鐵相關假說
機轉:L-鐵蛋白過量→游離鐵增加→活性氧(ROS)產生→水晶體氧化損傷
問題:L-鐵蛋白不直接結合鐵,水晶體結晶沉積物含鐵量低。目前認為可能性不大。
遺傳性高鐵蛋白血症白內障症候群(HHCS)是一種體染色體顯性遺傳疾病,特徵為血液和組織中的鐵蛋白過度蓄積,導致早發性雙側白內障。也稱為Bonneau-Beaumont症候群3)。
1995年由Bonneau(法國)和Girelli(義大利)獨立報告6)。這是第一個被描述為由轉譯調控缺陷引起的疾病3)。
致病基因是位於第19號染色體上FTL基因(鐵蛋白L鏈)5’-非轉譯區中的鐵反應元件(IRE)突變。此突變損害了與鐵調節蛋白(IRP)的結合,解除了對L-鐵蛋白轉譯的抑制。結果,無論鐵水平如何,L-鐵蛋白都會過量產生。
根據澳洲的一項研究,估計患病率為1/200,0006),但有人指出這可能被低估。全球約有160個家族被報導,Cat-Map資料庫中登記了約120個家族2)。
估計患病率為1/200,000,但HHCS作為高鐵蛋白血症的原因常被忽略。全球約有160個家族被報導。如果進行準確診斷,實際患病率可能更高。
HHCS的主要自覺症狀是眩光(刺眼)和視力下降。
雙側對稱性白內障是特徵性表現。發病年齡從出生後9週到14歲不等,部分病例直至成年才被診斷。有報告稱3歲時仍未出現白內障3)。鐵蛋白水平與白內障嚴重程度相關。
白內障形態的主要模式如下所示。
| 模式 | 特徵 |
|---|---|
| 結晶性斑點 | 放射狀白色結晶沉積1) |
| 縫線白內障 | 軸性和周邊白色沉積2) |
| 粉塵狀白內障 | 微細混濁散在分佈2) |
裂隙燈顯微鏡下可見水晶體核和皮質中有麵包屑樣白色混濁5)6)。這些表現緩慢進展6)。
HHCS的病因是FTL基因(第19號染色體)IRE區域的突變。迄今已報導至少47種突變(36個點突變、9個缺失、2個插入缺失)6)。
主要突變及其特徵如下所示。
突變位置與嚴重程度存在相關性。位於IRE結構六核苷酸環或C凸起的突變往往導致更高的鐵蛋白水平6)。
這是一種體染色體顯性遺傳疾病,患者子女有50%的機率遺傳。也有新生突變的報告3)。常與HFE基因突變(尤其是H63D)共存,導致誤診為遺傳性血色素沉著症1)2)4)。
由於是體染色體顯性遺傳,患者子女有50%的機率遺傳。但也有無家族史的新生突變病例報告3)。
當高鐵蛋白血症無鐵過載或發炎證據,且合併青少年雙側白內障時,應懷疑HHCS。確診需透過FTL基因IRE區域的基因檢測。
家族史是重要的篩檢工具1)3)。若家系中有兩人以上出現高鐵蛋白血症和早期白內障,即使無基因檢測也可臨床診斷1)。也可根據白內障的形態特徵懷疑HHCS6)。
HHCS的典型檢查結果如下所示。
HHCS與遺傳性血色素沉著症(HH)皆以高鐵蛋白血症為共同表現,但檢查值模式明顯不同。
| 檢查項目 | HHCS | HH |
|---|---|---|
| 血清鐵 | 正常 | 升高 |
| 轉鐵蛋白飽和度 | 正常 | 升高 |
| 總鐵結合能力 | 正常 | 降低 |
HH是最重要的鑑別診斷,是放血和鐵螯合治療的適應症1)。若誤將HHCS當作HH進行這些治療,會導致嚴重的缺鐵性貧血。
其他鑑別診斷包括以下疾病:
HHCS患者的血清鐵、總鐵結合能力(TIBC)及運鐵蛋白飽和度均正常,無鐵過量。而遺傳性血色素沉著症患者的血清鐵和運鐵蛋白飽和度升高,導致肝臟、心臟和胰臟鐵沉積。對HHCS患者進行放血治療會迅速導致缺鐵性貧血,因此鑑別診斷極為重要。
HHCS中唯一受影響的器官是水晶體。因此,對有症狀的白內障進行手術摘除是唯一的治療方法。
標準術式為超音波乳化術(phacoemulsification)合併人工水晶體植入術2)。年輕患者因調節力喪失成為問題,需在術式選擇上加以考量。
Khoramnia等人(2021)對一名18歲的HHCS患者施行了Duet手術5)。這是一種雙重植入法,將一枚複曲面單焦點人工水晶體(+22.5D)植入囊袋內,並在睫狀溝中額外植入一枚輔助三焦點人工水晶體(Sulcoflex)。術後3個月達成了良好的遠、中、近視力。輔助水晶體可在未來疾病變化時取出,這對年輕患者具有戰略優勢。
建議HHCS患者及其家屬定期進行眼科檢查,以便早期發現白內障3)。
在HHCS中,鐵蛋白過度產生,但體內鐵儲存量本身正常。放血會導致鐵快速流失,引發重度缺鐵性貧血1)。詳情請參見「病理生理學」章節。
鐵蛋白是由H鏈(亞鐵氧化酶活性)和L鏈(鐵核形成和鐵釋放促進)的24個亞基組成的球殼狀蛋白質。血清鐵蛋白主要由L鏈組成,並部分糖基化6)。
細胞內鐵穩態通過IRP(鐵調節蛋白)和IRE(鐵反應元件)的相互作用進行調節6)。
FTL基因的IRE突變導致IRP與IRE的結合受損。結果,無論鐵水平如何,L-鐵蛋白mRNA的轉譯抑制被解除,導致L-鐵蛋白持續過量產生6)。
IRE由以下結構組成6)。
突變位置不同導致IRP結合障礙程度不同,從而造成鐵蛋白水平和白內障嚴重程度的差異。
關於白內障形成,提出了兩種假說6)。
鐵相關假說
機轉:L-鐵蛋白過量→游離鐵增加→活性氧(ROS)產生→水晶體氧化損傷
問題:L-鐵蛋白不直接結合鐵,水晶體結晶沉積物含鐵量低。目前認為可能性不大。
結晶沉積假說(主流)
機轉:不含鐵的L-鐵蛋白聚集體沉積在水晶體皮質→光散射→透明度喪失
依據:沉積物呈點狀、白色麵包屑樣,分布於核與皮質。此假說目前最為有力。
對鐵調素(鐵代謝的核心調節因子)無影響,即使存在HFE H63D突變,鐵調素值也未發生變化4)。
FTL IRE突變導致L-鐵蛋白過度產生,不含鐵的L-鐵蛋白聚集體沉積在晶狀體皮質與核中。這些沉積物散射光線,導致晶狀體透明度喪失6)。主要原因是蛋白質的物理沉積,而非鐵的氧化損傷。
正在研究IRE內突變位置導致的嚴重程度差異。與上下莖的突變相比,六核苷酸環的突變往往導致更高的鐵蛋白水平和更嚴重的白內障6)。
Zin等人(2023)分析了巴西的三個家族,報告稱攜帶FTL突變同時攜帶HFE H63D雜合突變的患者鐵蛋白水平可能更高2)。這種共存對表現型的影響需要進一步研究。
Hemanna等人(2025)報告了一個僅通過男性傳遞四代的HHCS家系3)。這種傳遞模式暗示了印記效應或性別相關修飾因子的參與。已提出需要研究表觀遺傳信號。
闡明鐵蛋白水平隨時間的變化與突變位點的相關性,有望提高早期診斷水平3)。