作者：曹洋嘉 吕珊珊 何进卫 傅文贞 张浩 章振林

单位：上海交通大学附属第六人民医院骨质疏松和骨病科 骨代谢疾病与遗传研究室

摘要：发生在婴幼儿的骨皮质增生十分罕见，易被误诊为肿瘤或感染。本文报道一例3月龄女婴，因烦躁哭闹、肢体活动减少并扪及包块就诊，结合影像学及血液生化检查，初步诊断为Caffey病，检测发现存在COL1A1基因突变(p.Arg1014Cys)而确诊。本文在进行相关文献复习的基础上，对该病例展开讨论，旨在提高临床医师的认识与鉴别。

关键词：Caffey病；婴儿骨皮质增生症；Ⅰ型胶原α1链基因；突变

Caffey病(OMIM11400)又称为Caffey-Silverman病或婴儿骨皮质增生症(infantile cortical hyperostosis，ICH)，是一种具有遗传性的罕见骨骼系统疾病，国外报道发病率为48/10万，国内尚无相关数据。该病可分为散发性和家族性。临床表现为无诱因的多发或单发性骨皮质增生，软组织肿胀及触痛，下颌骨是散发型患者最常受累的部位，而家族性患者常累及胫骨。该病常引起婴儿烦躁啼哭，肢体肿胀畸形。本病虽有自限性，但少数严重者及复发者可出现肢体畸形。

病例摘要

患者女，3月龄，江苏籍，汉族。因“肢体活动减少伴哭闹1个月”就诊。患儿自2017年4月始，四肢活动逐渐减少，烦躁易哭闹，按压双前臂、双上臂及左侧大腿可扪及硬质肿块并引起患儿哭闹。四肢皮温正常，患儿无发烧、呕吐、也没有喂养习惯的改变。外院未予明确诊断，父母携其于2017年5月23日赴本院就诊。父母非近亲结婚，系第一胎、第一产，足月剖腹产，出生体质量3.45 kg，apgar评分10分，无窒息发绀，无畸形及出血。患儿母亲孕6周时无明显诱因出现阴道流血，予以黄体酮保胎治疗后好转；孕8周时呕吐明显，查尿酮体(+)。孕期因“感冒”服用过“蒲地蓝”；未接受过射线。患儿母乳喂养，服用维生素D3滴剂[星鲨，国字H35021450，国药控股星鲨制药(厦门)有限公司]，400 IU，1次/d；生长发育同正常同龄人；否认肝炎、寄生虫等病史，预防接种按时进行。患者无家族史，父母健康，母亲29岁，身高164 cm，父亲27岁，身高174 cm。

入院查体：体温36.8 ℃，脉搏119次/min，律齐；体质量5.4 kg，身长57.8 cm。患者下颌骨及右侧桡骨可见形态异常，表现为下颌骨宽大，右侧前臂略肿胀。按压右侧桡骨及左侧股骨可扪及硬质肿块，按压时患儿哭闹不止。患儿皮肤弹性正常，无瘢痕及色素沉着，无蓝巩膜，听力正常，关节活动正常，韧带略松弛，各项神经系统检查均正常。

辅助检查：血尿常规均未见明显异常。血尿素氮、肌酐、钾、钠、氯均在正常范围，血钙2.75 mmol/L(正常值2.25~2.75 mmol/L)，血磷1.93 mmol/L(正常值1.29~1.94 mmol/L)，碱性磷酸酶(ALP)642 U/L(正常值20~220 IU/L)，血沉(ESR)84 mm/h(正常值0~26 mm/h)，β-Ⅰ型胶原羧基末端肽(β-CTX)774.1 ng/L(女童参考值500~1 860 ng/L)，骨钙素(BGP)181.8 ng/mL(女童参考值44.9~122.5 ng/L)，甲状旁腺激素(PTH)11.13 pg/mL(女童参考值8.7~39.5 ng/L)，25OHD 38.24 ng/mL(女童参考值12.4~48.6 ng/mL)。X线示：左股骨干局部增粗，可见膨胀性改变，其内密度不均；双侧桡骨及肱骨干局部不规则增粗，呈膨胀性改变，其内密度不均，双侧桡骨较尺骨略短，桡骨略弯曲。周围软组织未见明显肿胀(图 1)。

根据患者临床表现及辅助检查，拟诊为Caffey病，签署知情同意书之后，提取患儿及其父母的外周静脉血各3mL，并采用哺乳动物血液基因组DNA提取试剂盒提取DNA （上海莱枫生物科技有限公司，批号：K0509），对先证者进行COL1A1基因52个外显子及启动子500bp区域进行Sanger测序,利用在线Primer软件(http://frodo.wi.mit.edu/cgi-bin/primer3/primer3_www.cgi)设计26对引物进行扩增。将26个PCR扩增片段用虾碱酶(SAP，Promega公司)和外切酶Ⅰ(EXOⅠ，Epicentre公司)纯化后，用BigDye3.1试剂盒(ABI公司)进行测序。测序产物经酒精纯化后上ABl3130XL测序仪，测序文件用Polyphred软件分析并人工校对记录突变结果，利用Polyphen2(http://genetics.bwh.harvard.edu/pph2/)，SIFT(http://sift.jcvi.org/)，Mutation Master(http://www.Mutationtaster.org/)3个软件进行蛋白功能预测。基因测序结果发现先证者的COL1A1基因上有17个SNP位点及1个位于41号外显子的错义突变c.3040C＞T(杂合突变)，导致第1041位精氨酸变为半胱氨酸(p.Arg1014Cys)。同时，利用Polyphen2、SIFT及Mutation Master均预测该突变位点为致病突变。在250例正常对照组中均未发现该基因位点的突变。随后对先证者的父母进行了COL1A1已知突变位点检测，发现先证者父亲也存在c.3040C＞T杂合突变(图 2, 3)。用Uniprot网站分析出p.Arg1014在不同物种间高度保守(图 4)。

讨论

1945年，由Caffey和Silverman首次提出婴儿骨皮质增生症是一种罕见而特殊的病例类型。发病急性期患处会有炎症表现，可伴有全身的发热和患处的红肿热痛，血检呈C-反应蛋白及血沉升高的炎症表现。病变常累及长骨骨干、下下颌骨和锁骨，干骺端及软骨多不受影响，通常5个月以内发病，急性期平均持续2~3个月，骨骼表现通常于2岁之前自愈，仅少数会复发。

本文报道的患者病变累及双侧尺桡骨干、双侧肱骨干及左侧股骨干，下颌骨形态异常提示其也可能有病灶存在。增生的骨皮质呈膨胀样外向生长，骨干形态弯曲，但骨髓腔并未缩小，病变也未累及患儿干骺端及软骨。患儿的生化检查示ALP及骨钙素的异常升高，提示患儿成骨异常活跃。

2005年Gensure等通过基因连锁分析发现几个非亲缘家系Caffey病患者皆有COL1A1同一位点的突变：c.3040C＞T，导致p.R1014C，呈常染色体显性遗传，但仅79%的突变携带者发病。随后不同国家和人种的一系列报道均证实COL1A1的同一位点突变会引起Caffey病的特征表型，该病存在很大的外显不全率，很多携带该位点突变的患者亲属并没有相似表型。本患儿父亲也检测出同一位点的突变，但追问病史，否认有类似表现，显然为外显不全。与同样由COL1A1基因突变导致的成骨不全(OMIM166200，OMIM166210，OMIM259420，OMIM166220)相似，Caffey病患者表型可能受遗传背景或环境暴露因素的影响而产生差异，另一方面，由于疾病仅发生在患儿不会说话的阶段，一些表现轻微的患者可能会被遗漏。然而，COL1A1的突变并不能完全解释该病，因为在一些散发性和家族性的患者中并没有发现该基因的突变，提示该病可能还存在其他的致病机制。

目前检测出基因异常的Caffey病患者及家系，都是COL1A1同一位点的杂合突变。笔者的基因检测证实了以前的报道，Ⅰ型胶原蛋白是骨基质中含量最为丰富的纤维蛋白，COL1A1基因3040位碱基的突变(C→T)使Ⅰ型胶原α1(Ⅰ)链螺旋结构域的Gly-X-Y重复氨基酸序列的X位精氨酸被替换成半胱氨酸；半胱氨酸的产生会使胶原链产生异常的二硫键交联，影响胶原的正常结构及蛋白间的相互作用。超微结构分析可观察到患者皮肤胶原纤维直径异常增粗。纵观胶原突变数据库(http://www.le.ac.uk/genetics/collagen/)，在所有的COL1A1突变中，引起成骨不全的突变大多与甘氨酸(Gly)的改变有关，由于Gly体积小，紧紧包裹在螺旋链的中心，因此赋予胶原足够的稳定性，突变引起的成骨不全患者通常表现为骨脆性增加；而X和Y位的氨基酸突变表型多变，目前发现的精氨酸(R)→半胱氨酸(C)突变皆引起Ehlers-Danlos综合征(EDS)，表现为皮肤弹性增加，皮肤及血管脆弱易损伤及关节韧带松弛；而仅在α1(Ⅰ)链1014位置的精氨酸突变成半胱氨酸会引起骨皮质增生的表型，具体机制尚不完全清楚。已经证实1014位点位于三螺旋链中与白细胞介素-2(IL-2)相互作用的区域，并且与纤连蛋白相互作用的位点相邻，该位点的突变可能会通过影响胶原链与其他蛋白和因子的相互作用，改变细胞外基质中的信号传导，从而调动局部基质的炎症反应，引起骨膜的异常增生和疼痛。以往报道也多次证实患儿有软组织肿胀，C-反应蛋白升高及血沉增快的炎症表现。骨骼的磁共振成像(MRI)也可以检测Caffey病患者的特征性炎症和炎症信号在肌肉，结缔组织和骨髓中的表达。骨膜损伤似乎是发病的诱因，5月龄内的婴儿对骨膜损伤更加敏感。

Caffey病患者也常常在产前发病，原因不明。35周以前发生骨皮质增生的胎儿常致死率高，而35周之后发病的患儿症状较轻。胎盘水肿及羊水过多是产前Caffey病预后不良的标志，应注意产前超声的筛查。若发生在婴幼儿及少数成人(多为复发)，可根据典型的影像学特征及临床表现进行诊断，基因检测出异常突变即可确诊。需与以下疾病相鉴别：(1)Ⅴ型成骨不全：多数患儿有患处的骨折史，骨密度低，骨皮质菲薄，可伴有桡骨小头脱位和骨间膜钙化；为常染色体显性遗传病，多有家族史，基因检测出IFITM5基因突变可确诊。(2)维生素A过多症：发病患儿多大于6月龄，且有长期服用维生素A的病史，骨膜增生及软组织肿胀以长骨和跖骨多见。(3)进行性骨干发育不良：患儿多纤瘦，肌萎缩，长骨对称性增厚及硬化，以承重的双下肢为甚，也可累及颅骨，该病为常染色体显性遗传病，多由TGF-β1基因突变所致。(4)婴儿生理性骨膜炎：轻度的皮质增厚，为正常的生理现象，此征象会随着生长发育逐渐消失。另需与骨肿瘤、药物引起的骨皮质增生、高磷血症以及感染等相鉴别。

对于Caffey病的治疗，绝大多数意见认为无需特殊处理，但针对急性期患者的炎症表现，有文献报道用抗炎药物进行处理是有效的。Heyman等报告了5例皮质增生症患者的前列腺素(PGE)水平升高，非甾体抗炎药(NSAIDs)和皮质类固醇能够用于改善炎症和疼痛。少数成年后遗留畸形的患儿可行手术正畸。

尽管Caffey病的预后良好，一般不影响患者的生长发育，6~9个月内增生的皮质新骨也最终会与下层皮质重塑并使骨骼恢复正常的外观，但该病有一定的复发率，仍需对患者进行长期随访观察。笔者于2017年10月对患者进行了电话随访，其父诉其肢体肿胀消退，股骨及桡骨畸形均已改善。