1例血红蛋白M病Boston型报道及文献回顾

王也飞，张悦民，吴蓓颖，夏文权

1.上海交通大学医学院医学技术学院检验系，上海 200025；2.上海交通大学医学院附属瑞金医院老年病科，上海 200025；3.上海交通大学医学院附属瑞金医院检验科，上海 200025

血红蛋白M 病（hemoglobin M disease，Hb M病）是一种罕见的异常血红蛋白病，属于常染色体显性遗传病；特征在于结构异常的血红蛋白变异体对氧亲和力低，导致高铁血红蛋白血症。患者以终身发绀为主要临床表现，无需治疗［1-2］。本病的诊断目的主要是为防止在误以为患者患有心脏或肺部疾病导致发绀的情况下可能出现的医源性意外事故，从而降低不必要的医疗程序带来的风险［3］。本研究在2014 年12 月—2021 年10 月期间，对临床疑似血红蛋白病或进行溶血筛查的1 029 例样本进行血红蛋白分析过程中，发现1 例存在异常血红蛋白的样本，经基因分析诊断为Hb M 病Boston 型（Hb M-Boston 病），现报道如下。

1 病例资料

1.1 简要病史

患者男性，29 岁，安徽阜阳人。自出生起即出现口唇及四肢远端发绀，既往于当地医院查心脏超声、胸片均未见异常，可耐受与同龄人相当的活动量，不伴活动后头晕、心悸、黑矇、胸闷、气促、呼吸困难。因尿路结石于当地医院拟行手术治疗，术前检查动脉血气分析发现血氧饱和度低，pH 7.392，pCO245.2 mmHg （↑）（1 mmHg=0.133 kPa），pO286.7 mmHg，总CO228.3 mmol/L （↑），SaO292%，血液颜色呈深棕色。患者为求进一步诊治，就诊于上海交通大学医学院附属瑞金医院。否认糖尿病、高血压、哮喘、心脏疾病等病史，否认放射性物质、化学毒物、氧化性药物接触史。患者父母及其2兄1 弟均否认发绀症状，因其家属拒绝接受检查故无法提供明确的家族史依据。

1.2 体格检查

神清，精神可，对答切题。口唇、甲床及四肢远端发绀、皮温低，余皮肤黏膜无黄染，无瘀斑瘀点，无出血点。全身浅表淋巴结未及肿大。颈软，气管居中，双肺呼吸音稍粗，未闻及干湿性啰音。心律齐，心率95 次/min，肺动脉听诊区第二心音亢进，室内未吸氧情况下测指夹动脉氧饱和度为89%（一般认为正常应不低于94%）。腹部平软，无压痛反跳痛，肝脾肋下未触及。双下肢无浮肿。四肢肌力肌张力正常。神经系统阴性。

1.3 实验室检查

血常规示：红细胞计数（red blood cell，RBC）5.17×1012/L，血红蛋白含量（Hb）148 g/L，血细胞比容（hematocrit，Hct） 0.446，平均红细胞体积（mean corpuscular volume，MCV）86.3 fL，平均红细胞血红蛋白含量（mean corpuscular hemoglobin，MCH）28.7 pg，平均红细胞血红蛋白浓度（mean corpuscular hemoglobin concentration，MCHC） 333 g/L，红细胞容积分布宽度（red cell distribution width，RDW） 12.4%， 白 细 胞 计 数（white blood cell，WBC） 5.7×109/L， 血 小 板 计 数（platelet， PLT）193×109/L，红细胞形态未见明显异常改变，提示该患者血液一般检查各项指标正常。铁代谢指标：血清铁21.5 μmol/L，总铁结合力82.9 μmol/L，铁蛋白76.9 ng/mL，转铁蛋白32.5 mg/L，提示该患者铁代谢指标正常。肾功能：血肌酐82 μmol/L，尿素5.9 mmol/L， 尿 酸402 μmol/L， 肾 小 球 滤 过 率（glomerular filtration rate，GFR） 102.4 mL/（min·1.72 m2），促红细胞生成素0.376 ng/mL，提示该患者肾功能正常。尿常规：酸碱度7.0，潜血++++，红细胞镜检每个高倍镜下11～15 个红细胞，胆红素、尿胆原、白细胞、尿蛋白、酮体、亚硝酸盐、葡萄糖、管型、结晶均为阴性。根据上述检查结果，提示该患者尿潜血阳性可能为尿路结石未解除所致，与本病无关。肝功能：总胆红素15 μmol/L（参考范围：4.7～24 μmol/L），直接胆红素3.1 μmol/L（参考范围：0～6.8 μmol/L），其余肝酶、白蛋白等均正常。动脉血气分析：pH 7.37，pO27.84 kPa（参考范围：10.67～13.33 kPa），pCO26.52 kPa（参考范围：4.67～6.00 kPa），SaO289.3% （参考范围：91.9%～99%），总CO229.1 mmol/L （参考范围：21.0～27.0 mmol/L），肺泡动脉氧分压4.980 kPa（参考范围：1.067～3.333 kPa），提示该患者为低氧血症。网织红细胞计数1.5%，红细胞葡萄糖-6-磷酸脱氢酶（glucose-6-phosphate dehydrogenase， G6PD） 活 性6.3 U/g （参考范围：2.8～7.3 U/g），丙酮酸激酶（pyruvate kinase，PK） 活性29.7 U/g （参考范围：15.2～53.3 U/g），异丙醇沉淀试验阴性，红细胞HbH包涵体阴性，Coombs 试验直接法广谱多抗阴性，单抗IgG 阴性，单抗C3 阴性，Hams 试验阴性。血清结合珠蛋白（Hp）6.9 mg/L（参考范围：3.6～19.5 mg/L）。提示患者溶血相关筛查指标均正常。

采用BIO-RAD VARIANT II 高效液相色谱分析（high performance liquid chromatography，HPLC）仪进行Hb 分析（图1），结果显示Hb A 为88.7%（参考范围：>95%），Hb F 为0.2%（参考范围：<3%），Hb A2 为3.0%（参考范围：1.5%～3.5%），异常Hb 为8.1%（4.53 min 处，S 窗）。正常人群只应出现Hb A、Hb F 和Hb A2 3 个主峰。本例在S 窗出现了异常峰值，需要进一步进行基因检测以明确Hb 变异体的类型。

图1 血红蛋白HPLC分析图谱Fig 1 HPLC chromatogram of Hb

提取DNA 用于体外扩增，采用PCR 和反向点杂交技术检测17 种中国人群常见的β-珠蛋白生成障碍性贫血基因突变和非缺失型α-珠蛋白生成障碍性贫血的3 种基因突变（αCSα、αQSα、αWSα）；采用跨越断裂点聚合酶链反应（gap-polymerase chain reaction，Gap-PCR） 法结合琼脂糖凝胶电泳技术检测3 种（--SEA、-α3.7、-α4.2）缺失型α-珠蛋白生成障碍性贫血［4］；并对α、β珠蛋白基因（HBA1、HBA2、HBB）进行序列分析。结果显示：HBA2c.175C>T，导致α珠蛋白肽链第58 位的组氨酸（His）被酪氨酸（Tyr）替换，为杂合型Hb M-Boston病（图2）。

图2 α2珠蛋白基因序列分析结果Fig 2 Sequence analysis of HBA2

2 讨论

2.1 关于Hb M病

高铁血红蛋白（methemoglobin，MetHb）是氧化形式的血红蛋白，当含量超过一定水平时即可引起高铁血红蛋白血症，可分为遗传性和获得性（药物或毒素等）两大类。遗传性高铁血红蛋白血症在国内外被列为罕见病［5］。广义的遗传性高铁血红蛋白血症分为Hb M 病、个别不稳定血红蛋白所致异常血红蛋白病、遗传性细胞色素b5 （cytochrome b5，Cytb5）还原酶缺陷及还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸-细 胞 色 素 b5 （reduced nicotinamide adenine dinucleotide-cytochrome b5，NADH-Cytb5）还原酶缺陷型高铁血红蛋白血症［5］。Hb M 变异体是珠蛋白肽链中有变异氨基酸的高铁血红蛋白，其产生不是因为红细胞酶的还原系统发生了障碍，而是珠蛋白肽链上某些与血红素中铁离子结合的氨基酸发生了替换，使血红素固定在高铁状态。在大多数Hb M 病患者中，酪氨酸替代了近端或远端的组氨酸，酪氨酸酚基上的氧与血红素的铁离子形成一种铁-酚盐复合物，能够阻挡红细胞正常代谢系统将其还原为亚铁状态，使铁离子呈稳定的三价高铁状态（Fe3+），影响Hb 的正常释氧功能，使组织供氧不足，出现紫绀及红细胞增多。Fe3+可引起Hb 结构改变，与氧几乎没有亲和力，从而降低红细胞携氧能力导致组织缺氧，氧合曲线左移，造成功能性贫血和血红蛋白氧合障碍，故应用氧气治疗亦无法改善缺氧状况。高铁血红素不易与珠蛋白肽链分离，使血红蛋白分子结构不稳定而发生溶血。Hb M 病的临床表现以皮肤、黏膜出现蓝灰色发绀为主，发绀往往呈先天性，与劳累程度无关，且不伴有心肺疾患或其他症状，临床上易误诊为心肺疾病或神经系统疾病。高铁血红蛋白血症的临床表现与血中MetHb 的含量有关（表1）［6］，Hb M 病患者血中MetHb含量一般不超过30%［5］。

表1 高铁血红蛋白血症的临床表现Tab 1 Clinical manifestation of methemoglobinemia

2.2 Hb M病的分型

目前发现的Hb M 病有13 种类型，全为杂合子型［7-8］。通过HbVar（http：//globin.bx.psu.edu/hbvar）查询，各型命名也有多种表述方式。在13 种类型中涉及α 链、β 链和γ 链突变。α 链变异的病例，患婴在出生时即呈灰黑色。而β 链变异的病例中，患婴常在3～6 月龄时当β 链替换了大部分胎儿γ 链后才会表现明显，可有轻度溶血性贫血和黄疸。γ 链变异的病例，患婴出生时即出现发绀，之后随着β 链替换γ 链发绀症状可逐渐减轻［9］。为明确诊断，可以进行电泳、光谱分析和上述珠蛋白基因的DNA 测序。各型Hb M 病的特征见表2［10-16］。中国人群中关于Hb M 病的报道，除1 例因腹腔镜手术前发现口唇紫绀外［17］，尚无相关文献，且该例也未提供变异体类型。结合本病例，该患者自出生起即出现口唇及四肢远端发绀，符合α 链突变的Hb M-Boston病表现。

表2 Hb M变异体各亚型及其特征Tab 2 Different features of Hb M variants

2.3 Hb M-Boston病

Hb M-Boston （α58 组 氨 酸→酪 氨 酸） 是GERALD 等［2］于1961 年首次报道的一种罕见的Hb M 变异体。该氨基酸变化导致α 珠蛋白肽链构象发生变化，从而引起发绀和特征性棕色血液等高铁血红蛋白血症的表现。诊断有赖于血红蛋白分析和基因检测。目前，多数临床实验室进行血红蛋白分析，主要采用琼脂糖电泳仪或高效液相色谱分析仪。UPADHYE 等［18］报道，对一患者采用HPLC 法进行血红蛋白分析，在A2 窗之后4.78 min 洗脱处出现未知峰，患者经基因诊断确诊为Hb M-Boston 病。目前为止，国内尚无Hb M-Boston 病的相关报道。本例患者HPLC 检测结果显示，在4.53 min 洗脱处（S 窗）出现异常峰谱，经基因分析确诊为Hb M-Boston 病，据此推测Hb M-Boston可能存在一定的峰谱飘移。

2.4 Hb M病的治疗

与其他类型的高铁血红蛋白血症不同，Hb M 病是一种良性疾病，尽管表现为终身发绀，但不需要任何治疗，维生素C（vitamin C）或亚甲蓝治疗也对其无效［5］。临床怀疑和早期诊断可避免对患者进行不必要的检查和处理（例如发绀性心脏病）［19］。所有患有高铁血红蛋白血症的患者应避免使用某些具有氧化性的麻醉剂、止吐剂、抗生素、抗疟疾类药物、抗肿瘤药物和血管扩张剂等；避免接触存在于井水、食品、工业化合物或医药产品中的硝酸盐和亚硝酸盐等强氧化剂［20］。结合病史和实验室检查，本例患者Hb M-Boston 病诊断明确，对于这一型的Hb M 病尚无特殊治疗，但须尽早诊断，缓解患者及其家庭的焦虑，并避免不必要的检查。

2.5 结论

本例为中国人群中罕见的Hb M-Boston病，临床呈典型终身发绀表现。目前尚无特殊治疗方法，尽早诊断可缓解患者及其家庭的焦虑，并避免不必要的检查。

利益冲突声明/Conflict of Interests

所有作者声明不存在利益冲突。

All authors disclose no relevant conflict of interests.

伦理批准和知情同意/Ethics Approval and Patient Consent

本研究涉及的所有实验均已通过上海交通大学医学院附属瑞金医院科学伦理委员会的审核批准（文件号2019临伦审第54号）。所有实验过程均遵照世界医学会的“赫尔辛基宣言”的条例进行。受试对象或其亲属已经签署知情同意书。

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.

作者贡献/Authors'Contributions

王也飞、张悦民、吴蓓颖、夏文权参与了实验过程；王也飞、张悦民参与了论文的写作和修改。所有作者均阅读并同意了最终稿件的提交。

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