巨天门冬氨酸氨基转移酶升高患者的鉴别诊断1例临床分析
人血清中酶活性升高通常与疾病存在相关。然而，在某些良性情况下，如存在巨酶(macro-enzymes）时，酶活性亦可升高。巨酶可能导致实施高度不必要且有创性(侵入性)的诊疗手段，不仅可能给患者带来并发症风险，也增加了医院的额外成本。因此，诊断此类情况对于避免不必要的临床检测至关重要。本文报告一例71岁无症状女性患者，其天门冬氨酸氨基转移酶（AST）持续升高，被转诊至我院以排查潜在肝病。通过应用聚乙二醇（PEG）沉淀法检测，我们成功鉴定出巨天门冬氨酸氨基转移酶（macro-AST）。这一发现避免了实施高风险的肝脏活检。这表明对于AST活性呈孤立性升高且无肝病临床症状的患者，临床医生应始终考虑将macro-AST纳入鉴别诊断流程。
一、巨天门冬氨酸氨基转移酶（Macro-AST）
自1964年以来，巨酶（macro-enzymes）被定义为由酶与大分子结合形成的复合物，1978年，科学家Konttinen首次报道了macro-AST。macro-AST以形成高分子量复合物而闻名，该复合物因其体积庞大而无法经肾脏清除，从而导致血清AST活性持续升高。此外，macro-AST的活性可随时间保持稳定或自然波动。此类患者通常为60岁以下的女性，且属于自身免疫性疾病的高风险人群，其血清AST活性常高于500U/I。AST是一种依赖磷酸吡哆醛的转氨酶，催化天冬氨酸和谷氨酸之间α一氨基的可逆转移，该酶存在于肝脏、心肌细胞、肾脏、脑组织、骨骼肌和红细胞中。存在两种同工酶———种位于线粒体（m-AST），另—种位于细胞质(c-AST)，分别由位于10q24和16q12染色体上的G0T1和GOT2基因编码，这两种同工酶均可形成巨酶。巨酶可分为两类：I型和型。其确切发病机制尚不明确，但I型巨酶的机制很可能基于自身免疫，免疫反应或免疫耐受失调似乎与巨酶的形成相关。一种可能的理论是，在分子模拟现象下，IgG、IgM或IgA的Fab片段将血清酶作为抗原结合。当酶发生自身聚合或与药物等外源性化学物质结合时，则形成Ⅱl型巨酶。macro-AST属于I型巨酶，由形成250-kDa的复合物产生。
2017年，Kulecka等人对家族性macro-AST患者进行了G0T1基因序列分析，发现在G0T1中存在一个错义突变(p.GIn208Glu和rs374966349)，该突变与macro-AST相关，但其遗传方式和外显率尚不清楚。该研究还表明，此位置是一个带负电荷的谷氨酸，可能对于血清免疫球蛋白牢固锚定在G0T1酶表面至关重要。然而，该突变仅在29个家族中的20个家族中观察到，这表明macro-AST可能具有多基因遗传特性，需要进一步的遗传学研究。macro-AST在普通人群中较为罕见，据报道，其在胃肠病患者中的患病率约为0.014%，而在AST活性孤立性升高的儿童中则超过33%。通常，macro一AST患者完全无症状，因此属于良性状态，无需特殊治疗。然而，也有报道macro-AST与恶性肿瘤（如肺癌、乳腺癌、胃肠道癌症和多发性骨髓瘤)或与类风湿关节炎、系统性红斑狼疮、强直性脊柱炎、乳糜泻、慢性丙型肝炎病毒感染、儿童川崎病相关的病例。
二、Macro-AST的实验室诊断方法
临床上有多种方法可用于鉴定人血清样本中的macro-AST，例如超速离心法、凝胶过滤色谱法(GFC）、免疫固定电泳法（IE）或聚乙二醇（PEG）沉淀法（见表1）。
1. PEG沉淀法：因耗时短、成本低且操作简便等优点是目前临床实验室中最常用于macro-AST检测的方法之一。该方法基于PEG能够通过吸收可用溶剂并增加溶液中复合物的浓度来沉淀Ig-AST复合物。为确认macro-AST的存在，需在沉淀后测定AST活性，并计算AST回收率（%）和PEG沉淀活性（%）。尽管该方法快速、简单且成本效益高，但由于其对单体AST存在假性沉淀而导致特异性较低，缺乏参考范围，且结果需通过更可靠的方法进行确认，故仅适用于筛查。
2. 超速离心法：因其复杂性，在常规临床实验室中很少用于巨酶鉴定。该方法的原理是利用滤膜分离高分子量分子（如Ig复合物）与低分子量分子（如单体酶）。此方法同样需要在分离前后评估AST活性，以计算AST回收率（%）和超速离心后活性(%)。尽管其特异性高于PEG沉淀法，但因分析时间长且需要昂贵设备而缺乏实用性。
3. 凝胶过滤色谱法（GFC）：是目前用于巨酶鉴定最常用的色谱技术。该技术基于巨酶与单体酶在分子大小上的差异进行分离，单体酶因其分子量较小，洗脱时间早于分子量更大的Ig复合物，从而能够准确、特异地分离这些分子种类。因其特异性，GFC被视为macro-AST实验室诊断的参考方法。然而，尽管此方法特异性高，但也存在一些缺点，如分析时间长、成本高。因此，通常只有参考实验室将其用于macro-AST的鉴定。
4. 免疫固定电泳法（IE）：是另一种应用于巨酶检测和鉴定的分析方法。该方法通过分子大小和电荷分离单体酶与其Ig复合物，并利用酶特异性单克隆抗体和染料对其进行鉴定和显影。尽管IE对macro-AST的鉴定具有高度特异性，但其操作费力耗时，因此在常规临床工作中很少使用，仅限于作为参考方法在参考实验室应用。
三、病例报告
患者71岁女性，患者因持续存在的孤立性血清AST升高被转诊至我院，该异常指标最初在她6个月前因胃食管反流病和肝脂肪变性进行检查时被发现。患者主诉反流和吞咽困难，并因A级糜烂性食管炎目前正在使用质子泵抑制剂（PPIs）和氧化铋治疗。患者无腹痛、肌痛或黄疸，临床检查其他方面未见异常。无酗酒史。既往病史包括高血压、血脂异常、阵发性心房颤动和脊柱骨关节炎。患者服用以下药物：埃索美拉唑、胰酶、氧化铋、伊托必利、水飞蓟素、缬沙坦/氢氯噻嗪、缬沙坦/氨氯地平、利伐沙班、佐匹克隆、长春西汀、非甾体抗炎药，以及治疗尿路感染所需的呋喃妥因和“Aterolip”（一种用于治疗血脂异常的草药）。
患者实验室检查显示AST升高至578U/I（参考区间≤40U/L），而丙氨酸氨基转移酶（ALT）、γ－谷氨酰转移酶（GGT）、碱性磷酸酶（AP）、肌酸激酶(CK）、乳酸脱氢酶（LDH）和胆红素检测结果均正常，凝血功能检查和白蛋白未提示任何异常。最早的医疗记录显示，10年前患者AST活性正常，但6个月前显著升高至118U/l，并在随后的2个月内持续升高至653U/l（图1）。患者其余实验室检查未见异常：全血细胞计数、红细胞沉降率、C反应蛋白、铁蛋白、肌红蛋白、铜蓝蛋白、肌酐、钠、钾和离子钙均正常。针对自身免疫性肝炎的检查包括抗核抗体和抗线粒体抗体，结果均为阴性；丙型肝炎血清学检测以及乙型肝炎表面抗原也均为阴性。
针对乳糜泻的组织谷氨酰胺转移酶抗体检测结果为阴性，粪便隐血试验阴性。尿液分析和尿沉渣镜检正常。影像学检查包括腹部超声，显示存在肝脏和胰腺脂肪变性的迹象，但其他方面未见异常。肝脏弹性成像结果符合肝脂肪变性，4.0kPa，CAP：249dB/m，IQR/med：15%，IQR：0.6。尝试使用熊去氧胆酸治疗无效，停用PPI和“Aterolip”也对AST活性无影响。
在进行了广泛检查而结果大多为阴性后，考虑macro-AST综合征的可能性。采用IFCC推荐的酶学法(NADH，吡哆醛-5'-磷酸）在Architect i2000SR分析仪上通过分光光度测定血清AST活性，同时使用PEG沉淀法评估样本是否存在macro-AST，将25%PEG溶液与患者血清等体积混合，涡旋混匀1min。混合后，使用Sigma 1-14微量离心机以554×g离心10min。最后，小心移去上清液，保留沉淀物用于测定PEG沉淀后的AST活性。同时，将100μl血清与100μl生理盐水混合，并测定其AST活性。患者基础血清AST活性为653U/I，PEG沉淀后上清液AST活性（AST activityPEG）为10U/I，生理盐水稀释样本的AST活性（AST activitySAL）为562U/I。PEG沉淀的效果可通过沉淀后的回收率来定义：回收率（%）=（AST activityPEG/ASTactivitySAL）×100=（10/562）×100=1.78%。同时计算了PEG沉淀活性百分比（%PPA）：%PPA=100×[ (AST activitySAL-AST activityPEG ) /ASTactivitySAL]=100×[（562-10）/562] =98.22%。PEG沉淀后的AST活性、PEG回收率和%PPA结果均表明存在macro-AST。
四、讨论
在本病例中，患者71岁无症状女性因AST持续升高被转诊至医院，以排查潜在肝病。对肝酶升高的评估涉及广泛的检查，主要鉴别肝损伤的感染性、环境性、自身免疫性和遗传性病因。特别是，大多数检查应筛查酒精性和非酒精性脂肪性肝病、病毒性肝炎、自身免疫性肝炎、血色素沉着症、Wilson病、α-1抗胰蛋白酶缺乏症以及药物相关性肝损伤。导致AST活性升高的非肝性原因较少，包括急性情况（如心肌损伤、热射病、横纹肌溶解、溶血）和慢性情况（如macro-AST综合征）。本例患者虽有脂肪肝，但这无法解释显著的孤立性AST升高（ALT无任何升高）。患者也接受了药物性肝损伤的检测，但停用PPI和非处方草药均未对AST活性产生影响。这提示AST升高很可能与肝损伤无关。
尽管有多种方法可用于巨酶鉴定，但并非所有常规临床实验室都随时具备这些条件。通常，常规临床实验室配备有PEG沉淀法，因为他们常需筛查Ig-激素复合物，如巨泌乳素。已知PEG沉淀法在鉴定macro-AST方面缺乏特异性，但其易于在常规临床实验室应用，初步结果有助于在获得参考实验室的进一步结果前促进临床决策。因此，PEG沉淀测定可能有助于避免不必要的额外干预或实验室检测，并减少医院的患者护理支出。
五、结论
通过使用PEG沉淀法，我们得以鉴定出macro-AST是导致孤立性AST升高的原因。这有助于避免在确诊macro-AST之前所考虑的高风险肝活检操作。对于孤立性AST升高且无肝病临床表现的病例，医生应始终考虑进行macro-AST的诊断性检查。及时检测出macro-AST有助于减少不必要的操作、检测次数及医院成本。
编译节选自：Acta Med Litu. 2023 Jul 31;30(2):181-187.
