肝豆状核变性发病机制及诊治现状的研究

阿尔孜古丽·艾尔肯，孙晓风

新疆医科大学第一附属医院感染科，新疆 乌鲁木齐 830011

肝豆状核变性或威尔逊氏病(Wilson’s disease,WD)是一种少见的常染色体隐性遗传铜代谢障碍疾病[1]，其发病机制为ATP7B基因突变导致编码的ATP7B蛋白改变，导致血清铜蓝蛋白合成减少及排铜障碍,铜过量后沉积在组织器官中，可累及肝脏、神经系统、肾脏、血液系统及骨关节等器官系统,出现相应的临床症状和体征,而最常受累的是肝脏和神经系统[2]。本文就该病的临床特点、发病机制及诊治现状作一概述。

1 临床特点

1.1流行WD患病率约为1/30 000，致病基因的携带率为1/90[3]，存在地区及种族差异。最近的一项研究发现，WD在英国的流行率为1∶7 026[4]，在亚洲人群中患病率更高，在韩国人群中患病率及携带率分别为1∶7 561和1∶44[5]，香港汉族人群中患病率为1/39 682[6]，胡文彬等在安徽省3个县进行了2次连续调查，推断患病率为5.87/100 000[7-8]，一些近亲结婚率较高的地区患病率则更高。

1.2年龄及性别WD在各年龄段均发病，多数在5～35岁，目前报道发病年龄最小的病例是8个月的肝酶升高的男孩[9]。男性WD发病率较女性高，可能与雌激素水平及铁代谢不同有关[4]。

1.3肝脏表现患者可有严重程度不等的肝损伤表现，包括持续性血清转氨酶升高、急性或慢性肝炎、代偿期或失代偿期肝硬化、暴发性肝功能衰竭(伴或不伴溶血性贫血)等，6%～12%急性肝衰竭患者由WD所致，尽管多数患者已存在肝硬化，临床仍表现为急性病程并迅速进展至肝、肾功能衰竭。当患者出现血红蛋白、胆碱酯酶明显下降，重度黄疸，转氨酶轻度升高及低碱性磷酸酶水平时，应高度怀疑WD急性发作的可能。Coombs阴性的溶血性贫血可能作为WD的首发症状，但显著的溶血主要与严重的肝脏疾病有关[10]。

1.4神经系统表现神经系统的表现以椎体外系病变症状为主，包括僵硬、震颤、运动迟缓、肌张力障碍、构音障碍、吞咽障碍、共济失调、舞蹈症状、帕金森综合征、癫痫发作等，精神症状包括躁狂、性格改变、抑郁等[11]。震颤是WD患者最常见的神经系统症状之一，22%～55%的WD患者会出现震颤，特征性震颤为近端肢体的不规则抖动。其振幅随着持续时间的延长而增加，且许多患者表现出具有大振幅的严重扑动震颤[12]。

肌张力障碍是WD的另一种常见神经系统表现，且在所有患者中占10%～65%。颅面区域的节段性或局灶性肌张力障碍尤其是严重的发音障碍、构音障碍、带有强迫性、夸张的微笑和吞咽困难的完全失禁、完全丧失言语和无法吞咽。晚期WD也可能导致全身性肌张力障碍，导致躯干、颈部或四肢的异常姿势，随后导致虚弱的症状伴有继发性骨骼改变和无法行走。僵硬和运动迟缓可能表面上类似于帕金森病，但WD很少发生不对称的发作。

1.5精神症状约1/3患者行为及精神症状先于神经系统或肝脏受累症状出现。WD患儿可出现厌学、人格改变、冲动、情绪波动、露阴癖及不恰当行为，这些首发症状经常被误诊为青春期行为异常。老年人精神异常表现类似于偏执型精神分裂症或抑郁症，但认知功能多无明显损伤。

1.6其他少见临床表现包括巨人症、Coombs阴性的溶血性贫血、肾脏疾病(包括氨基酸尿伴肾结石、高钙尿症伴肾钙质沉着症)、肌病、心肌病、软骨钙质沉着症伴骨关节炎、胰腺炎、不孕或反复流产等[10]。

2 诊断

2.1血清铜蓝蛋白WD患者血清铜蓝蛋白多低于0.1 g/L，脑型WD患者显著降低，50%肝型患者及20%杂合子可以出现正常低水平(0.15～0.2 g/L)[11]。血清铜蓝蛋白< 0.05 g/L是诊断WD的重要证据，但如此低的铜蓝蛋白水平也可以出现在铜缺乏症和无铜蓝蛋白血症中[12]。各种疾病引起的蛋白质丢失、吸收不良综合征或任何原因导致的晚期肝病患者血清铜蓝蛋白水平也可下降[13]。由此可见，血清铜蓝蛋白降低并不能充分诊断或除外WD。

2.2尿铜排泄量正常人尿铜<40 μg/d，WD患者尿铜>100 μg/d，无症状患儿尿铜>40 μg/d提示WD可能[14]。然而，慢性胆汁淤积症或自身免疫性肝炎患者也可能出现尿铜>100 μg/d[15]，需要进一步检测以区别于WD。在杂合子个体中可以看到尿铜40～100 μg/d，但需要进一步研究。有症状且尿铜含量<100 μg/d的儿童，需要进一步进行青霉胺激发试验，口服青霉胺后尿铜>1 600 g/d可诊断WD。

2.3肝铜肝脏铜沉积是WD的标志性病变。目前认为，肝铜含量>250 μg/g干重为诊断WD最佳生物学依据。YANG等[16]报道截止值209 μg/g干重，敏感性和特异性分别为99.4%和96.1%。长期存在的胆汁淤积性疾病和杂合子携带者通常也会使肝脏铜的含量升高，但很少>250 μg/g干重[15]。

2.4血清铜WD患者总血清铜水平是下降的。WD导致急性肝衰竭的患者可以出现血清铜水平显著升高。血清非铜蓝蛋白结合铜被认为是更有意义的诊断指标，多用于监测药物治疗的疗效，而非 WD的诊断。在大多数未治疗的患者中，其升高>250 μg/L。游离铜<50 μg/L表示体内缺铜，也可出现在治疗的WD患者[17]。

2.5K-F环K-F环被认为是WD的标志性体征。K-F环见于约98%的神经系统受累和精神病表现的患者[14]，50%的肝型患者和无症状患儿K-F环可阴性[18]，在其他慢性胆汁淤积性疾病(包括原发性胆汁性肝硬化、隐源性肝硬化、慢性活动性肝炎)和新生儿肝炎中也可见K-F环。

2.6肝组织学活检早期肝组织学异常包括轻度脂肪变性、肝细胞中的糖原化核、局灶性肝细胞坏死，而进行性实质损伤导致纤维化和肝硬化。超微结构分析揭示了线粒体异常[19]。

2.7头颅MRI检查最常受累的部位是基底神经节结构的壳核，其次是纹状体和苍白球[20]，红色核和黑质周围的高信号表现为“熊猫脸征”[21]。肝型患者脑部的结构性和功能性损伤较脑型患者轻微，而金属沉积与脑型的差异不显著[22]。

2.8放射性同位素掺入法放射性同位素64Cu标记的氯化铜可以通过静脉内或口服给药，计算血液中的放射性指数。在WD病例中，铜在肝脏中积累缓慢，仅部分入血浆铜蓝蛋白;大部分保留在肝细胞中,且可以在血液中测量更少的64Cu。CZÅONKOWSKA等[23]首次展示了通过遗传分析证实突变的纯合子/复合杂合子和杂合子的放射性铜掺入测试结果，与杂合子相比，具有两种致病性ATP7B突变的患者24 h和48 h64Cu释放到血液中的速率显著降低。目前很少使用放射性铜掺入法，部分原因是基因分析的可用性及同位素实验室的严格认证。

2.9基因诊断由欧洲肝脏病学会提出的最新肝豆状核变性治疗指南中，基因诊断是诊断WD的金标准[10]。WD 的基因检测方法可以分为直接测序和单体型分析两大类。直接测序能够明确突变的具体类型，是目前诊断WD 的标准方法，通常仅针对突变热点测序以期在保证准确性的同时实现高效经济。单体型分析不需要明确突变类型，适用于对已经确诊WD患者的亲属进行筛查，其缺点在于对低概率基因重组可能造成假阴性结果。

近年来，在研究和临床中采用了能够以相对较低成本实现高通量样品处理的新一代测序(NGS)技术[24]。与金标准直接Sanger测序相比，评估基于多重PCR的NGS测定以鉴定ATP7B基因中的突变以用于WD的常规分子诊断。由于能够在短时间内产生相对较高的通量，因此NGS检测是Sanger测序的一种可行的替代方法，可用于诊断WD。然而，鉴于ATP7B基因具有明显的异质性，启动子等非翻译区突变也有报道，基因诊断的阴性结果并不能完全排除WD 的可能。

3 治疗

3.1饮食避免进食含铜量高的食物，如巧克力、坚果、蘑菇及贝类等。水井或输水系统应检查铜水平，并建议采用净水系统。

3.2青霉胺D-青霉胺可与铜直接螯合并诱导金属硫蛋白合成，促进尿铜排泄。研究证实，青霉胺是治疗肝脏受累患者较有效的药物，明显改善肝脏合成功能恢复及临床体征[25]。D-青霉胺的不良反应较常见，20%～30%患者可能因严重的药物不良反应而停药。在早期阶段，可能会发生发热和过敏反应，此时应立即停药，并应使用替代药物。晚期反应包括肾毒性，包括肾病综合征、天疱疮或类天疱疮病变、系统性红斑狼疮、肺出血肾炎综合征和骨髓抑制。青霉胺毒性的监测是必要的，包括肝脏和肾脏生化、全血计数和尿分析。10%～20%的患者出现神经系统恶化，有些病例不能逆转，因此神经系统症状的WD患者，锌剂及四硫代钼酸铵被用作一线治疗[11]。

3.3锌剂锌剂能诱导肠黏膜细胞合成金属硫蛋白，结合食物中的铜，阻碍铜的吸收。同时，它还能够诱导肝细胞合成金属硫蛋白，结合血液中的铜避免其在肝脏内堆积，从而减少对肝脏的损伤。目前的指南建议锌剂用于无症状型及神经型患者的一线治疗。锌的副作用很少，主要是胃肠道反应。

3.4曲恩汀曲恩汀是一种多胺结构的螯合剂，不含巯基。曲恩汀对D-青霉胺不耐受的患者及具有神经症状的患者特别优选，因为与D-青霉胺相比，神经症状的恶化不太常见，血小板减少症很少见，无过敏性反应和肾损伤的报道[26]。曲恩汀价格昂贵，至今尚未进入中国大陆市场。

3.5四硫代钼酸铵(TM) 四硫钼酸盐具有双重抗铜作用，不良反应少，仅有一过性的骨髓抑制及转氨酶升高，用药期间神经系统症状加重的可能性较青霉胺及曲恩汀小，可作为有神经系统症状的WD患者的初始用药。一些专家认为，对于脑型WD患者应避免使用青霉胺治疗，锌联合TM可作为神经精神病WD的首选治疗方法。对于有神经功能缺损的WD患者，四硫代钼酸盐被证实比曲恩汀更有效，副作用较少[27-28]。

3.6其他驱铜药物如二巯丁二钠、二巯丁二酸、二巯丙磺钠和依地酸钙钠等铜螯合剂，但这些药物不作为治疗WD的一线药物，只在其他药物无效时考虑应用。其他新颖的药物有器官特异性螯合剂、α-硫辛酸(LA)、嗜甲烷细菌甲基弯菌OB3b产生的甲烷氧化菌素等，多数细胞实验及动物实验证实[29-34]在治疗WD中的潜在作用，但需要进一步的临床前研究。

3.7脾切除术脾脏肿大和全血细胞减少症在WD中很常见，而脾切除术是脾肿大和相关全血细胞减少症的常规治疗之一，但据报道，脾切除治疗脾功能亢进导致WD患者严重的精神和神经症状恶化[35]。因此，WD合并脾功能亢进患者脾切除术仍然存在争议。LI等[36]证实了脾切除术治疗WD患者脾功能亢进的安全性和有效性，WD合并脾功能亢进患者接受严格的驱铜治疗后，对其进行脾切除术，所有患者在脾切除术后血小板和白细胞计数显示明显改善，未观察到严重的术后并发症。

3.8肝移植肝移植是对内科治疗无效或进展为终末期肝病患者最有效的治疗方法[37]。肝移植可治愈WD，但肝移植患者需要终身免疫抑制治疗。然而,发生暴发性病变、非选择性手术和移植前肾功能不全患者预后较差。肝移植纠正WD的肝脏代谢缺陷，也影响包括中枢神经系统在内的肝外铜代谢的正常化。已有研究[38]报道，严重和进行性神经功能缺损对传统螯合疗法无反应的患者在肝移植后症状改善，甚至完全消失。

3.9细胞疗法肝细胞移植已发展成为治疗肝代谢性、遗传性疾病的首选方案之一[39]。向受体内输注正常的游离肝细胞，使移植的肝细胞在受体内存活、增殖并发挥正常肝细胞的功能，为受体提供一定的肝功能支持。但细胞移植需要一定数量的移植细胞，植入的细胞因细胞免疫排斥难以长期存活，故在临床上难以全面开展。

3.10干细胞移植治疗目前国内外大量研究表明，骨髓间充质干细胞(BMSCs)可以通过分化成肝细胞，进而有效改善肝功能，且副作用较少[40-41]。王敏等[42]在小鼠肝硬化模型上，对比外周静脉、门静脉及腹腔三种移植途径移植BMSCs治疗肝硬化的效果，发现组织学上BMSCs移植后肝内假小叶数量减少，炎症减轻，坏死肝细胞数量、浸润炎症细胞数量均减少，肝内纤维束减少变细，组织结构恢复，纤维化改善。BMSCs是非免疫原性的，因此不需要免疫抑制药物治疗。但其长期治疗效果、不良反应及适用范围等还有待于进一步研究。

3.11基因治疗1998年，日本学者借助于LEC(long evans cinnamon)大鼠这一模型，以腺病毒为载体率先开展了WD的转基因治疗研究，结果显示，在2周内LEC大鼠的血清铜蓝蛋白的氧化活性得到部分恢复，甚至在短时间内达到完全正常的水平。先前的研究[43]表明，在LEC大鼠中引入功能性ATP7B基因显示胆汁铜排泄恢复。然而，由于使用第一代的腺病毒载体的转基因表达的持续时间短，这些研究未获得持续的效果。最近使用编码位于肝特异性α1-抗胰蛋白酶启动子(AAV8-AAT-ATP7B)控制下的人ATP7B cDNA的腺相关载体血清型8(AAV8)的报道显示，在基因敲除小鼠模型中持续6个月的益处，铜过载改善并WD相关生化异常改善[44]。基因治疗WD目前处在动物实验阶段，尚未进入临床研究，虽然基因治疗是最理想的根治WD的方法，但还有许多问题尚未解决，基因治疗的长期有效性和安全性都需深入研究。

WD是一种遗传代谢疾病，导致铜的积累，主要影响肝脏和神经系统。特别是在出现黄疸、急性肝衰竭或慢性肝病的儿童和年轻人中应该怀疑此病。WD的诊断可以使用常规实验室检查，基因检测可明确诊断。如果早期诊断和治疗，WD的预后良好。药物驱铜治疗可逆转铜沉积引起的损伤，但需要终身服药；肝移植可恢复正常铜代谢，但需终身使用免疫抑制剂;而对于细胞移植和基因治疗,目前还难以在临床推广使用。