genetic Diseases，Inborn；Mutation

Research funding：Joint Logistics Support Force Scientific Research Project（LB20211A010024）

膽堿酯酶（ChE）是一類催化酰基膽堿水解的酶，在水解、代謝等方面發(fā)揮重要作用。許多情況下會出現(xiàn)ChE水平降低，如肝功能障礙、有機(jī)磷中毒或接觸神經(jīng)毒劑等，還有一種情況是基因突變相關(guān)遺傳性丁酰膽堿酯酶缺乏癥造成ChE水平降低，這在美國、巴西、澳大利亞等國家報(bào)道較多［1-2］，但在我國發(fā)病率較低，臨床較為罕見?，F(xiàn)報(bào)道1例因BCHE基因復(fù)合雜合突變導(dǎo)致ChE極度降低并被誤診的病例。

1病例資料

患者男性，35歲，既往體健。2022年12月23日出差時(shí)出現(xiàn)發(fā)燒咳嗽，咽拭子測新型冠狀病毒核酸陽性，自服“布洛芬”1片對癥治療。12月28日自覺癥狀明顯好轉(zhuǎn)，但仍有咳嗽，到當(dāng)?shù)厝揍t(yī)院檢查，測血氧飽和度98%，血常規(guī)、肺部CT均無異常，復(fù)查新型冠狀病毒核酸陰性，但生化結(jié)果提示ChE 31 U/L（參考值范圍4 000～11 000 U/L），其他指標(biāo)未見異常。立即進(jìn)行復(fù)測，結(jié)果為30 U/L。排除檢測誤差后，按照“有機(jī)磷中毒”急診留觀、心電監(jiān)護(hù)，并予以“解磷定、硫酸阿托品注射劑”治療。12月29日復(fù)測ChE為25 U/L，患者仍無任何不適癥狀。醫(yī)生建議其入院進(jìn)一步檢查，患者自行簽署“知情同意書”放棄進(jìn)一步診治。后于北京某三甲醫(yī)院門診就診，化驗(yàn)ChE 35 U/L（參考值范圍5 000～12 000 U/L）、ALT 18 U/L、AST 13 U/L、ALP 56 U/L、GGT 14 U/L、Alb 45 g/L、TBil 7.9μmol/L、LDH 162 U/L、總膽汁酸（TBA）2μmol/L，血常規(guī)、腎功能、血糖、血脂、淀粉酶、電解質(zhì)、肌酸激酶均正常；凝血功能、尿便常規(guī)正常；甲胎蛋白、癌胚抗原、CA19-9均正常；銅藍(lán)蛋白、血清銅正常；血沉、免疫球蛋白IgA、IgG、IgM、血清蛋白電泳均正常；抗核抗體、抗線粒體抗體、抗平滑肌抗體、抗肝腎微粒體抗體均陰性；甲狀腺功能、抗甲狀腺自身抗體正常；甲、戊肝抗體均陰性；HBV血清學(xué)標(biāo)志物：抗-HBs陽性，抗-HBe陰性，抗-HBc陰性；抗HCV、抗巨細(xì)胞病毒（CMV）-IgM、抗EB病毒（EBV）-IgM陰性；CMV DNA定量lt;100 IU/mL、EBV DNA定量lt;100 IU/mL；肝臟彩超：肝囊腫。因仍無法明確病因，于2023年1月19日來本院門診就診。查體：生命體征平穩(wěn)，神志清楚，行動自如，氣味正常。面色正常，皮膚、鞏膜無黃染紅腫，未見瘀點(diǎn)、瘀斑，肝掌陰性，未見蜘蛛痣。雙側(cè)瞳孔等大正圓，對光反射靈敏。心肺未見異常。腹平軟，無壓痛、反跳痛，肝脾肋下未及，移動性濁音陰性。生理反射存在，病理征未引出。入院行肝臟彩超提示肝多發(fā)囊腫。肝臟瞬時(shí)彈性檢測：6.8 kPa，脂肪衰減：240 db/m。因臨床無明顯異常所見，高度懷疑遺傳性疾病，患者簽署知情同意書后，抽取外周靜脈血5 mL，行基因全外顯子測序，同時(shí)囑其父母在當(dāng)?shù)鼗?yàn)肝功能，并抽血進(jìn)行基因家系驗(yàn)證?；驒z測結(jié)果回報(bào)：患者BCHE基因2號外顯子存在兩處復(fù)合雜合突變，分別為c.1027dup（p.Thr343AsnfsTer8）和c.401dup（p.Asn134LysfsTer24）（圖1a），根據(jù)美國醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)和基因組學(xué)學(xué)院（ACMG）發(fā)布的最新版基因變異解讀標(biāo)準(zhǔn)和指南判定均為致病性突變［3-5］。家系驗(yàn)證結(jié)果表明此兩處突變分別來自于其父親和母親（圖1b、c），其父母化驗(yàn)ChE水平均在正常值范圍。本病例最終診斷為遺傳性丁酰膽堿酯酶缺乏癥。

2討論

ChE根據(jù)催化底物的特異性，分為乙酰膽堿酯酶（acetylcholine esterase，AChE）和丁酰膽堿酯酶（butyrylcholine esterase，BuChE）。AChE主要存在于膽堿能神經(jīng)元末梢突觸間隙內(nèi)和紅細(xì)胞膜表面，總量約為62 nmol［6］，主要生理功能是通過水解乙酰膽堿（acetylcholine，ACh）為乙酸和膽堿，確保神經(jīng)信號在膽堿能神經(jīng)突觸間的正常傳導(dǎo)。當(dāng)有機(jī)磷農(nóng)藥中毒或接觸神經(jīng)毒劑（如沙林）時(shí)，可以通過與AChE的活性位點(diǎn)結(jié)合形成化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的磷酰化膽堿酯酶，使其活性下降，造成ACh不能被正常水解代謝［7］，引起膽堿能神經(jīng)興奮表現(xiàn)，如流涎、多汗、瞳孔縮小、口中大蒜氣味等表現(xiàn)，出現(xiàn)ChE水平下降。但因?yàn)锳ChE在血液中含量相對少，當(dāng)有機(jī)磷中毒導(dǎo)致AChE下降時(shí)，下降幅度不會太大，一般不會出現(xiàn)極度低下。本例患者在當(dāng)?shù)蒯t(yī)院初次檢查發(fā)現(xiàn)ChE極度降低，且其并沒有有機(jī)磷或神經(jīng)毒物等接觸史及明確陽性體征，仍然按照中毒給予相關(guān)處理是不恰當(dāng)?shù)摹?/p>

ChE的另一種成分即BuChE主要分布于血漿中，在肝臟、心臟、腎臟、腸黏膜中也有分布，總量大約為680 nmol，相當(dāng)于AChE的10倍［6］，因此血液中檢測到的ChE大部分是BuChE。盡管BuChE與AChE結(jié)構(gòu)相似，接近65%的氨基酸序列同源，但它水解ACh的速度比AChE慢得多［8］。隨著研究的深入，發(fā)現(xiàn)BuChE生理功能主要包括：（1）水解麻醉過程中使用的肌肉松弛膽堿類藥物琥珀酰膽堿和米庫溴銨［9-10］，BuChE缺乏會使上述藥物的作用延長幾分鐘到幾小時(shí)，從而導(dǎo)致麻醉過程中呼吸肌麻痹、蘇醒延遲甚至死亡［11］。（2）通過調(diào)節(jié)Ghrelin促進(jìn)生長激素釋放、食欲增加以及胃液分泌和運(yùn)動增加，可能是直接調(diào)節(jié)壓力相關(guān)生理行為的關(guān)鍵因子［12］。（3）自從發(fā)現(xiàn)在阿爾茨海默病患者大腦內(nèi)BuChE與β-淀粉樣蛋白斑塊的共定位，說明其與β-淀粉樣蛋白分解之間可能存在關(guān)系，越來越多的研究［13］證實(shí)應(yīng)用BuChE抑制劑可能是治療阿爾茨海默病有前景的治療方法。

BuChE水平降低有繼發(fā)性及原發(fā)性因素。繼發(fā)性BuChE水平降低包括：（1）各種原因?qū)е碌母喂δ苷系K，如肝臟疾病、妊娠、營養(yǎng)不良、惡性腫瘤等導(dǎo)致BuChE合成減少，是肝功能障礙尤其是肝臟合成功能受損的重要指標(biāo)［14］。（2）各種心腦血管疾病，如在慢性心力衰竭、穩(wěn)定性冠心病、急性缺血性腦卒中患者中發(fā)現(xiàn)其水平下降，是長期隨訪不良心腦血管事件發(fā)生的預(yù)測因子［15-18］。（3）嚴(yán)重感染，在敗血癥［19］、接受胰腺外科手術(shù)后患者中［20］，較C反應(yīng)蛋白和降鈣素原更早出現(xiàn)水平下降，因此有助于全身炎癥反應(yīng)的早期診斷，是膿毒性休克診斷的敏感指標(biāo)。（4）腫瘤性疾病，研究［21-22］發(fā)現(xiàn)在胰腺癌、結(jié)直腸癌等許多惡性腫瘤患者外周血中水平下降，預(yù)示患者生存時(shí)間縮短，可能有助于將患者進(jìn)一步分為不同的預(yù)后風(fēng)險(xiǎn)組。

原發(fā)性BuChE水平降低主要是遺傳性因素。人類編碼AChE的ACHE基因位于染色體7q22.1，長度為7.4 kb。外顯子組聚合聯(lián)盟數(shù)據(jù)庫顯示其有137個(gè)錯(cuò)義突變和141個(gè)同義突變，但是對AChE活性并沒有影響，也沒有發(fā)現(xiàn)功能缺失突變［7］。編碼BuChE的BCHE基因，位于染色體3q26.1～q26.2，長度約65 kb，由4個(gè)外顯子和3個(gè)內(nèi)含子組成。目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)BCHE基因有64個(gè)同義突變、34個(gè)功能缺失突變和229個(gè)錯(cuò)義突變［7］，突變主要發(fā)生在2號外顯子上［23］，可以導(dǎo)致其編碼的BuChE無活性或活性下降，即丁酰膽堿酯酶缺乏癥，屬于常染色體隱性遺傳性疾病。其中，發(fā)生頻率最高的錯(cuò)義突變?yōu)锳la567Thr（A539T）（也稱K突變），引起位于C-末端附近的四聚體化結(jié)構(gòu)域的丙氨酸至蘇氨酸改變，從而導(dǎo)致BuChE活性下降約33%［7］。

歐美人群中約35%會攜帶至少1個(gè)突變的等位基因［1］，甚至有研究［2］認(rèn)為與其他種族相比，高加索人被預(yù)測為BuChE缺乏的發(fā)生率最高，而在中國尚無相關(guān)大規(guī)模隊(duì)列研究，病例報(bào)道也少見，不清楚中國人群變異類型及發(fā)病率。中國香港于2005年報(bào)道了2例因手術(shù)麻醉后出現(xiàn)呼吸暫?；颊?，ChE水平完全檢測不到，經(jīng)過外顯子及側(cè)翼內(nèi)含子測序，發(fā)現(xiàn)2例患者都是在BCHE基因2號外顯子處存在復(fù)合雜合突變［24］。西南醫(yī)院于2018年報(bào)道1例14歲初中男生經(jīng)過兒童智力量表篩查，發(fā)現(xiàn)全面智商為53，屬于輕微缺陷，檢測ChE只有32 U/L，也是在2號外顯子發(fā)現(xiàn)兩處雜合突變，分別來源于其母親和父親，并提出智力障礙可能是該突變相關(guān)的新表型［5］。還有1例出生僅1天的新生兒因間歇性嘔吐檢查發(fā)現(xiàn)外周血ChE 200 U/L，也是在2號外顯子發(fā)生純合移碼突變導(dǎo)致翻譯提前終止，ChE顯著低于正常值［25］。

本病例經(jīng)基因全外顯子測序并通過Sanger測序確認(rèn)患者BCHE基因2號外顯子處存在兩處復(fù)合雜合突變，分別來源于其父母，這兩處突變位點(diǎn)均為有報(bào)道的功能缺失型移碼突變。根據(jù)ACMG發(fā)布的最新版基因變異解讀標(biāo)準(zhǔn)和指南判定該突變?yōu)橹虏⌒酝蛔儯≒VS1+PM2_Supporting+PM3+PP4），且經(jīng)過家系驗(yàn)證，符合隱性遺傳疾病特征，結(jié)合臨床表現(xiàn)，該患者遺傳性丁酰膽堿酯酶缺乏癥診斷明確。

由于基因突變所導(dǎo)致的BuChE水平下降并不會有任何臨床表現(xiàn)，既往研究［6］顯示即使BCHE基因純合突變所致BuChE完全缺失也可以健康生存至老年，不需要特殊治療。但因?yàn)锽uChE缺乏，會因?yàn)槁樽硎中g(shù)中使用的琥珀酰膽堿或米庫溴銨這類肌松藥物水解速度減慢，導(dǎo)致呼吸暫停，因此應(yīng)避免應(yīng)用或提前制定預(yù)案，以防出現(xiàn)麻醉意外。該病例提示，臨床中如果遇到無特殊臨床表現(xiàn)的ChE水平明顯降低，應(yīng)排除BCHE基因突變造成，及時(shí)完善基因測序明確，避免誤診，并告知麻醉風(fēng)險(xiǎn)，避免麻醉意外。

倫理學(xué)聲明：本例報(bào)告已獲得患者知情同意。

利益沖突聲明：本文不存在任何利益沖突。

作者貢獻(xiàn)聲明：呂颯負(fù)責(zé)課題設(shè)計(jì)，資料分析，撰寫論文；朱冰、徐天嬌參與收集數(shù)據(jù)，修改論文；游紹莉負(fù)責(zé)擬定寫作思路，指導(dǎo)撰寫文章并最后定稿。

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收稿日期：2024-02-04；錄用日期：2024-03-01

本文編輯：王瑩

引證本文：LYU S， ZHU B， XU TJ， et al. The extreme reduction in cholinesterase caused by compound heterozygous mutations in the BCHE gene： A case report[J]. J Clin Hepatol， 2024， 40 （10）： 2075-2078.

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