《Genes》：Diagnosis of Familial Hypercholesterolemia in Children: From Clinical Features Through Gene Variants to Polygenic Score
Raffaele Buganza,
Cecilia Nobili,
Giulia Massini,
Giovanna Cardiero,
Maria Donata Di Taranto,
Luisa de Sanctis and
Ornella Guardamagna
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这篇综述性研究旨在评估儿童杂合子家族性高胆固醇血症（HeFH）的综合性诊断策略。文章通过分析致病基因变异、多基因风险评分（PRS）及体质指数（BMI）对血脂表型的影响，强调了在基于LDL-C水平和显性遗传模式的初步筛查基础上，变异类型、肥胖（BMI z-score > 2 SDS）和多基因背景共同导致了患者表型的异质性，这提示了在遗传诊断之外协同管理其他心血管风险因素的重要性。研究结论认为，在儿科临床实践中整合多因素评估有助于优化个体化干预。
引言
杂合子家族性高胆固醇血症（HeFH）以低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）水平升高为特征，普通人群患病率约为1/200-300。由于血管暴露于LDL-C的浓度和持续时间与动脉粥样硬化风险密切相关，且动脉粥样硬化改变在HeFH患儿中即已开始，因此儿童期的早期诊断对及时启动治疗、降低远期心血管风险至关重要。然而，HeFH的诊断仍面临诸多挑战，包括缺乏统一的临床诊断标准和分子分析候选者筛选策略。FH相关基因主要包括LDLR（约占病例90%以上）、APOB（约5%）和PCSK9（<1%），均呈常染色体显性遗传。此外，约5-30%具有FH表型的个体未发现已知致病基因变异，这可能与未识别的基因或多基因病因有关。多基因风险评分（PRS）基于多个单核苷酸多态性（SNP）的累积效应，可用于评估升高的LDL-C的总体遗传易感性。除遗传因素外，体质指数（BMI）增加等生活方式因素也影响血脂谱。本研究旨在通过评估基因变异、PRS和人体测量学参数对血脂谱的影响，进一步探究疑似HeFH个体的特征。
材料与方法
研究设计与参与者
本研究是一项针对疑似HeFH儿科人群的回顾性观察性研究。纳入标准为：经过6个月饮食干预后，LDL-C水平≥年龄和性别相关第95百分位数，且至少有一位生物学父母的基线LDL-C≥第95百分位数（体现常染色体显性遗传模式）。共纳入214名受试者。饮食干预基于地中海式饮食。研究排除了继发性高胆固醇血症和混合型血脂异常患者。在60名受试者的亚组中计算了基于6个和12个SNP的LDL-C多基因风险评分。
临床与生化评估
收集了详细的病史和体格检查数据，包括评估黄斑瘤、黄色瘤等临床体征及人体测量学指标。体质指数（BMI）根据世界卫生组织（WHO）参考标准计算。生化分析包括测量总胆固醇（TC）、高密度脂蛋白胆固醇（HDL-C）、甘油三酯（TG）、载脂蛋白B（ApoB）和脂蛋白(a)[Lp(a)]。LDL-C浓度使用马丁-霍普金斯公式和弗里德瓦尔德公式计算。非高密度脂蛋白胆固醇（non-HDL-C）通过TC减去HDL-C得出。
遗传检测与多基因评分
对于2019年之前的患者，采用基于传统方法的逐步基因筛查方案（依次分析LDLR、PCSK9、APOB基因）。2019年起，采用基于下一代测序（NGS）的方法，可检测LDLR、APOB、PCSK9、LDLRAP1、APOE和STAP1基因的小变异及LDLR的拷贝数变异。使用Devyser FH v2试剂盒对特定SNP进行基因分型，以计算已发表的12-SNP和6-SNP LDL-C PRS。根据意大利人群研究得出的阈值判断PRS阳性或阴性。
结果
患者特征与遗传检测结果
在214名接受分子分析的患者中，190人携带致病性变异（V+），17人检测为阴性（V-），7人携带意义未明变异（VUS）。突变检出率（MDR）为91.8%。VUS患者被排除在主要分析之外。在190例V+病例中，187例为LDLR基因变异，3例为APOB基因变异。错义变异占LDLR变异的55%。LDLR变异中，63%被归类为“缺陷型”，37%为“无效型”。与V-受试者相比，V+受试者仅LDL-C水平显着较高（马丁-霍普金斯公式：208 vs. 187 mg/dL，p=0.041；弗里德瓦尔德公式：212 vs. 188 mg/dL，p=0.035），其他主要临床和实验室参数无显着差异。两组中父母和亲属的冠心病（CHD）和早发冠心病（pCHD）发生率均很高，无组间差异。
影响血脂谱的其他因素评估
在V+组内，携带“无效”变异（包括无义、剪接、导致移码的缺失/插入和大片段重排）的患者，其LDL-C浓度显着高于“缺陷”变异（包括错义、未导致移码的缺失/插入和启动子变异）携带者。Spearman相关分析显示，V+患者的BMI标准差分数（SDS）与HDL-C水平呈负相关（p<0.001）。与BMI z分数≤2 SDS的V+患者相比，BMI z分数>2 SDS（肥胖）的V+患者表现出更低的HDL-C、更高的LDL-C、非HDL-C和ApoB水平。
关于多基因风险评分，V+和V-组的12-SNP PRS和6-SNP PRS中位数重叠，已发表的阈值未能区分本研究人群的血脂严重程度。然而，在V+受试者中，12-SNP评分可作为表型调节因子：在多变量线性回归中，调整年龄、性别和BMI SDS后，更高的12-SNP评分与更高的非HDL-C（β=62.6 mg/dL每增加1单位，p=0.028）和LDL-C（使用马丁-霍普金斯公式计算时：β=72.5 mg/dL，p=0.012）水平独立相关。
讨论
在儿科人群中，先证者LDL-C≥第95百分位数结合高胆固醇血症的显性遗传模式，是一种简单有效的诊断标准，具有高突变检出率（91.8%）。本研究中LDLR是最常涉及的致病基因（98.5%），最常见的变异类型是错义变异（55%）。“无效”变异携带者比“缺陷”变异携带者表现出更高的LDL-C水平，表型更严重。V+与V-组间，除LDL-C外其他参数无差异，且家族性冠心病患病率无统计学差异，提示缺乏冠心病家族史不应降低对HeFH的临床怀疑。
多基因风险评分（PRS）作为一个新兴的诊断维度，在本研究队列中，其分布V+与V-患者间存在重叠，已发表的阈值无法可靠区分多基因形式。然而，作为连续变量时，12-SNP评分在V+患者中表现为表型调节因子。这支持了一种单基因-多基因联合模型，即致病性FH变异驱动LDL-C升高，而多基因背景可能调节致动脉粥样硬化的脂质负荷，并有助于解释致病性变异携带者间的个体差异。因此，PRS应更好地被界定为血脂严重程度的调节因子，而非诊断鉴别器。
本研究另一个方法学启示涉及LDL-C水平的估算。在儿科FH人群中，使用固定甘油三酯与极低密度脂蛋白胆固醇（VLDL-C）比率（5:1）的弗里德瓦尔德公式通常会导致LDL-C高估，且误差因人而异。而基于甘油三酯和非HDL-C分层的可调因子的马丁-霍普金斯公式显示出更优的准确性。在本研究中，PRS与LDL-C的关联性在使用弗里德瓦尔德公式时仅呈趋势，而使用马丁-霍普金斯公式时则达到统计学显着性，这表明LDL-C计算方式的选择可能影响基因型-表型关联的检测。
此外，本研究发现HeFH患者的BMI与HDL-C呈负相关，肥胖的HeFH患者比非肥胖者HDL-C更低，LDL-C、非HDL-C和ApoB更高。这表明，除遗传性脂质异常外，超重和肥胖等可改变因素也会对血脂谱产生负面影响。因此，对于已具有高遗传风险的HeFH患者，通过营养咨询和体育锻炼来管理BMI尤为重要。饮食是儿童FH管理的基石，坚持地中海式饮食等有益心脏健康的饮食模式与致动脉粥样硬化脂质和脂蛋白浓度降低相关。
结论
早期发现儿科HeFH患者对于及时启动治疗和降低长期心血管风险至关重要。在儿科人群中，先证者LDL-C≥第95百分位数结合高胆固醇血症的显性遗传模式，是一种简单有效的诊断标准，具有高突变检出率。
在此类经筛选的儿科队列中，使用已发表阈值时，多基因LDL-C评分在区分变异阳性与变异阴性受试者方面诊断价值有限。然而，多基因背景仍可能通过独立影响非HDL-C和LDL-C水平，导致变异阳性患者血脂严重程度的个体差异。在将其转化为临床实践前，仍需进一步研究。
除了遗传风险，可改变的因素，特别是超重，与更致动脉粥样硬化的血脂谱相关。因此，儿科HeFH的综合护理应结合遗传诊断、LDL-C降低治疗以及旨在优化BMI和整体心血管风险的结构化生活方式干预。
