遗传代谢相关肝内胆汁淤积症的诊治进展
2019-08-27李晓鹤饶慧瑛
李晓鹤,饶慧瑛
(北京大学人民医院 北京大学肝病研究所 丙型肝炎和肝病免疫治疗北京市重点实验室,北京 100044)
肝内胆汁淤积症是指因肝内胆汁酸代谢和转运障碍,继而引起胆汁成分入血导致的临床症候群[1],常见于胆汁淤积性肝病、妊娠相关肝内胆汁淤积及遗传代谢相关肝内胆汁淤积[2]。遗传代谢性肝病是一类较常见的儿童肝病,大多数治疗手段无特异性方法。遗传代谢相关肝内胆汁淤积症是由于代谢通路中遗传性酶缺陷导致引起的胆汁淤积,并可进一步导致肝细胞损伤,常伴有其他脏器损伤,遗传代谢相关肝内胆汁淤积症发病率低、临床表现多样、疾病个体差异显著,成为临床工作中的诊断难点[3]。近年来,随着分子生物学诊断水平的进展,不同基因缺陷引起的遗传代谢相关的胆汁淤积性疾病受到关注,相关基因突变逐渐明确。同时,在传统的对症治疗基础上,靶向药物、基因编辑等治疗手段也逐渐被研发,为遗传代谢性肝内胆汁淤积症的诊疗提供了更多手段。现对几种较为常见的遗传代谢相关肝内胆汁淤积症的诊治进展予以综述,以提高肝病临床医师对该类疾病的认识。
1 家族性肝内胆汁淤积症
家族性肝内胆汁淤积症是一组常染色体隐性遗传病,因胆盐和脂质的分泌及转运相关的基因突变引起,以不同程度的肝内胆汁淤积、瘙痒、黄疸为主要表现,可反复发生或持续进展,根据病情轻重分为进行性家族性肝内胆汁淤积症(progressive familial intrahepatic cholestasis,PFIC)和良性复发性肝内胆汁淤积症(benign recurrent intrahepatic cholestasis,BRIC)两种。
1.1PFIC PFIC是一种常染色体隐性遗传病,预测发病率为1/50 000~1/100 000,呈全球性分布,男女患病无差异[4],根据致病基因不同被分为5型,不同分型PFIC主要特征见表1[5-10]。因各型PFIC的基因缺陷已明确,故基因检测为直接且精准的诊断手段。二代测序的分子遗传学诊断已成功应用于新生儿/婴儿胆汁淤积[11]。
表1 5种不同的PFIC的主要特征比较
PFIC:进行性家族性肝内胆汁淤积症;BESP:胆盐转运蛋白;MDR3:多药耐药蛋白3型;TJP2:紧密连接蛋白-2;ZO-2: 带状闭合蛋白-2;FXR:法尼醇受体;BSEP:胆盐输出泵;HCC:肝细胞肝癌;GGT:γ-谷氨酰转肽酶
在胆汁淤积性肝病中,低水平血清γ-谷氨酰转肽酶(gamma-glutamyl transferase,GGT)与胆汁酸分泌障碍相关;反之,血清GGT水平升高,提示胆汁酸分泌功能正常,胆汁淤积可能与磷脂代谢障碍或胆汁流出受阻相关,若不及时治疗,疾病进展迅速[12]。故PFIC可以根据GGT是否升高分为两大类,其中仅ABCB4(ATP-binding cassette,sub-family B,member 4)基因突变引起的PFIC-3型患者表现为特征性GGT水平升高。据此发病机制各型PFIC患者的治疗策略也不同。
熊去氧胆酸可通过激活复杂的信号通路刺激受损的胆汁酸转运蛋白,如胆盐输出泵和多药耐药转运蛋白-2向毛细单管膜内运输胆汁,从而改善胆汁淤积[13]。因此,熊去氧胆酸对胆盐合成正常的PFIC-3 型患者疗效确切,而对于其他低血清GGT的PFIC亚型患者效果不佳。目前,针对此类患者的一线治疗手段为部分胆汁外分流术,这种治疗手段在1988年被Whitington和Whitington[14]报道,术后可加强胆汁酸的亲水性,促进胆汁的形成,有效改善瘙痒及生长发育障碍。但对于胆盐转运蛋白严重缺乏的PFIC-2型患者及在部分胆汁外分流术前已进展至肝硬化的患者疗效不佳[15]。肝移植成为PFIC患者的最终治疗手段,值得注意的是:①PFIC-1型患者肝外表现突出,不随移植后改善,且移植后肝脏易发生脂肪变,进一步进展为肝硬化,故其目前不被推荐进行肝移植治疗;②有接近8%的PFIC-2型患者移植术后出现抗胆盐输出泵自身抗体,加重胆盐输出泵的耗竭,移植后有复发的可能,挽救手段包括免疫抑制剂,血浆置换、血浆吸附清除体内抗体,或使用抗CD20单克隆抗体治疗[16-17]。
除以上3种经典治疗方案外,非手术治疗手段,包括新药临床试验、基因治疗等也成为新的研究方向。竞争性顶端钠依赖胆汁酸转运体已在Abcb4-/-的PFIC-3型小鼠模型中被证实可明显降低血清胆红素及肝酶的水平,并可改善肝脏炎症及纤维化[18]。近年来一项研究指出,构成性雄烷受体可以阻止法尼醇受体敲除的PFIC-5小鼠肝损伤进一步进展,提示构成性雄烷受体激动剂可能作为PFIC-5患者潜在的治疗方案[19]。基因治疗方面,Aronson等[20]向Abcb4-/-模型鼠体内注射腺病毒介导的hABCB4基因片段,并观察26周后发现,PFIC-3 模型小鼠的Abcb表达可得到长期改善,阻止肝纤维化进一步进展、减少肝细胞增生,这一结果将为未来基因治疗提供理论依据。
1.2BRIC BRIC为PFIC的良性表现形式,且起病年龄晚于PFIC,目前尚无发病率的统计。根据其不同的基因突变共可分为两型,分别BRIC-1(突变基因为ATP8B1)及BRIC-2(突变基因为ABCB11),突变类型主要为位于非保守区的错义突变,仅引起蛋白功能的部分受损[21-22]。疾病特征为反复发作的肝内胆汁淤积,可自发缓解,缓解期肝功能完全正常。经典的诊断标准[23]包括:①至少具有两次黄疸发作,无症状间隔期长达数月/数年;②实验室检查提示肝内胆汁淤积;③存在因胆汁淤积引起的严重瘙痒;④胆管影像学检查未见肝内外胆管异常;⑤肝活检提示小叶中央胆汁淤积;⑥无其他胆汁淤积性疾病的证据。本病预后良好,治疗的目的主要为减少发作频率、预防复发。内镜下鼻胆管引流、血浆置换可以改善难治性瘙痒,前者还可缩短胆汁淤积发作时间[24-25]。
2 Alagille综合征
Alagille综合征是具有表型特征的慢性胆汁淤积最常见的原因,是一种累及多系统的常染色体隐性遗传病[26]。早期根据活产新生儿胆汁淤积作为诊断标准,估计发病率为1/70 000,随着分子诊断学水平的提高,目前预测的发病率为1/30 000[27]。其发病机制为高度保守的NOTCH信号通路中,编码配体Jagged1蛋白的JAG1基因或编码配体Notch的NOTCH2基因突变导致,约95%的患者与JAG1基因突变相关[28],突变引起胆管缺乏和血管发育畸形,并影响骨骼、眼睛、心血管和肾脏的发育。JAG1基因突变类型多见,目前已报道超过500种突变类型,其中约60%为新发突变[29]。研究发现,NOTCH2基因突变可能与肾脏系统发育畸形相关[30]。
Alagille综合征经典的诊断标准为肝组织活检有肝内小叶间胆管数量减少/缺乏,具有慢性胆汁淤积、心脏杂音、角膜后胚胎环、蝴蝶椎体和特殊面容这5条主要标准中至少3条,并排除其他原因[5]。随着分子诊断水平的提高,该标准被扩展为若已知有JAG1基因突变或阳性家族史,合并2个主要标准即可诊断。慢性胆汁淤积是Alagille综合征最突出的疾病特征,可影响脂质代谢,引起高脂血症,尤其是高胆固醇血症,严重者可出现黄瘤[31]。一项回顾性队列研究证实,Alagille患者12~24个月血清总胆红素>65 mmol/L、5岁以内肝活检证实纤维化,体检合并黄瘤的患者,可以预测长期肝脏不良结局[32]。
Alagille综合征作为一种多系统疾病,需要接受多学科联合治疗,从肝病角度旨在改善瘙痒、脂溶性维生素缺乏等胆汁淤积相关并发症。该病引起的瘙痒常难以控制,可使用纳曲酮、利福平、考来烯胺单药/联合治疗;与PFIC类似,顶端钠依赖胆汁酸转运体抑制剂也被尝试应用于Alagille综合征,最新的一项随机对照试验研究证实,顶端钠依赖胆汁酸转运体抑制剂Maralixibat(SHP625,LUM001;Shire)可以有效改善Alagille综合征患者的瘙痒症状,且药物耐受性、安全性良好[33]。药物治疗失败者需考虑接受胆汁分流术,肝衰竭、合并门静脉高压并发症、难治性瘙痒、代谢性骨病导致的复发性骨折、生长障碍的患者具有接受肝移植治疗的指征[12]。
3 先天性胆汁酸合成障碍
先天性胆汁酸合成障碍(congenital bile acid synthesis defect,CBAS)是一种罕见的常染色体隐性遗传病,因胆汁酸合成过程中酶缺陷导致,占儿童胆汁淤积的1%~2%[34],根据胆汁酸生成的机制,其酶缺陷主要可分为固醇核环结构修饰酶缺陷、侧链修饰作用酶缺陷、胆汁酸酰化作用酶缺陷3大类,又根据不同酶的缺陷分为不同亚型。其中,固醇核环结构修饰作用中酶的缺陷表现为进行性胆汁淤积性肝病,疾病包括3β-羟基-C27-类固醇脱氢酶缺陷(临床表型成为CBAS-1)、δ-4-3-氧固醇-5β-还原酶缺陷(临床表型为CBAS-2)、氧固醇7α-羟化酶缺陷(临床表型为CBAS-3)。
对于CBAS患者,使用快原子轰击质谱和气相色谱-质谱技术分别分析尿液和血液异常胆汁酸水平对于诊断十分重要,在胆汁酸检测的基础上结合基因检测对疾病不同亚型进行诊断[5,35]。目前该病尚无根治手段,主要以补充初级未结合胆汁酸(如胆酸、熊去氧胆酸、鹅胆酸)为主,多数患者在补充后生化指标及临床症状可明显改善。但CBAS-3患者病情严重,补充胆汁酸治疗无效,主要治疗手段为肝移植[36]。
4 α1-抗胰蛋白酶缺乏症
α1-抗胰蛋白酶缺乏症(alpha-1 antitrypsin deficiency,AATD)是一种罕见的常染色体共显性遗传代谢性疾病,由于位于第14号染色体长臂(14q32.1)的SERPINA1基因(既往也称为蛋白酶抑制因子基因,Pi基因)突变引起,该基因具有高度多态性,目前已报道超过150个遗传变异[37],常见缺陷的等位基因包括PiZ、PiS,所构成的基因型方面,纯合子PiZZ最少见,仅占1%,血清α-1抗胰蛋白酶(alpha-1 antitrypsin,AAT)缺乏最为严重,其水平仅为正常人的15%左右,约96%的临床相关疾病与此基因相关[38-39]。AATD呈全球流行,种族间基因型分布差异较大,北欧高加索人种比例较高,Z型突变在该人种携带率为1∶25,PiZZ的频率为1∶2 000[40-41]。PiZ突变(Glu342Lys)引起AAT蛋白折叠异常,正确折叠、有活性的单体形式AAT分泌减少,血清中AAT水平降低,粗面内质网出现的Z型AAT积聚,形成过碘酸希夫包涵体在肝脏沉积,进一步进展为新生儿肝炎、肝硬化、肝细胞癌[42-44]。该病肺部表现的主要机制为因AAT水平的下降/缺乏,无法抑制弹性蛋白酶活性,导致肺泡持续性破坏,表现为慢性阻塞性肺疾病。
AATD的诊断需要依赖实验室检查,其诊断的金标准包括采用等电聚焦电泳进行表型分析或基因检测明确SERPINA1等位基因。目前尚无针对AATD肝脏疾病的特异性治疗手段,患者应严格戒酒、控制体重,避免肝损伤进一步进展。基于其肝脏疾病的病理生理学基础,相关的治疗手段仍在研发中。目前比较明确的研究方向是增加异常蛋白的自发清除。Perlmutter团队[45]发现,卡马西平可以通过刺激降解途径,促进聚合的异常AAT蛋白降解,改善肝脏纤维化,目前已进入临床试验阶段(NCT01379469)。雷帕霉素作为一种自噬增强药物,也在AATD鼠模型中被证实可以减少肝内异常蛋白聚集,同时改善肝纤维化[46],但以上两种药物目前尚缺乏人体药物试验证实。除药物外,病毒载体介导的过表达自体吞噬调节转录因子EB也可通过自噬增强作用协助清除肝脏α1抗胰蛋白聚合物的聚集,减少细胞凋亡和肝脏纤维化[47]。其他研究方向包括通过小干扰RNA沉默PiZ表达[48]、小分子药物或单克隆抗体阻断细胞内AAT聚合[49]、基因编辑[50]等,可能为未来AATD的治疗提供更多方案。
5 Citrin缺陷病
Citrin缺陷病是由SLC25A13基因突变导致的一种常染色体隐性遗传病,该基因位于7q21.3,编码citrin蛋白。该病有两种临床表型,包括citrin缺陷导致的新生儿肝内胆汁淤积症(neonatal intrahepatic cholestasis caused by citrin deficiency,NICCD)和成人型的瓜氨酸血症Ⅱ型,本研究重点论述前者。
NICCD呈全球分布,各种族间流行率差异明显,亚洲人种多见[51],小样本量预测我国发病率约为1/9 000[52],NICCD是目前我国新生儿肝内胆汁淤积症最重要的病因之一,主要突变型依次为 c.851_854del (占58.41%)、c.1638_1660dup23(占8.85%)、c.IVS6+5G>A(占8.41%)和IVS16ins3kb(占7.52%),这4种基因突变总体上南方(87.9%)多于北方(63.6%)[53-54]。NICCD临床表现多样,主要以黄疸消退延迟、大便颜色变浅、肝功能损害、肝脾肿大为主要特点。血氨基酸谱临床诊断主要依靠临床表现、生化特点,确诊需要通过进行SLC25A13基因检测或Citrin蛋白多种氨基酸水平异常。
Citrin的治疗主要为对症治疗,首先是喂养方式的改变:停止母乳喂养,改用无乳糖、富含中链脂肪酸的配方奶,减少碳水化合物摄取,高蛋白、高脂肪饮食。大部分患儿经治疗1岁前症状可缓解,约3%的NICCD患儿可进展为肝衰竭,需进行肝移植治疗。
6 小 结
遗传代谢相关肝内胆汁淤积性疾病是由于基因异常引起的代谢通路中酶缺陷或器官发育异常引起的疾病,疾病临床表型多样、疾病分支琐碎、个体差异大等,随着分子诊断水平的提高,越来越多的遗传代谢性胆汁淤积症得以诊断,也在很大程度上提高了临床医师对疾病的认知。但目前关于这类疾病仍缺少行之有效的治疗手段,大多数仍停留在对症处理阶段,目前基础研究发现的潜在治疗手段仍尚未进行临床试验,未来的研究方向为遗传代谢性胆汁淤积症的治疗,力争为患者创造更多的根治性机会。