肝脏铁沉积定量诊断方法（从两例肝脏铁超载）

血色病，又叫含铁血黄素沉着症或血色素沉着症，分为原发性血色病及继发性血色病，如何对其进行鉴别诊断，是临床医生面临的重要问题及挑战。

近日，在第二届“金城肝病论坛”学术会议暨第八届甘肃省中西医结合肝病中心年会上，首都医科大学附属北京佑安医院郑素军教授从临床病例出发，深入浅出地介绍了血色病的诊断思路，《国际肝病》特将报告内容整理如下，以供临床医师参考。

从两例肝脏铁超载患者说起

【病例1】

患者男性，48岁，发现脾大、糖尿病2年余。常见病因学阴性。血清学指标显示：谷丙转氨酶（ALT）113 U/L，谷草转氨酶（AST）84 U/L，血清总胆汁酸（TBA）52.2 μmol/L，血清总胆固醇（CHOL）5.76 mmol/L，铁蛋白＞2000 ng/ml，Fe 47 μmol/L，总铁结合力（血清中的转铁蛋白所能结合铁的最大能力）48 μmol/L，转铁蛋白饱和度97.9%，未饱和铁结合力1 μmol/L。

全外显子测序（WES）结果显示：TFR2: c.G1288A,p.G430R杂合突变[1]，TFR2: c.T960A,p.Y320X杂合突变（图1）（综合其兄弟、姐妹测序结果，判断为复合杂合突变）。最终诊断原发性血色病（3型）。

图1.病例1患者的基因测序结果[2] （引自讲者幻灯）

【病例2】

患者男性，42岁，既往有银屑病史，曾间断服用中药，以下肢浮肿2周、肝硬化原因待查收入院。常见病因学阴性。血清学指标显示：总胆红素（TBIL）36.6 μmol/L，白蛋白（ALB）26.2 g/L，Fe 18 μmol/L，铁蛋白598 ng/ml，总铁结合力32 μmol/L，转铁蛋白饱和度56.25%，未饱和铁结合力14 μmol/L。

WES未检出血色病相关基因致病突变。最终诊断继发性血色病，肝脏铁超载考虑继发于肝硬化（药物性可能性大）。

铁超载如何鉴别？

铁过载是由于铁供给和吸收超过了机体的需要，引起体内总铁量过多，铁沉积于重要组织和器官，可导致脏器损伤及功能障碍。血色病是一组铁代谢异常性疾病，是由于体内铁过量沉积于肝脏、胰腺、心脏等器官，并对这些器官的结构和功能造成损害的疾病状态。按其病因不同，分原发性（遗传性）和继发性两类，后者多在血液（贫血）、肝脏等疾病基础上发生。

遗传性血色病根据致病基因的不同，可分为4个类型：1型也称HFE相关遗传性血色病，为染色体6p21.3上的HFE基因突变；2型分为2A及2B型，其中2A型致病基因为铁调素调节蛋白（HJV）基因，2B型为编码铁调素的HAMP基因；3型致病基因为转铁蛋白受体2（TFR2）；4型为编码膜铁转运蛋白（又称运铁素，Ferroportin）的SLC40A1基因。其中1～3型又称为非HFE相关血色病。1型血色病在有欧洲血统的白种人高发，患病率高达1/250-1/220。我国原发性血色病总体少见，1型更为罕见，诊断的血色病多为非HFE相关血色病。

继发性铁过载临床常见，主要见于铁过载贫血（如重型地中海贫血、铁粒幼细胞贫血、再生障碍性贫血等）、胃肠外铁过载（如右旋糖酐铁注射、长期血液透析等）、慢性肝病（如病毒性肝炎、酒精性肝病等）以及代谢障碍性铁过载综合征。此外，尚需注意其他罕见的铁超载疾病，包括先天性转铁蛋白血症和先天性低转铁蛋白血症。

图2.血色病的鉴别诊断 （引自讲者幻灯）

血色病的鉴别诊断：综合判断

原发性血色病及继发性血色病，临床治疗可能大相径庭。如何对其进行鉴别诊断，是临床医生面临的重要考验。郑素军教授在报告中分别从发病机制、临床表现、铁生化检查、影像学以及病理学检查等方面，概述了血色病的鉴别诊断。

发病机制

铁主要来自外源性小肠吸收，以及内源性巨噬细胞对衰老红细胞的吞噬后再利用。铁水平受铁调素-运铁素轴严苛监控。正常生理条件下，转铁蛋白转运三价铁至肝细胞，通过与肝细胞膜上HFE、TFR2和HJV等组成的受体复合物结合、调节铁调素表达；而铁调素与小肠黏膜细胞或巨噬细胞上运铁素（FPN）结合，引起后者内吞而降解，限制肠铁吸收或巨噬细胞释放铁。铁调素是分泌性蛋白，直接抑制运铁素，其水平受多种因素影响。当循环中血清铁水平升高时，铁调素分泌相应增多，作用于细胞膜上的运铁素，阻碍内源、外源铁向循环铁池中流动。该系统中任何分子的异常都会引发铁代谢异常。

图3.铁的正常代谢[3] （引自讲者幻灯）

比如原发性血色病1～3型，HFE、TFR2和HJV突变抑制铁调素合成，小肠细胞和巨噬细胞经运铁素（FPN）释出铁增加；血浆转铁蛋白饱和度增加（正常＜30%）、非转铁蛋白结合铁（NTBI）升高（当转铁蛋白饱和度＞45%时），NTBI易在肝、胰、心脏等实质细胞沉积，产生氧化应激、线粒体损伤，组织损害和功能障碍[4-5]。原发性血色病4型又分为4A型及4B型，其中4A型又称Ferroportin病，是SLC40A1基因突变导致运铁素的功能丧失，导致铁不能从巨噬细胞释放而在肝脾沉积；4B型是运铁素功能获得，使其对铁调素的负调节作用不再敏感，小肠细胞和巨噬细胞释出铁增加，产生铁超载。

因无效造血导致的贫血，贫血本身可诱发HAMP合成减少，导致肠铁吸收增加、巨噬细胞释出铁增多，铁在实质细胞沉积为主；当红细胞无效造血严重，或继发输血时，巨噬细胞吞噬铁增多，铁可在间质细胞沉积。酒精性肝病、病毒性肝炎、肝硬化多为铁调素下调导致的铁超载发生[6]。铁调素主要在肝脏合成，肝硬化时可引起铁调素表达减少。

临床表现

原发性血色病可表现为肝硬化、糖尿病、皮肤色素沉着“经典三联征”。患者临床表现与突变基因、铁超载速度和强度相关。2型青少年血色病容易波及青少年，因血中铁调素水平更低，血清铁浓度更高，铁易在胰腺、心脏等富含线粒体的脏器沉积而出现相应脏器功能障碍。而3型、4型、1型血色病患者发病年龄较大、起病慢。

对于地中海贫血、尤其重型地中海贫血患者，反复输血可引起较为明显的铁超载症状。与原发性血色病鉴别点为，除铁超载症状外，患者往往存在贫血的相关症状、体征及实验室检查，可出现黄疸（间接胆红素为主），网织红细胞计数增多。

而对于继发于慢性肝病患者的铁超载症状多较轻，主要为肝病表现。但铁超载是肝病进展的风险因素，例如过量肝铁可能在NASH纤维化向肝细胞癌的发展中发挥作用。病毒性肝炎患者的肝铁沉积可能会导致肝纤维化、肝硬化、胰岛素抵抗、血清低密度脂蛋白（LDL）和胆固醇水平上升，以及肝脏脂肪变性。

图4.原发性血色病[7] （引自讲者幻灯）

铁生化检查

对于1、2、3和4B型血色病，血清铁、铁蛋白、转铁蛋白饱和度升高；而4A型虽然体内储存铁增多（表现为铁蛋白增高），但其致病机制为运铁素功能丧失而导致巨噬细胞外排铁障碍，故血清铁可降低或正常，转铁蛋白饱和度可正常或降低；继发于肝病的铁超载，血清铁、铁蛋白常升高；转铁蛋白饱和度虽然在少数患者也可升高，但多数在正常范围或＜45%，这是与原发性血色病的一个重要的鉴别点。

图5.铁相关检查结果对比[8-10] （引自讲者幻灯）

此外，还应注意与其他遗传性疾病所继发的铁超载鉴别，如遗传性无铜蓝蛋白血症、遗传性低转铁蛋白血症。低铜蓝蛋白时，由于不能将二价铁氧化为三价铁运输，故转铁蛋白饱和度正常或下降，患者可出现小细胞低色素样贫血；后期可出现糖尿病、视网膜变性、共济失调和痴呆。其肝病变常轻，与肝豆状核变性不同，该病肝内无铜沉积，很少发展为肝硬化。

而遗传性低转铁蛋白血症的特点是转铁蛋白缺乏或低，血清铁蛋白高，血清总铁结和合力（TIBC）下降，转铁蛋白饱和度升高等。

影像学检查

MRI可用于诊断是否存在铁过载，评估铁沉积严重程度和分布模式。正常个体肝铁浓度（HIC）范围：10~35 μmol/g干重。≥1.5特斯拉核磁可准确检测50~350 μmol/g干重肝铁含量。正常情况下，肝脏的信号高于竖脊肌及脾脏信号。当肝实质铁超载时，肝脏信号下降（尤其T2加权像），表现为“黑肝”。

MRI可识别肝脏内铁的不均一分布，区分实质（脾信号正常，肝脏、胰腺和心脏信号低）和间质（脾信号下降，“黑脾”）铁过载。

原发性血色病1、2、3和4B型，铁常在肝细胞等实质细胞沉积，MRI表现为“黑肝”；4A因铁在巨噬细胞沉积而表现为“黑脾”。

贫血、输血铁超载时，铁在单核细胞沉积（脾脏、肝脏、骨髓等信号降低），后期铁可从巨噬细胞溢出而被肝脏、胰腺等实质细胞摄取，脾脏、肝脏、骨髓、胰腺MRI信号均降低。

肝硬化合并铁超载时，铁调素合成下降，铁主要在实质细胞沉积，MRI表现为肝脏、胰腺信号降低；酒精性肝病因铁调素下降及巨噬细胞吞噬铁增多，肝脏、脾脏信号均可降低。

但需注意的是，无论原发性血色病还是继发性铁超载，疾病后期当铁沉积严重时，铁在实质细胞和间质细胞均可沉积，MRI则难以区别原发性血色病及继发性血色病。

图6.原发性血色病MRI （引自讲者幻灯）

图7.贫血、溶血、输血铁超载MRI （引自讲者幻灯）

图8.慢性肝病MRI （引自讲者幻灯）

图9.各类血色病MRI结果对比 （引自讲者幻灯）

病理诊断

随着非侵入性铁超载量化方法的发展，肝活检已不推荐用于肝脏铁超载的诊断。但肝穿刺仍可用以下情况：纤维化分期的评估（铁蛋白>1000 ng/ml，或肝酶升高时）、排除其他同时存在的肝病、对不能分类的遗传或获得性铁过载进行病因诊断及预测预后。

不同类型血色病的病理结果如下：原发性血色病（1、2、3和4B型），早期肝实质内铁沉积，后期巨噬细胞也可分布；其中铁在胆管上皮沉积是原发性血色病的特点。

输血或溶血时，铁沉积早期以间质细胞（枯否细胞为主）为主；其他肝病，铁沉积的程度多较轻，并伴随相应肝病病理改变。

图10.原发性血色病病理改变 （引自讲者幻灯）

图11.输血或溶血病理改变 （引自讲者幻灯）

图12.其他肝病病理改变 （引自讲者幻灯）

血色病诊断思路：熟知临床特征，及时二代测序

郑素军教授指出，临床怀疑血色病、转铁蛋白饱和度和铁蛋白升高的非欧洲血统患者，检测到HFEp.Cys282Tyr变异的可能性非常低，可直接对HFE和非HFE基因进行测序。

图13.血色病诊断思路示意图 （引自讲者幻灯）

小 结

原发性血色病在我国少见，大多为继发性。仔细辨别患者症状、体征及病史有助于区别原发性或继发性血色病。血清铁蛋白、转铁蛋白饱和度升高模式，有助于缩小诊断范围；MRI有助于判断有无铁沉积、铁沉积程度及沉积模式；二代测序有助于确诊，鉴别原发或继发；肝穿病理则有助于判断铁沉积程度、模式，以及是否并存其他病因。

参考文献：

1. Silvia Majore, et al. Blood Cells Mol Dis. 2013 Jan;50(1):31-2.

2. Tang S, et al. Front Genet. 2022 Apr 8;13:836431.

3. Kowdley KV, et al. Am J Gastroenterol. 2019, 114(8): 1202-1218.

4. Pietrangelo A. Gastroenterology. 2010, 139(2): 393-408.

5. Charles T Quinn, et al. Pediatric blood & cancer. 2016 May;63(5):773-80.

6. CZAJA AJ. Aliment Pharmacol Ther. 2019;49:681-701.

7. Pietrangelo A. Gastroenterology. 2010, 139(2): 393-408

8. Aliment Pharmacol Ther. 2019;1–21

9. Taher AT, et al. Hematology Am Soc Hematol Educ Program. 2017

10. datz c, et al. Minerva endocrinol 2017;42:173-83.

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