李麗婷 王建設(shè)
從上世紀(jì)90年代開始,分子克隆和基因測序技術(shù)迅速發(fā)展,一系列遺傳性肝病基因被鑒定,包括家族性肝內(nèi)膽汁淤積癥1~3型、Alagille綜合征、Citrin缺陷病及各種膽汁酸合成缺陷等,不僅讓我們認(rèn)識到遺傳性肝病的重要性,且加深了對其他肝病病理生理過程的了解。近十年來,隨著高通量新一代測序技術(shù)的應(yīng)用,一系列更罕見的新的膽汁淤積癥致病基因(如TJP2、NR1H4、MYO5B等)陸續(xù)被鑒定,對其機(jī)制的深入研究正在揭開肝細(xì)胞膽汁酸穩(wěn)態(tài)調(diào)控的面紗。本文對新發(fā)現(xiàn)的遺傳性肝內(nèi)膽汁淤積癥的致病基因、臨床表現(xiàn)及治療進(jìn)展進(jìn)行概述,以便臨床醫(yī)生早期識別。
1.低γ-谷氨酰轉(zhuǎn)肽酶(γ-GT)膽汁淤積癥
γ-GT分布于膽道系統(tǒng)和肝細(xì)胞毛細(xì)膽管膜面。在膽道阻塞等情況下,淤積在毛細(xì)膽管和膽道中的膽汁酸會將γ-GT從毛細(xì)膽管膜和膽管細(xì)胞膜上洗脫并反流入血液,引起血γ-GT水平升高。因此膽汁淤積而γ-GT水平不升高通常被認(rèn)為是存在遺傳缺陷。以往已經(jīng)鑒定的基因缺陷包括ATP8B1缺陷病(又稱FIC1缺陷病,家族性膽汁淤積癥1型,推測可能影響γ-GT在毛細(xì)膽管膜定位)、ABCB11缺陷病(又稱BSEP缺陷病、家族性膽汁淤積癥2型,影響膽汁酸轉(zhuǎn)運(yùn)至毛細(xì)膽管)和多種先天性膽汁酸合成障礙(不能合成初級膽汁酸),能夠解釋約2/3的低γ-GT膽汁淤積癥,但仍有約1/3病因未明,通過高通量測序技術(shù),這些不明原因低γ-GT膽汁淤積的病因也逐步被闡明。
(1)TJP2缺陷病:于2014年首次被鑒定[1],致病基因是TJP2,其定位于染色體9q21.11,編碼緊密連接蛋白,是參與上皮細(xì)胞間和內(nèi)皮細(xì)胞間連接的結(jié)構(gòu)。TJP2缺陷病又稱家族性肝內(nèi)膽汁淤積癥4型,呈常染色體隱性遺傳,主要表現(xiàn)為黃疸進(jìn)行性加重,伴瘙癢、兒童生長發(fā)育遲緩等。嚴(yán)重者肝組織免疫組化可見TJP2蛋白表達(dá)缺失,常導(dǎo)致患者死亡或需要肝移植才能長期存活[1]。新近發(fā)現(xiàn)該病有明顯的基因型表型關(guān)系,臨床上也可表現(xiàn)為輕重不等的連續(xù)表型[2]。
(2)NR1H4缺陷?。耗懼岷铣伞⒎置谂c代謝受到核受體家族蛋白的精細(xì)調(diào)節(jié),其中法尼醇受體X(FXR)接收膽汁酸信號激活并進(jìn)行反饋調(diào)節(jié),是維持體內(nèi)膽汁酸穩(wěn)態(tài)最重要的蛋白。FXR由NR1H4基因編碼,基因定位于12q23.1。該缺陷很罕見,其引起的人類疾病直至2015年才得以鑒定[3]。該病的鑒定為FXR在人類膽汁酸池調(diào)控中的極端重要性提供了有力依據(jù)。
NR1H4缺陷病又稱家族性肝內(nèi)膽汁淤積癥5型,是一種常染色體隱性遺傳性病[3]。可表現(xiàn)為嚴(yán)重的新生兒膽汁淤積及早發(fā)型非維生素K依賴型凝血障礙,迅速發(fā)展至終末期肝病。本病ALT、AST及甲胎蛋白(AFP)水平升高明顯,肝組織病理檢查可見肝細(xì)胞巨細(xì)胞變伴膽汁淤積及膽管增生,免疫組化可見BSEP表達(dá)完全缺失,需要早期肝移植才能存活。
(3)MYO5B缺陷病:2017年,本課題組和法國學(xué)者分別獨(dú)立鑒定了一種新的家族性膽汁淤積癥,該病的致病基因是MYO5B,定位于染色體18q21.1,編碼MYO5B蛋白[4-5]。MYO5B隸屬于5型肌球蛋白家族,參與細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)運(yùn)輸及細(xì)胞膜-細(xì)胞器膜的囊泡循環(huán),其與Rab家族蛋白的相互作用在小腸上皮細(xì)胞微絨毛面形成、肝細(xì)胞毛細(xì)膽管面形成過程中至關(guān)重要。
MYO5B缺陷病又稱家族性肝內(nèi)膽汁淤積癥6型,呈常染色體隱性遺傳[4-5]。主要表現(xiàn)包括復(fù)發(fā)性及進(jìn)行性膽汁淤積,伴瘙癢、兒童生長發(fā)育遲緩等。肝組織病理檢查表現(xiàn)為肝細(xì)胞巨細(xì)胞樣變、肝細(xì)胞內(nèi)及毛細(xì)膽管內(nèi)膽汁淤積,免疫組化示BSEP表達(dá)減少或定位異常。進(jìn)一步機(jī)制研究結(jié)果提示MYO5B對BSEP正確定位發(fā)揮重要作用,其缺陷通過一種特殊毒性負(fù)性作用導(dǎo)致BSEP不能正確定位而致病[6]。
(4)USP53缺陷?。涸摬∮杀菊n題組和沙特、英國學(xué)者分別獨(dú)立鑒定[7-9],致病基因是USP53,定位于染色體4q26,編碼泛素特異性肽酶53(USP53)。USP53缺陷病也是一種常染色體隱性遺傳病。臨床表現(xiàn)為膽汁淤積癥,伴瘙癢、轉(zhuǎn)氨酶水平升高等[7-8]。此外,該病患兒可伴有聽力障礙,嚴(yán)重者會雙耳失聰。肝組織病理檢查可見肝小葉紊亂、巨細(xì)胞樣變、膽汁淤積、肝纖維化、肝硬化;免疫組化可見肝組織中其他緊密連接蛋白復(fù)合體組分TJP2和CLDN1定位異常,蛋白表達(dá)量減少;電鏡下觀察到肝細(xì)胞間的緊密連接結(jié)構(gòu)延長[8]。該病與TJP2缺陷病的鑒定顯示緊密連接及其相關(guān)結(jié)構(gòu)在維持肝細(xì)胞極性方面的重要性。
隨著TJP2缺陷病、NR1H4缺陷病、MYO5B缺陷病及USP53缺陷病相關(guān)膽汁淤積癥被鑒定出來,加上之前已鑒定的ATP8B1缺陷病、ABCB11缺陷病及先天性膽汁酸合成障礙,約4/5的低γ-GT膽汁淤積癥已可明確病因,尚有約1/5的病例病因未明,可能有新的基因?qū)頃^續(xù)得到鑒定。由于這些遺傳缺陷引起的膽汁淤積癥在臨床上有許多共同點(diǎn),確診一般需行基因檢測。
2.高γ-GT膽汁淤積癥
與低γ-GT膽汁淤積基本均由基因缺陷引起不同,高γ-GT膽汁淤積癥的病因更復(fù)雜,包括肝內(nèi)外梗阻、內(nèi)分泌異常等?;蛉毕菀彩沁@類病的重要病因,大家較為熟知的包括ABCB4缺陷病(又稱MDR3缺陷病、家族性膽汁淤積癥3型)、阿拉杰里綜合征(AGS,由JAG1或NOTCH2基因突變引起)、希特林缺陷引起的新生兒肝內(nèi)膽汁淤積癥(NICCD,由SLC25A13基因突變引起)等,近年來又有多種新的致病基因被鑒定。
(1)DCDC2缺陷引起的新生兒硬化性膽管炎:于2016年被鑒定,致病基因是DCDC2,定位于染色體6p22.3,呈常染色體隱性遺傳[10-12]。臨床表現(xiàn)為高γ-GT膽汁淤積,可出現(xiàn)陶土樣大便、門靜脈高壓、高膽固醇血癥。此外,該病還可累及腎臟及神經(jīng)系統(tǒng)[10-12]。膽道造影或磁共振胰膽管造影(MRCP)顯示肝內(nèi)和(或)肝外膽管多灶性不規(guī)則狹窄或擴(kuò)張。肝臟病理檢查提示膽管板形成障礙、小葉間膽管缺乏、銅結(jié)合蛋白沉積、纖維化及肝硬化等。該病的鑒定說明原發(fā)性纖毛病可主要以硬化性膽管炎起病,無明顯肝外癥狀,也顯示了原纖毛在膽管病理生理過程中的重要性。
(2)UNC45A缺陷相關(guān)膽汁淤積癥:致病基因是UNC45A,定位于染色體15q26.1,編碼unc-45肌球蛋白伴侶A,呈常染色體隱性遺傳。該病患兒多系統(tǒng)受累,臨床表現(xiàn)為膽汁淤積、腹瀉、聽力障礙及反復(fù)骨折[13]。
(3)KIF12缺陷相關(guān)膽汁淤積癥:該病致病基因是KIF12,定位于染色體9q32,編碼驅(qū)動(dòng)蛋白家族成員12,呈常染色體隱性遺傳模式。臨床表現(xiàn)為高γ-GT膽汁淤積、高脂血癥及腎臟受累[14]。肝臟病理檢查可見膽管缺失、纖維化及肝硬化等。
(4)TTC26缺陷相關(guān)膽汁淤積癥:該病致病基因是TTC26,定位于染色體7q34,編碼Tetratricopeptide Repeat Domain 26。TTC26缺陷可累及肝臟、腎臟、心臟及中樞神經(jīng)系統(tǒng)等。累及肝臟可表現(xiàn)為嚴(yán)重的新生兒膽汁淤積癥[15]。
(5)ZFYVE19缺陷?。涸摬∮?020年由本課題組首先鑒定,致病基因是ZFYVE19[16],定位于染色體15q15.1,該基因編碼的蛋白包含一個(gè)FYVE型鋅指結(jié)構(gòu)域和兩個(gè)1型微管互作及運(yùn)輸結(jié)構(gòu)域作用模體(MIMs)——MIM1-A和MIM1-B。臨床表現(xiàn)為高γ-GT膽汁淤積,肝臟合成功能正常,常以門脈高壓及其并發(fā)癥為首發(fā)癥狀和導(dǎo)致肝移植的主要原因。肝臟病理特征為典型的膽管板發(fā)育異常/先天性肝纖維化[16]。
對于血清γ-GT水平升高的原因不明的膽汁淤積性肝病,首先需除外已知引起膽汁淤積的疾病,如膽道閉鎖及其他肝外膽管阻塞、Alagille綜合征、NICCD等。此外,也需要考慮上述基因缺陷相關(guān)的膽汁淤積癥。最終需行基因檢測來明確診斷。
傳統(tǒng)上,遺傳性膽汁淤積癥的治療同其他原因肝內(nèi)膽汁淤積癥的治療并無明顯不同。傳統(tǒng)藥物包括熊去氧膽酸、苯巴比妥、考來烯胺、利福平等,其共同目標(biāo)是促進(jìn)膽汁排出,緩解膽汁淤積對肝細(xì)胞的損害。其他還有外科治療手段,包括部分膽汁轉(zhuǎn)流術(shù)和全膽汁轉(zhuǎn)流手術(shù),減少膽汁酸等的腸肝循環(huán),對部分肝內(nèi)膽汁淤積癥患者可改善病情。然而這些治療措施對嚴(yán)重的遺傳性膽汁淤積癥利膽和改善瘙癢效果欠佳,許多病例最終發(fā)展為終末期肝病,需要肝移植,因此急需尋找新的治療手段。
1.分子靶向治療
(1)腸肝循環(huán)特異性抑制劑:通過外科手術(shù)阻斷腸肝循環(huán)已證明其對減輕部分遺傳性肝內(nèi)膽汁淤積癥的膽汁淤積有效,但手術(shù)具有創(chuàng)傷性,且存在長期復(fù)發(fā)問題。考來烯胺也屬于阻斷腸肝循環(huán)的藥物,但口感差、需要多次服用造成患者依從性差,不良反應(yīng)較多。已知膽汁酸從膽囊進(jìn)入腸道后,大部分通過頂膜鈉離子依賴性膽汁酸轉(zhuǎn)運(yùn)體(ASBT)被腸道黏膜細(xì)胞吸收,經(jīng)腸肝循環(huán)進(jìn)入肝臟,因此靶向ASBT特異性阻斷膽汁酸的腸肝循環(huán)是近年的研究熱點(diǎn)之一。目前正進(jìn)行其治療多種膽汁淤積癥的研究,顯示出良好的初步結(jié)果[17]。
(2)突變特異性治療:不同類型突變通過不同機(jī)制最終影響轉(zhuǎn)運(yùn)體或蛋白功能而致病,如無義突變常通過無義介導(dǎo)的mRNA降解(NMD)而導(dǎo)致功能完全喪失,一些錯(cuò)義突變可通過影響其折疊而影響蛋白的定位和壽命。4-苯基丁酸(4-PB)是一種分子伴侶,可穩(wěn)定由錯(cuò)義突變導(dǎo)致的蛋白質(zhì)異常折疊,促進(jìn)某些錯(cuò)義突變在體外細(xì)胞蛋白表達(dá)[18]。對于進(jìn)行性家族性肝內(nèi)膽汁淤積癥1型和2型患兒,均有報(bào)道4-PB可改善其肝功能指標(biāo)及瘙癢癥狀,肝組織學(xué)也得到改善[19-20]。對于無義突變,一些小分子物質(zhì)(如慶大霉素)能夠促進(jìn)讀通,從而顯示出治療潛力。隨著對不同致病基因的不同突變對蛋白結(jié)構(gòu)或功能影響機(jī)制的深入研究,相信將來會有更多突變特異性的靶向性藥物用于治療,依據(jù)患者基因型特異性的個(gè)體化治療將成為趨勢。
2.基因治療
隨著CRISPR-CAS9技術(shù)和載體改造技術(shù)的日益發(fā)展,基因治療正一步步走向成熟,開始真正的臨床應(yīng)用階段。雖然現(xiàn)在遺傳性肝病領(lǐng)域還無藥物被最終批準(zhǔn)應(yīng)用于臨床,但有多個(gè)藥物處于不同的臨床試驗(yàn)階段。對于遺傳性膽汁淤積癥,去年也有多項(xiàng)利用非整合的AAV載體對進(jìn)行性家族性肝內(nèi)膽汁淤積癥3型動(dòng)物模型進(jìn)行基因矯正的論文發(fā)表,顯示基因治療是有效可行的[21-22]。
總之,近年來有越來越多新的遺傳性膽汁淤積癥得到鑒定,拓展了遺傳性膽汁淤積癥的疾病譜,同時(shí)對相應(yīng)疾病基因型和表型關(guān)系有了新的認(rèn)識。傳統(tǒng)的藥物和膽汁轉(zhuǎn)流術(shù)可在一定程度上緩解部分遺傳性膽汁淤積癥患者的病情進(jìn)展,但整體療效不能令人滿意,許多遺傳性膽汁淤積癥患者,如進(jìn)行性家族性肝內(nèi)膽汁淤積癥的多數(shù)患者最終需要進(jìn)行肝移植。分子靶向治療和基因治療正逐漸顯露出美好前景,可望在未來用于遺傳性膽汁淤積癥,避免發(fā)展為終末期肝病。