进行性家族性肝内胆汁淤积症研究进展
2019-02-16李丽婷王建设
李丽婷,王建设
进行性家族性肝内胆汁淤积症(progressive familial intrahepatic cholestasis, PFIC)是一组常染色体隐性遗传病,以肝内胆汁淤积为主要表现,随着病情的进展,最终发展为肝纤维化、肝硬化和肝功能衰竭。根据致病基因不同,PFIC可分为1~6型。目前尚无确切的PFIC发病率报道,有研究报道在婴儿和儿童胆汁淤积症中,PFIC约占12%~13%[1],男女发病率无差异。PFIC是我国慢性胆汁淤积儿童致死的重要原因。本文将对该病发病机制、临床表现及治疗进展进行概述。
1 进行性家族性肝内胆汁淤积症致病基因
根据致病基因不同,PFIC分为1~6型,分别由 ATP8B1、ABCB11、ABCB4、TJP2、NR1H4及MYO5B基因突变导致。其中ATP8B1基因定位于染色体18q21-22 区域,编码家族性肝内胆汁淤积症1(familial intrahepatic cholestasis 1, FIC1)蛋白;ABCB11基因定位于2q24区域,编码胆盐外运泵(bile salt export pump, BSEP);ABCB4基因定位于染色体7q21区域,编码多重耐药蛋白3(multidrug resistance protein 3, MDR3);TJP2基因定位于染色体9q21.11区域,编码TJP2;NR1H4基因定于染色体12q23.1区域,编码法尼醇受体(farnesoid X receptor, FXR);MYO5B基因定位于染色体18q21.1区域,编码MYO5B。PFIC呈世界性分布,不同种族之间基因突变谱存在差异。
2 进行性家族性肝内胆汁淤积症致病机制
FIC1蛋白是P型ATP酶4型亚家族成员,表达于上皮细胞顶膜,包括肝细胞的毛细胆管膜。FIC1蛋白介导磷脂酰丝氨酸由细胞外膜向内膜的转位,其引起胆汁淤积的机制尚不完全清楚,可能和肝细胞毛细胆管膜上胆固醇和磷脂的比例降低,并导致 BSEP功能下降有关[2-3]。FIC1蛋白在肝脏、胰腺、肾脏和小肠等多种器官均有表达,所以部分患者可有胰腺炎、腹泻和听力损害等肝外表现。ATP8B1基因突变可导致FIC1蛋白功能缺陷,PFIC1型是ATP8B1缺陷病的一种严重表型,对蛋白表达和功能损害较轻的基因突变也可表现为良性复发性肝内胆汁淤积症1型(benign recurrent intrahepatic cholestasis type 1, BRIC1)。
BSEP是肝细胞毛细胆管膜上的胆盐转运蛋白及肝细胞毛细胆管面分泌胆汁酸的运载体,目前在人类尚未发现替代途径[4]。人类胆汁流的形成75%是胆盐依赖性的,胆盐是形成胆汁流的主要驱动力。BSEP表达水平下降或功能损害均会影响胆盐分泌,影响胆汁流形成,导致胆汁淤积,蓄积的胆汁酸对肝细胞造成毒害,引起炎症和纤维化。ABCB11基因无义、移码及经典剪切位点突变均可致BSEP功能严重缺陷,导致BSEP在肝细胞毛细胆管膜几乎无表达。由于突变类型和严重程度的差异,ABCB11基因突变可表现为PFIC2型或BRIC2。在BRIC2中,错义突变较为多见。
MDR3是位于肝细胞毛细胆管膜的磷脂输出泵,将磷脂从肝细胞转运到胆管,是磷脂分泌的限速步骤。正常情况下,肝细胞合成的磷脂通过MDR3转运到胆汁中,与胆盐共同形成微粒,使胆盐亲水性增加,减轻胆盐的去垢作用,保护胆管细胞免受胆盐的毒性损伤[5]。ABCB4基因突变可导致MDR3表达减少或功能损害,胆汁中磷脂减少或缺乏,游离胆盐直接对毛细胆管膜发生毒性去垢作用,损伤胆管细胞,出现胆汁淤积等。根据ABCB4基因突变致MDR3功能损害严重程度不同,可表现为PFIC3型或BRIC3。在成年人,可表现为低磷脂性胆石症或妊娠时肝内胆汁淤积症。
紧密连接是参与上皮细胞间和内皮细胞间连接的结构。肝细胞之间通过紧密连接使胆汁中高浓度的物质局限于毛细胆管内,不能反流进入血液。TJP2基因突变可导致紧密连接蛋白功能缺陷。推测其突变的致病机制为:进入毛细胆管的胆汁,由于肝细胞间紧密连接功能异常,胆汁成分渗漏进入血液,出现胆汁淤积[6]。
FXR是维持体内胆汁酸稳态最重要的核受体蛋白,接收胆汁酸信号激活并进行反馈调节,在肝脏、小肠上皮细胞、肾脏均有表达,当胆汁酸分泌增多时, FXR激活并反馈抑制胆汁酸的从头合成途径中的限速酶,并促进胆汁酸向小肠的分泌。在药物损伤、炎症、脂肪肝等条件下,FXR激活并在转录、蛋白水平调控胆汁组分转运体BSEP、MDR3及多重耐药相关蛋白2的表达以减轻肝损害[7-8]。
MYO5B隶属于5型肌球蛋白家族,在各种细胞内广泛表达,参与细胞内物质运输以及细胞膜-细胞器膜的囊泡循环。其与Rab家族蛋白的相互作用在小肠上皮细胞微绒毛面形成、肝细胞毛细胆管面形成过程中至关重要[9-10]。目前MYO5B缺陷导致胆汁淤积的具体机制尚未明确。
3 进行性家族性肝内胆汁淤积症临床特征
家族性胆汁淤积症多表现为连续的疾病谱,严重型即为PFIC,以持续性黄疸伴瘙痒为特征。
各型PFIC发病年龄稍有差异。PFIC1型通常在1岁之前发病,平均发病年龄为3月龄,少数患儿在新生儿期起病,部分可到青春期才出现胆汁淤积。PFIC2型通常在新生儿期起病,病情呈进行性进展,多在10岁前进展为肝硬化,发生肝功能衰竭。PFIC3型患者发病早晚不一,从1个月~20.5岁不等,以婴幼儿发病多见,婴儿多以黄疸、瘙痒、白陶土样便为首发症状,且常在儿童期就进展为肝硬化,须接受肝移植;而年龄相对较大的儿童常以肝脾肿大、胃肠道出血等肝硬化及门静脉高压表现为首发症状,多经药物治疗后病情得到改善。PFIC4~6型起病年龄多在婴幼儿期,其中PFIC5型进展迅速,患者在疾病早期即可死亡。
3.1 黄疸伴瘙痒 各型PFIC均以黄疸伴瘙痒最为常见。瘙痒严重者影响夜间睡眠,查体皮肤可见抓痕,最初出现于眼部和耳部,一般在四肢伸面和背部的侧面最严重。小于6月龄患儿因神经通路尚未发育完全,尚不能搔抓,瘙痒不易发现,但瘙痒患儿较烦躁,夜间睡眠差。
3.2 胆结石 PFIC2型及PFIC3型多见并发胆结石,其他类型PFIC少见,且PFIC2型发生肝癌和胆管癌的风险较大。
3.3 肝外表现 PFIC1型可有复发性胰腺炎、腹泻、感音神经性听力损害、慢性咳嗽或喘息、甲状腺功能低下,PFIC2型无肝胆外症状,而PFIC4型可伴有耳聋等[11-12]。目前已报道的FXR缺陷病例均在早期死亡。
3.4 生长发育障碍 多数PFIC患儿身材矮小(<十五百分位),对于未经移植而能够存活至青少年期的患者,其青春期及性征发育延迟。
3.5 脂溶性维生素缺乏 由于慢性胆汁淤积,PFIC患儿多有脂溶性维生素吸收障碍,可出现维生素K缺乏性出血、维生素E缺乏性神经肌肉功能异常等。
4 实验室检查特征
PFIC1~6型的共同生化特征为血清胆汁酸和转氨酶升高,多数伴有血清胆红素及碱性磷酸酶水平升高,且胆汁中初级胆汁酸水平降低。除PFIC3型血清γ-谷氨酰基转肽酶(gammaglutamyltransferase, γ-GT)水平升高外,其他各型血清γ-GT水平正常或大致正常。多数PFIC患儿存在脂溶性维生素缺乏,检测可发现血清维生素D、K及E水平下降。
各型PFIC中,除PFIC2型及PFIC3型在影像学上可表现为胆结石外,其余各型一般影像学上无明显异常,超声、MRI或CT一般显示胆管无扩张,肝胆系统无畸形。
5 肝组织病理改变
PFIC3型表现为血清高γ-GT水平的胆汁淤积,病理上主要表现为轻度门管区纤维化、小胆管增生及炎症浸润,晚期表现为胆汁淤积、明显小胆管增生、门管区纤维化和肝硬化。婴儿期起病者免疫组织化学(免疫组化)常可发现肝细胞毛细胆管膜上MDR3表达缺失[13]。
除PFIC3型,其余5型均表现为低γ-GT胆汁淤积,肝组织病理均可见肝细胞及毛细胆管胆汁淤积,一般无小胆管增生表现。PFIC1型常无明显病变,免疫组化常发现肝细胞毛细胆管膜上γ-GT表达缺失。PFIC2型病理上主要表现为巨细胞性肝炎、慢性炎症及纤维化,肝细胞排列紊乱。免疫组化常可发现肝细胞毛细胆管膜上BSEP表达缺失。PFIC4型肝组织免疫组化可见TJP2表达缺失,电镜可见紧密连接异常[14]。PFIC5型肝组织病理显示为肝细胞巨细胞变伴胆汁淤积及胆管增生,免疫组化可见FXR及BSEP表达缺失[15]。PFIC6型病理光镜下的表现与PFIC2型相似,免疫组化可见MYO5B颗粒粗大及BSEP表达减少或缺失[10]。
6 鉴别诊断
临床上对于血清γ-GT水平正常的胆汁淤积患儿需要与先天性胆汁酸合成缺陷患儿鉴别。PFIC患儿的血清初级胆汁酸水平明显升高,然而胆汁酸合成缺陷患儿的血清中虽有异常的胆汁酸前体,但无初级胆汁酸,血清总胆汁酸水平降低或与结合胆红素升高程度明显不成比例。对于血清γ-GT升高的原因不明的胆汁淤积性肝病,须考虑PFIC3型可能,但首先需除外已知引起胆汁淤积的疾病,如胆道闭锁、Alagille综合征、α1抗胰蛋白酶缺陷症等及肝外胆管阻塞等。最终须行基因检测来明确诊断。
7 治 疗
7.1 药物治疗 包括熊去氧胆酸、苯巴比妥、消胆胺、利福平等。熊去氧胆酸可促进胆汁排出,缓解胆汁淤积对肝细胞的损害,但是改善瘙痒效果不显著。
7.2 补充脂溶性维生素及热量 适当补充脂溶性维生素A、D、E、K及中链脂肪酸,以维持患儿生长发育所需。
7.3 胆汁转流术 PFIC1型患儿可行胆汁转流术,有报道多数可改善肝功能[16-17]。
7.4 肝移植 由于BSEP仅在肝细胞表达,PFIC2型无肝外病变,而且PFIC2型肝癌发生率高,对于PFIC2型终末期肝病患儿最佳治疗方法是肝移植。目前肝移植也是治疗PFIC3型最有效的方法。FIC1在多种组织中表达,所以PFIC1型患儿常有肝外表现,肝移植不能改善肝外病变,并且移植肝可发生脂肪性肝病,进一步发展为肝硬化,所以一般不优先推荐肝移植。目前关于PFIC4~6型治疗方面少有报道。
7.5 新型药物 4-苯基丁酸 (4-phenylbutyrate,4-PB) 是一种分子伴侣,可稳定由错义突变导致的蛋白质异常折叠,促进某些错义突变在体外细胞蛋白表达[18]。已有学者将4-PB用于临床病例,发现其可明显改善PFIC1型患儿的瘙痒症状[19],对于PFIC2型患儿,4-PB可改善其肝功能指标及瘙痒症状,肝组织病理也有一定恢复[20-21]。随着对致病基因突变谱的扩展以及常见突变对蛋白功能影响研究的进一步深入,依据患者基因型进行个体化治疗将成为趋势。但是目前尚未见中国患者使用该药物治疗的报道。
近年来,阻断肠肝循环是减轻PFIC2型患者肝内胆汁淤积的有效方法。胆汁酸从胆囊进入肠道后,大部分通过顶膜钠离子依赖性胆汁酸转运体(apical sodium-dependent bile acid transporter inhibitor, ASBT)被肠道黏膜细胞吸收,经肠肝循环进入肝脏。两项独立的动物实验表明,小分子ASBT抑制剂SC-425和A4250能有效降低Mdr2敲除小鼠(PFIC3动物模型)肠道对胆汁酸的吸收,降低血清总胆红素水平,改善肝纤维化和炎症反应[22]。此外,在2018年3月,A4250成功通过了Ⅱ期临床试验,目前正在进行Ⅲ期临床试验。