血小板减少症的遗传学诊断

为了帮助血小板减少症患儿及家长加强对血小板减少症的认识，避免漏诊、误诊，避免过度治疗以及加强基于患儿精准化诊断下的个体化治疗方案，故推送此文。”

在“精准医学”和“国际基因组计划”的时代背景下，近年来二代测序技术在遗传病领域得到广泛应用，血液遗传性疾病的遗传学诊断时代已经到来。遗传 性血小板减少症(hereditarythrombocytopenia, HT )是一组临床表现差异较大的遗传性疾病，由基因突变引起，可仅表现为不同程度的血小板减少，也可同时存在 白细胞、红细胞的异常，和(或)合并骨骼等畸形。巨细胞分化的血小板功能、大小或数量缺陷均会导致遗传性血小板减少症。这里我们探讨血小板功能障碍 遗传学改变及临床及实验室特点，梳理诊断思路和治疗方法。

1、血小板生成过程

巨核细胞由骨髓造血干细胞分化，即首先分化成早期的巨核系祖细胞，进一 步分化为较晚期的巨核系祖细胞，然后分化为形态上可识别的巨核细胞，如原始 巨核细胞、幼稚巨核细胞、颗粒型巨核细胞和产板型巨核细胞，最终形成血小板。 巨核细胞进一步产生血小板主要依赖于血小板生成素(TPO)及其受体MPL的调 控。TPO是刺激巨核祖细胞增殖和成熟最有效的细胞因子。它刺激巨核系统增 加细胞的大小和数目，并形成前血小板，然后形成单血小板片段。MPL主要表 达在造血组织、血管源细胞、巨核细胞分化和血小板的各个阶段。当MPL与TPO 结合后，首先激活与其胞浆区结合的JAK家族激酶JAK2，再由活化的JAK2 激酶催化MPL受体自身的酪氨酸磷酸化，进一步激活Ras / MAPK，JAK / STAT 和P13K信号途径，驱动细胞的增殖和分化。研究证实TPO/MPL信号通路在造 血干细胞增殖和巨核细胞生成过程发挥重要作用，在巨核细胞成熟和血小板生成 过程中却不是必需的。

血小板生成和成熟发生在一个复杂的微环境中，受多种血小板转录因子相互作 用。其中，GATAl通过影响JAK2激酶和STATl的活性，在巨核细胞发育的早期 定向分化过程发挥重要作用;祖系细胞GATAl错义突变为X-连锁血小板减少症 伴贫血的发病基础。GATAl调控细胞复制、巨核细胞胞浆成熟及血小板界膜生成 的一些基因(如GPlIb，PF4，GPlbα，β-TG，GPlX或GPV)的表达，这些作用均 在FOG协同完成。巨核细胞系成熟过程中，MYB下调使FLI1表达。FLI1与 GATAl-F0G1及ETS1相互作用，激活巨核细胞系和血小板特异性受体表达，如MPL、 HGA2B、GP9。一些转录因子也参与巨核细胞成熟和血小板生成，RUNX1通过调 节MYH9, MYL9,和MYH10表达影响巨核细胞成熟;血小板成熟过程中，血小板 膜蛋白相关基因突变(如 ACTN1, FLNA, GPlbα, GP1BB, GP9, TUBB1 及 WAS)， 膜蛋白骨架重排和组建障碍，也会导致HT的发生。虽然，仍有一些蛋白功能在 HT发生过程中功能不明(如SLFN14、GNE)。

2、血小板减少分类及特点

根据国内外文献血小板减少的诊断标准为血小板计数<100×109/L。血小板减少可由多种原因引起，按照血小板平均体积(mean platelet volume, MPV)，可将本组疾病分为小血小板性HT(MPV<7f1)，正血小板性HT(MPV7?11f1)，大血小板性HT(MPV>11f1)。

2.1大血小板性HT

2.1.1血小板膜蛋白复合物GPIb-IX-V相关性疾病

GpIb-IX/V复合物由四种GP跨膜亚单位组成：Gplba、Gplbp、GpIX 和GpV，属于富含亮氨酸糖蛋白超家族，由二硫键连接GpIb的a和P亚基，并 通过非共价键与GpIX和GpV连接。GpIb a、GpIb p、GpIX三个基因是Gp I b-IX/V复合物生物合成所必须，主要是通过高尔基体和内质网导致复合物形成和或转运受阻。

巨大血小板综合征(Bernard-SoulierSyndrome, BSS)是一种罕见的常染色体隐性遗传出血疾病，典型表现为巨大血小板、血小板减少、出血时间延长及瑞斯托霉素不能诱导血小板聚集。其分子基础为编码vWF受体的血小板膜糖蛋白 GPIb-IX/V复合物GPIba(GPIba)、GPIbp(GPIbp)和 GPIX(GPIX)亚基的三种 基因突变，血小板不能粘附于受损的血管壁，导致出血性疾病。GPV与复合物 结合较松散，目前尚无关于GPV结构基因突变导致BSS的报导。

血小板性血友病(Platelet-typevonWillebranddisease, VWDP)是由 GpIba突 变引起的常染色体显性遗传出血疾病。

2.1.2贮存池病

贮存池病，是一种罕见的遗传性出血性疾病，以血小板内颗粒(如a-颗粒、 5-颗粒)及其所含蛋白质减少或缺失为特征。正常血小板内含5颗粒(又称为致密颗粒)、a颗粒、溶酶体及过氧化物酶体;血小板黏附时，先释放5颗粒中钙、 血清素、二磷酸腺苷(ADP)、5-羟色胺等非蛋白小分子以启动血小板聚集，随后释放a颗粒贮存的大量蛋白质促进血小板黏附。

灰色血小板综合征(Gray platelet syndrome, Gps)是一种罕见的遗传性出血性

疾病，基本病理在于调节巨核细胞转运血小板黏附相关蛋白α颗粒的NBEAL2 基因功能缺陷，巨核细胞不能将这些蛋白包装运送到a颗粒内，导致患者的α颗粒内缺乏这些蛋白，临床上以轻中度出血为主要表现，常伴有血小板减少、脾肿大及骨髓纤维化等。

2.1.3非肌性肌球蛋白重链9(MYH9)相关性疾病(MYH9-RD)

MYH9-RD为一组常染色体显性遗传性疾病，包括4种综合征：梅-海二氏 异常(MayHegglinanomaly，MHA)、Fechtner综合征(Fechtnersyndrome，FS)、 Sebastian血小板综合征(Sebastianplateletsyndrome，SPS)和遗传性巨大血小板病 一肾炎及耳聋综合征(Epsteinsyndrome，ES)。发病分子机制为：血小板非肌性肌 球蛋白重链IIA (NMMHC-IIA)可分解ATP、产生能量、牵动肌动蛋白和引起 细胞运动;编码NMMHC-IIA的MYH9基因突变，引起血小板骨架成分的改变 和重组，同时促进未成熟的血小板提前释放人血，从而导致巨血小板性血小板减少。其共同表现为血小板减少和巨大血小板。由于疾病不同还可表现为白细胞包 涵体、神经性耳聋、间质性肾炎和先天性白内障等。

2.1.4 ITGA2/ITGB3 相关 HT血小板无力症(Glanzmannthrombasthenia, GT)

属常染色体隐性遗传，发病 机制是由于血小板膜糖蛋白(GP)(整合素αIIb/β3)基因突变导致GPIIb或GPlIIa结构异常，使GPIIb/IIIa复合物合成、转运、表达和(或)功能障碍。GPlIb/IIIa是纤维蛋白原的受体，可与血管性血友病因子(VwF)以及纤维结合蛋白 (fibronectin)等黏附蛋白结合。在血小板活化时膜表面GPIIb/IIIa结构改变，暴露 出纤维蛋白原受体，结合纤维蛋白原和vwF，介导血小板聚集。当血小板膜 GPlIb皿a缺乏或有质的异常时，纤维蛋白原不能结合到血小板表面，因此血小板对各种诱导剂无聚集反应，从而影响了正常止血过程。血块收缩需要完整的 GPlIb/IIIa受体，故患者常有血块收缩异常。GT的主要临床表现为出血，包括皮 肤黏膜出血、外伤与各种手术过度出血，女性患者几乎都有月经过多，月经初潮时往往有大出血，产后也易发生严重出血。

2.1.5 X连锁性血小板减少伴地中海贫血(X-linkedthrombocytopeniawiththalassemia, XLTT)

为编码转录因子GATA-1的GATA-1基因突变引起，与辅助因 子FOG-1(friendofGATA-1)共同调节红系与巨核系的生成和分化，GATA-1包含两个锌指结构：羧基末端的锌指结构(C-锌指)与DNA结合;氨基末端的锌指结构(N-锌指)与FOpl相互作用，可提高或抑制GATA-1的活性，亦可增强C-锌指 与DNA结合的稳定性。研究表明：GATA-1有4个重要突变点可抑制GATA-1 与FOG-1的结合，从而引起相应的临床表现，其中：第205个碱基突变可使其编码的缬氨酸被甲硫氨酸代替(V205M)，导致严重的巨血小板减少和异常红细 胞生成性贫血;D218G突变可导致巨血小板减少和轻度的异常红系造血;G208S 突变可导致巨血小板减少症;D218Y突变导致严重的巨血小板减少症，明显贫血和早期死亡。

2.1.6 Jacobsen综合征及Paris-Trousseau综合征

二者是发病机制类似的先天HT，特征性表现为血小板减少、巨大血小板及不同程度出血倾向。由染色体1lq23片段缺失所致，该片段FLII基因可编码ETS家族的两个转录因子，即ETS-1和FLI-1。FLI-1主要表达于巨核细胞，促进巨核细胞的生成和分化。本病多由于FII-1杂合缺失，FLI-1表达产物减少，巨核细胞分化成熟受阻，血小板生成减少。

2.1.7蒙特利尔血小板综合征(Montrealplateletsyndrome, MPS)

属常染色体显性遗传,在大血小板性HT中最为严重。有严重出血倾向，创伤后大出血，临床 特征与VWFV1316M突变所致2B型VWD类似。本病预后差，应尽早进行造血 干细胞移植。钙蛋白酶是一种存在于骨骼肌，通过Ca2+激活后能水解蛋白，并作 用于细胞骨架蛋白的酶。MPS患者血小板中钙蛋白酶的水解活性明显降低，使 血小板膜上黏附蛋白结合位点的暴露增多，大量黏附蛋白结合到血小板表面，导 致血小板自发聚集，从而使血小板数量减少，凝血功能降低。

2.1.8 地中海巨血小板减少症(mediterraneanmacrothrombocytopenia，MMT)

是常染色体隐形遗传，为编码表达于肠和肝脏的ABC载体蛋白亚基的基因 ABCG5和ABCG8缺陷。ABC载体蛋白可转运去除身体不需要的固醇类，包括胆固醇本身和植物来源固醇分子如橄榄、大豆、坚果。该蛋白转运体功能缺乏， 血液固醇含量会依食物摄入量成比例升高。血液固醇代谢失衡与许多血液病相 关，与MMT具体发生机制尚不清楚。

2.2正血小板性HT

2.2.1 无巨核细胞性血小板减少症(amegakaryocytiethrombocytopenia. AMT)

以血小板体积正常、数目减少，骨髓穿刺及活检可见巨核细胞生成障碍为共同特征。血小板生成素(thrombopoietin, TPO)为血小板生成最重要的调控因子，编码其 受体C-MPL的基因为C-MPLCAMT的发病是由于C-MPL基因突变导致C-MPL 表达和功能改变。CAMT患儿发生骨髓增生异常综合征(myelodysplasticsyndrome，MDS)和急性粒细胞白血病(acutemyelogenousleukaemia，AML)的风 险较高，其机制不明，推测可能是受损的造血微环境选择异常克隆所致。

2.2.2具有AML倾向的家族性血小板疾病(familialplateletdisorderwith predispositiontoactutemyelogenousleukemia，FPD/AMI)

本病是由位于 2lq22.1 上的RUNXl基因发生突变所致。RUNXl基因高度表达于胸腺、骨髓及外周血细胞RUNXl发生突变时，一方面可直接影响与巨核细胞分化相关的下游基因表 达，从而使巨核细胞数量下降，体积缩小;另一方面也可干扰造血干细胞自我更新或分化过程，导致多种造血细胞生成障碍。此外，RUNXl还是一种肿瘤抑制 基因，通过上调细胞周期调控基因p14ARF的表达而增强肿瘤抑制因子p53的作 用。当RUNXl发生突变时，p53的作用减弱，使患者更易发生肿瘤。

2.2.3先天性无巨核细胞性血小板减少伴桡尺骨骨性连接(congenitalamegakaryocyticthrombocytopeniawithradio-ulnarsynostosis， CTRUS)

本病是由 于同源异形盒基因(homeoboxgene，HOX)发生点突变所致。HOX基因序列高度 保守，具有183个核苷酸，编码含61个氨基酸的同源异型结构域(homeodomain)， 为螺旋-转折-螺旋形。主要功能是调控基因的表达、细胞的分化和体节的形成。HOX有3个基因簇在造血干细胞中表达，分别是HOXA、HOXB和HOXC。 CTRUS患者HOXAll上的第3个螺旋区(HOXAU-AH3)发生突变，生成一条去 顶端的截短蛋白，从而失去了与DNA结合的能力，从而干扰骨髓中的巨核细胞 分化。在前肢出现骨骼异常的小鼠模型中，发现HOXAll存在突变点，表明CTRUS 患者的桡尺骨骨性连接与HOXAll突变有关。目前只有个别家系报道，属常染色 体显性遗传。严重血小板减少所致的出血一般发生于出生后几天内。患婴可出现 近端骨性融合、骨小梁串通和骨皮质相连，部分患儿同时存在其他部位骨骼畸形，偶发感音神经性耳聋。

2.2.4血小板减少伴桡骨缺如综合征(thrombocytopenia—absentradius syndrome，TARS)

发病机制和遗传方式目前仍不明确。TARS患者骨髓中缺乏巨核细胞，且体外培养巨核细胞集落形成缺陷。有研究显示，TARS与染色体lq21.1 缺失相关。

2.3小血小板性HT

Wiskott-Aldrich综合征(Wiskott-Aldrichsyndrome，WAS)和 X 连锁血小板减少症(X-linkedthrombocytopenia，XLT)

WAS是 一种X连锁隐性遗传疾病，临床表现为三联症——免疫缺陷、湿疹以及小细胞性血小板减少所致的出血。WAS患儿的免疫缺陷表现为反复严重的感染、 易合并自身免疫病及恶性肿瘤。脱S基因编码的 WAS蛋白(WASp)由502个氨基酸组成，选择性地表达于造血细胞，对肌动蛋白细胞骨架的调节起关 键作用;由脱S基因突变导致的WAS蛋白表达缺 失或严重受损是经典WAS及XLT的主要发病原因。最常见的为错义突变，其次是接合处突变、缺失、无义突变，导致WASp缩短或者不能表达;而 XLT的典型表现为错义突变，WASp错误表达或者表达量减少、分子量大小正常。

3、诊断与治疗

遗传性血小板减少症是一组临床表现差异较大的遗传性疾病，表现为不同程度的 血小板减少，也可同时存在白细胞、红细胞的异常，和(或)合并骨骼等畸形。遗传性血小板减少症诊断主要依赖典型的临床表现及基因检测结果。外周血涂片 观察血小板形态和巨大血小板、血小板计数(依据人工计数或外周血涂片)也是 HT重要检测手段;BSS患者也可以通过流式细胞技术和免疫印迹术找出GpIbα、 Gp I bβ及GpIX亚基表达情况并对候选致病基因进行研究。血小板糖蛋白(GPs) 的各个表型可通过使用特定的荧光标记抗体，目前流式细胞术也被认为是遗传性 性血小板疾病，如BSS综合症(GPIb、IX或V)、MYH9相关基因疾病(GPIb, IX , V)， 血小板无力症((GPIIb,IIIa)或严重血小板胶原蛋白聚集(GPIa)，诊断的重要辅助检查手段。但约40%的疑似BSS病例被检测为阴性。因此，包括基因检测在内的多项试验联合并结合临床表现可以提高BSS的确诊率。

HT患者应当避免剧烈运动和使用非甾体抗炎药等。出血症状轻者，应用局部止血即可。严重出血及手术前出血的预防需行血小板输注。类固醇激素可用于月经过多或妊娠期患者。每种HT相关不同基因都有其特定结构和分子特征，因此基因治疗，比如造干细胞体外表型修复、细胞转导再输注有望成为这一疾病新的治疗手段。

4、结语

据估计HT的平均发病率约0.027%，目前在线 人类孟德尔遗传(the Online Mendelian Inheritance in Man，OMIM)统计共发现与33种已知致病基因相 关的27种HT 。目前国内外对HT的临床诊断和 研究较少，仅有HT的个案报道。由于HT发病率低、 病例数少，且明确诊断需要依靠基因诊断，临床医师 对该类疾病缺乏认识，常被漏诊或误诊为免疫性血小 板减少症(immunethrombocytopenia，ITP)及其他血小板减少症，从而给予糖皮质激素及人免疫球蛋白甚 至免疫抑制剂、脾切除等不恰当治疗，给患者及家庭 带来沉重的负担。因此，通过临床观察、追踪和实验 研究探索各型HT的临床特征以及实验室血小板计数 和形态学的特点有助于为临床HT的诊断提供依据。 对于反复治疗无效的血小板减少患儿，要加强血小 板减少的遗传学研究，并进一步行基因检测及家系分 析，深入了解HT发生发展的规律，避免过度治疗，早 期诊断、早期预防和正确治疗并为遗传咨询做指导。

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