新生兒黃疸的遺傳因素

楊立業(yè)王朋朋

?綜 述?

新生兒黃疸的遺傳因素

楊立業(yè)1★王朋朋2

新生兒黃疸是全球兒科醫(yī)生共同面對(duì)的難題，遺傳因素在新生兒黃疸的發(fā)病中起重要作用。目前的研究認(rèn)為，與新生兒黃疸發(fā)生有關(guān)的因素主要有G6PD、尿苷二磷酸葡萄糖醛酸轉(zhuǎn)移酶1A1、編碼有機(jī)陰離子轉(zhuǎn)運(yùn)體（OATP）的基因SLCO1B1和SLCO1B3，以及血紅素加氧酶1 和膽綠素還原酶A。

新生兒；病理性黃疸；新生兒高膽紅素血癥；溶血

新生兒黃疸（Neonatal jaundice）是全球兒科醫(yī)生共同面對(duì)的難題。國外文獻(xiàn)建議足月兒血清膽紅素＜220.59 μmol/L（12.8 mg/dL）時(shí)為生理性黃疸的界限[1]。國內(nèi)學(xué)者將正常足月新生兒黃疸的診斷標(biāo)準(zhǔn)定為：出生后第一天≥103μmol/L（6 mg/dL）,出生第二天≥154μmol/L（9 mg/dL），出生第三天≥205 μmol/L（12 mg/dL），大于3天≥257μmol/L（15 mg/dL）[2]。目前已經(jīng)明確部分新生兒黃疸的原因，如早產(chǎn)、ABO溶血、缺氧/窒息、脫水/嘔吐、葡萄糖-6-磷酸脫氫酶（glucose-6-phosphate dehydrogenase de fi ciency，G6PD）缺乏等，但仍有相當(dāng)部分病例原因不清[2]。在足月新生兒中，亞洲黃種人和印第安人新生兒血清非結(jié)合膽紅素的峰值水平比白人和黑人高出1倍，黃種人新生兒核黃疸的發(fā)生率也高于白人和黑人[1]。因此認(rèn)為遺傳因素在新生兒黃疸的發(fā)病中起作用。

目前的研究認(rèn)為，與膽紅素代謝有關(guān)的因素主要有G6PD、尿苷二磷酸葡萄糖醛酸轉(zhuǎn)移酶1A1（uridine diphosphate glucuronosyl transferase 1A1，UGT1A1）、編碼有機(jī)陰離子轉(zhuǎn)運(yùn)體（organic anion-transporting polypeptide，OATP）的基因SLCO1B1和SLCO1B3以及血紅素加氧酶1 （heme oxygenase-1，HO-1）和膽綠素還原酶（biliverdin reductase A，BLVRA）[3,4,9]。HO-1是血紅素分解的起始和限速酶，可以將血紅素分解為膽綠素、鐵（Fe2+）和一氧化碳（CO），膽綠素則被BLVRA進(jìn)一步還原成膽紅素[9]。G6PD、UGT1A1和SLCO1B1的基因變異與新生兒黃疸的關(guān)系國外和國內(nèi)都有相關(guān)研究，但當(dāng)時(shí)的研究多采用等位特異性寡核苷酸探針雜交（ASO）、PCR-限制性片段長度多態(tài)性分析（PCR-RFLP）、PCR-擴(kuò)增阻滯突變系統(tǒng)（PCR-ARMS）、單鏈構(gòu)象多態(tài)性分析（PCR-SSCP）或者PCR擴(kuò)增后進(jìn)行測(cè)序的方法，由于技術(shù)的限制，只能對(duì)單個(gè)基因的少數(shù)位點(diǎn)進(jìn)行基因突變分析，研究缺乏代表性和系統(tǒng)性[5～8]。鑒于G6PD、UGT1A1、SLCO1B1、SLCO1B3、HO-1和BLVRA在介導(dǎo)膽汁酸和膽紅素生理和病理功能效應(yīng)中的重要作用，這些基因多態(tài)性的研究將有助于為新生兒黃疸個(gè)體表現(xiàn)差異提供分子水平的解釋，同時(shí)也為臨床治療提供指導(dǎo)。

1 UGT1A1基因缺陷與新生兒黃疸

尿苷二磷酸葡萄糖醛酸轉(zhuǎn)移酶1（uridine diphosphate glucuronosyl transferase 1，UGT1）基因位于染色體2q37，基因全長大于500 kb，已知人類主要的膽紅素代謝相關(guān)UGT是UGT1A1[10]。UGT1A1啟動(dòng)序列TATA盒野生基因型為（TA）6TAA， TA重復(fù)序列（TA）5-8TAA參與調(diào)節(jié)UGT1A1的轉(zhuǎn)錄活性，UGT1A1基因的表達(dá)隨著TA重復(fù)序列的增加而降低，進(jìn)而影響酶的活性[11,12]。UGT1A1基因的多態(tài)性也可表現(xiàn)在編碼區(qū)，在亞洲黃種人常見，如211G→A（Gly71Arg）、686C→ A（Pro229Gln）、Arg367Gly、Tyr468Asp等[1,5,7,13,14]。亞洲黃種人UGT1A1基因啟動(dòng)子區(qū)域TATA重復(fù)多態(tài)性與新生兒黃疸關(guān)聯(lián)不明顯[14]。

2 G6PD缺乏癥

G6PD缺乏是一種伴性X染色體不完全顯性遺傳病，G6PD缺乏新生兒核黃疸發(fā)生率高，以往常強(qiáng)調(diào)溶血是導(dǎo)致黃疸的原因。然而，事實(shí)并非如此，在發(fā)生核黃疸的G6PD缺乏患兒中，貧血往往并不存在[15]。因而懷疑膽紅素結(jié)合的降低是一個(gè)重要的因素，間接膽紅素通過肝臟UGT與葡萄糖醛酸結(jié)合形成膽汁，而UGT1A1基因缺陷可導(dǎo)致酶缺陷，間接膽紅素不能有效地結(jié)合而排出，形成高膽紅素血癥。對(duì)G6PD缺陷的新生兒和正常對(duì)照研究發(fā)現(xiàn)：在UGT1A1基因正常的純合子，無論是否存在G6PD缺陷，其黃疸發(fā)生情況幾乎相同，而在UGT1A1基因啟動(dòng)子缺陷的純合子和雜合子中，有G6PD缺陷的新生兒黃疸發(fā)生情況顯著高于對(duì)照組[16]。因此推論，溶血并不是G6PD缺陷新生兒高膽紅素血癥的唯一發(fā)病機(jī)理，它需要另一因素即UGT1A1缺陷存在，其共同作用可導(dǎo)致嚴(yán)重的高膽紅素血癥，這足以引起核黃疸[16～17]。臺(tái)灣Huang 等[18]也有類似報(bào)告，UGT1A1基因核苷酸211G→A點(diǎn)突變導(dǎo)致G6PD缺乏患兒的膽紅素升高，甚至發(fā)生核黃疸的嚴(yán)重后果。研究提示UGT1A1和G6PD基因變異的累加效應(yīng)加重新生兒黃疸的發(fā)生[16]。但其它基因變異的疊加效應(yīng)是否能夠?qū)е禄蚣又匦律鷥狐S疸，目前無文獻(xiàn)報(bào)告。

3 有機(jī)陰離子轉(zhuǎn)運(yùn)多肽（OATP）影響膽紅素的代謝

OATP家族包括多個(gè)成員，目前認(rèn)為與膽紅素代謝有關(guān)的多肽包括OATP1B1（organic anion transporting polypeptide 1B1，又稱OATP-C，OATP2，LST1）和OATP1B3，它們是一種特異性分布于肝細(xì)胞基側(cè)膜上的一種轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，和體內(nèi)諸多內(nèi)源性或外源性物質(zhì)的肝臟攝取作用關(guān)系密切[19,23]。膽汁酸、葡萄糖醛酸化結(jié)合物、多肽和他汀類藥物都是OATP1B1轉(zhuǎn)運(yùn)的底物[19,24]。編碼OATP1B1和OATP1B3的基因分別為SLCO1B1和SLCO1B3[23]。近年來，SLCO1B1和SLCO1B3基因上已陸續(xù)發(fā)現(xiàn)多個(gè)單核苷酸多態(tài)性（SNP），其中有些SNP已經(jīng)在體外或體內(nèi)實(shí)驗(yàn)中證實(shí)與轉(zhuǎn)運(yùn)功能異常有關(guān)，不同種族和人群在基因水平的SNP差異明顯[20,22～24]。

OATPlBl與非結(jié)合型膽紅素（UCB）的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)有關(guān)，UCB是一種不溶于水的血紅素降解產(chǎn)物，主要由老化破裂的紅細(xì)胞產(chǎn)生。它主要經(jīng)過肝臟途徑進(jìn)行代謝清除，先由位于肝細(xì)胞基側(cè)膜的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白OATPlBl攝取進(jìn)入肝臟，然后經(jīng)Ⅱ相葡萄糖醛酸轉(zhuǎn)移酶UGTlAl葡萄糖醛酸化形成結(jié)合型膽紅素，最后由位于肝細(xì)胞頂膜側(cè)的多藥耐藥相關(guān)蛋白（ABCC2，MRP2）分泌進(jìn)入膽汁管排泄[19,20]。在這一過程中，OATP1Bl的轉(zhuǎn)運(yùn)是先決步驟，對(duì)UCB以及整個(gè)膽紅素代謝的平衡起著至關(guān)重要的作用，OATP1B3也有類似的功能和作用[22,23]。研究表明，SLCOlBl的T52lC突變導(dǎo)致血漿膽紅素水平升高，并且與新生兒黃疸有關(guān)[21]。而OATP1B3的基因多態(tài)性與新生兒黃疸的關(guān)系，目前無相關(guān)研究。

SLCO1B1的基因多態(tài)性與亞洲人的膽紅素水平相關(guān)，其中的兩個(gè)多態(tài)性*5/T521C/Val174Ala /rs4149056和*15/Asp130Asn/rs2306283是決定膽紅素水平的關(guān)鍵點(diǎn)，Val174Ala/rs4149056主要引起結(jié)合膽紅素的升高[24，25]。意大利的一個(gè)研究小組證實(shí)，SLCO1B3的基因變異導(dǎo)致特發(fā)性的輕度非結(jié)合膽紅素升高，影響血清膽紅素水平的SNP有兩個(gè)位點(diǎn)，一個(gè)位于下游的SNP rs2117032，第二個(gè)位點(diǎn)是rs17680137，位于SLCO1B3第7內(nèi)含子，在亞洲為單一倍體型，沒有基因變異[22]。

最近，科學(xué)家對(duì)8841例韓國人群進(jìn)行了膽紅素相關(guān)的全基因組關(guān)聯(lián)分析（GWAS），發(fā)現(xiàn)UGT1A1基因SNP位點(diǎn)rs11891311、rs4148323和SLCO1B3基因SNP位點(diǎn)rs2417940的多態(tài)性影響血清膽紅素水平，蛋白編碼變異體rs4148323, 只在亞洲人存在，而在歐洲人沒有這種變異，因此這種變異只影響亞洲人的血清膽紅素水平。有趣的是，關(guān)聯(lián)分析發(fā)現(xiàn)韓國人和歐洲人SLCO1B3的不同的基因變異對(duì)膽紅素的影響，在韓國人中，SLCO1B3內(nèi)含子7的rs2417940的變異為突出特征，而在歐美人常見的SNP位點(diǎn)rs17680137和rs2117032，沒有達(dá)到基因組關(guān)聯(lián)的統(tǒng)計(jì)學(xué)差異水平。同樣的，也沒有發(fā)現(xiàn)韓國人的SLCO1B1基因的多態(tài)性影響膽紅素的水平，提示膽紅素水平的遺傳因素在歐美人和韓國人不同種族之間的顯著差異[23]。

4 HO-1和BLVRA

HO-1（OMIM*141250）是血紅素分解的起始和限速酶，可以將血紅素分解為膽綠素、鐵（Fe2+）和一氧化碳（CO），膽綠素則被BLVRA進(jìn)一步還原成膽紅素[9]。HO-1啟動(dòng)子（GT）n二核苷酸重復(fù)序列調(diào)節(jié)HO-1的基因轉(zhuǎn)錄，重復(fù)次數(shù)n在12～40次之間[26]。短的等位基因（＜27 GT重復(fù)） 與成年人的總膽紅素水平增高相關(guān)[27]。日本的一個(gè)與新生兒有關(guān)的研究證明，HO-1（GT）n重復(fù)次數(shù)與新生兒總膽紅素水平無關(guān)[28]。然而，土耳其的一個(gè)研究小組證實(shí)，擁有短的HO-1 （GT）重復(fù)（＜24 GT）等位基因的新生兒比健康的新生兒更可能發(fā)生遷延性非結(jié)合的高膽紅素血癥[29]。

BLVRA（OMIM*109750）將膽綠素還原成膽紅素，理論上講，BLVRA 的多態(tài)性可能影響新生兒膽紅素的代謝。然而，在dbSNP 數(shù)據(jù)庫只有一個(gè)常見的非同義BLVRA基因變異rs699512：A /G（等位基因頻率: 高加索人0.23、非洲裔美國人0.08、中國人0.27、日本人0.40），沒有發(fā)現(xiàn)這種變異在亞洲的3種人群（漢族、維吾爾族和哈薩克族）中與總膽紅素水平的相關(guān)性[9]。這種變異對(duì)新生兒膽紅素的影響沒有相關(guān)研究[30]。

5 基因變異的累加效應(yīng)

一個(gè)個(gè)體可以存在多種膽紅素相關(guān)的基因變異[3～5,31,33]。 UGT1A1基因啟動(dòng)子區(qū)域的（TA）n變異合并編碼區(qū)的突變?cè)黾有律鷥焊吣懠t素的風(fēng)險(xiǎn)，甚至導(dǎo)致核黃疸[31]。而且，基因變異的雜合性疊加也能夠產(chǎn)生輕到重度的表型，這種過程被稱為“協(xié)同雜合性”（synergistic heterozygosity）[32]。一個(gè)新生兒同時(shí)是G6PD-地中海和UGT1A1*28的雜合子，導(dǎo)致致命性核黃疸，提示協(xié)同雜合性對(duì)高危型高膽紅素血癥的致病風(fēng)險(xiǎn)以及新生兒黃疸復(fù)雜的多基因遺傳特性[33]。最近的一個(gè)病例報(bào)告提示HO-1啟動(dòng)子多態(tài)性對(duì)新生兒膽紅素的潛在調(diào)節(jié)作用，特別是當(dāng)短（GT）n重復(fù)序列與有溶血遺傳傾向（例如G6PD缺乏癥、ABO血型不合溶血和遺傳性球形紅細(xì)胞增多癥）的因素疊加時(shí)，可能導(dǎo)致新生兒黃疸[34]。

由于我國南方地區(qū)G6PD缺乏癥的發(fā)病率較高，新生兒黃疸的發(fā)病率也明顯高于中國北方地區(qū)，因此對(duì)相關(guān)基因的研究可以從遺傳角度解釋新生兒黃疸的發(fā)生，將來有可能開發(fā)一種對(duì)新生兒黃疸進(jìn)行基因診斷的基因芯片，以全面了解新生兒發(fā)生黃疸的危險(xiǎn)性并且開展早期預(yù)防。

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The genetic factors of neonatal jaundice

YANG Liye1★, WANG Pengpeng2
(1.Laboratory Medical Center, Chaozhou Central Hospital, Guangdong, Chaozhou 521021, China; 2.Department of Pediatrics, Chaozhou Central Hospital, Guangdong, Chaozhou 521021, China)

Neonatal jaundice is the problem that the world's pediatrician to face together. The genetic factors play an important role in the pathogenesis of neonatal jaundice. The current studies suggested that the major factors associated with neonatal jaundice including glucose-6-phosphate dehydrogenase de fi ciency (G6PD), uridine diphosphate glucuronic transferase 1A1 (UGT1A1), the SLCO1B1 and SLCO1B3 gene that encode the organic anion-transporting polypeptide (OATP), heme oxygenase 1 and biliverdin reductase A.

Newborn; Pathological jaundice; Neonatal hyperbilirubinemia; Hemolysis

1.廣東省潮州市中心醫(yī)院檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)中心，廣東，潮州 521021 2.廣東省潮州市中心醫(yī)院兒科，廣東，潮州 521021

★通信作者：楊立業(yè)，E-mail:yangleeyee@sina.com