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復(fù)旦大學(xué)附屬兒科醫(yī)院肝病科王建設(shè)教授帶領(lǐng)博士后張晶和碩士研究生楊燁等，與復(fù)旦大學(xué)附屬金山醫(yī)院、上海醫(yī)學(xué)院電鏡中心、奧地利格拉茨大學(xué)醫(yī)學(xué)院病理系合作完成的最新研究成果“Low-GGT intrahepatic cholestasis associated with biallelic USP53 variants: clinical, histological, and ultrastructural characterization” 近日于國際知名肝病雜志Liver International 在線發(fā)表。
低GGT膽汁淤積一般認(rèn)為由基因突變引起。在1998年鑒定的ATP8B1缺陷引起的家族性膽汁淤積癥（PFIC）1型和ABCB11突變引起的PFIC 2型約占低GGT膽汁淤積癥的三分之二，三分之一病因未明。隨著二代測序技術(shù)的進(jìn)步，近些年相繼又有TJP2缺陷病、FXR缺陷病相繼被鑒定為低GGT膽汁淤積癥的遺傳學(xué)病因。2017年王建設(shè)教授團(tuán)隊(duì)鑒定了MYO5B缺陷引起的低GGT膽汁淤積癥譜系，約占不明原因低GGT膽汁淤積癥的20%，被國際上公認(rèn)為家族性膽汁淤積癥6型。然而仍有一部分低GGT膽汁淤積癥病因未明，因此他的課題組繼續(xù)致力于鑒定低GGT膽汁淤積癥的新的“作案份子”。
為發(fā)現(xiàn)致病“新元兇”，該團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)用目前最先進(jìn)的二代基因測序技術(shù)，先一次性高效篩查2703個基因（含64種已知遺傳性膽汁淤積癥致病基因）外顯子區(qū)突變，并把通過該方法篩查后，仍不能明確病因的遺傳性膽汁淤積癥病例作為研究對象，用于 “新元兇”的鑒定工作。經(jīng)過初篩，研究團(tuán)隊(duì)從16年來臨床實(shí)踐中積累的百余例遺傳性低GGT膽汁淤積癥病例中，篩選出44例遺傳學(xué)病因不明的家系患兒，再進(jìn)行“全外顯子組”測序，一次性完成人類基因組所有近3萬個基因編碼蛋白區(qū)域（包括未知致病基因）的測序。經(jīng)基因突變與致病可能性、臨床癥狀契合度分析，研究團(tuán)隊(duì)最終在5個非近親結(jié)婚家系的5例患兒中，發(fā)現(xiàn)“USP53基因”存在純合或復(fù)合雜合“雙突變”現(xiàn)象，即5例患兒的父母本身沒有膽汁淤積癥，但各攜帶了1個基因突變并遺傳給了患兒，符合遺傳學(xué)中隱性遺傳病的遺傳模式；患兒的其他健康兄弟姐妹則只攜帶1個基因突變，或沒有攜帶該基因的突變，故沒有發(fā)病。統(tǒng)計(jì)學(xué)分析表明，USP53基因的雙突變與低GGT膽汁淤積癥存在顯著的相關(guān)性，占這批不明原因的低GGT遺傳性膽汁淤積癥患者的11%左右。隨后臨床工作中又陸續(xù)確認(rèn)了2例USP53基因突變引起的嬰兒低GGT膽汁淤積癥患兒。至此，本次研究一共確認(rèn)7例USP53基因雙突變患兒，黃疸發(fā)作時間在生后2天～7月齡前。和以往鑒定的病例相比，七例患兒臨床癥狀相對較輕，轉(zhuǎn)氨酶活性、黃疸、瘙癢癥狀可以通過服用熊去氧膽酸和消膽胺等藥物得到有效緩解和控制，目前尚無一例患兒需要肝移植。作者同時發(fā)現(xiàn)，USP53基因缺陷在不同患兒身上會對聽力系統(tǒng)造成不同影響。患兒出生早期可伴有聽力障礙，輕者可逐漸恢復(fù)，嚴(yán)重者會雙耳失聰。本工作發(fā)現(xiàn)失聰最早可發(fā)生在1歲前，提醒要關(guān)注USP53基因缺陷患兒早期聽力篩查及定期聽力檢測。
在本文撰寫過程中，國外發(fā)表了一個家系，該家系為阿拉伯人，近親結(jié)婚，三個患兒（2女1男）均為USP53基因純合突變（該突變未在我們的患兒中發(fā)現(xiàn)）。三個患兒在4月齡～1歲間出現(xiàn)肝酶活性異常，低GGT膽汁淤積。服用利福平治療對妹妹和堂弟肝酶活性恢復(fù)到正常水平、黃疸瘙癢消退有很好的效果，但對姐姐無效，姐姐6歲時因?yàn)殡y治性瘙癢接受了肝移植治療。聽力方面，3歲的堂弟沒有耳聾癥狀，姐姐和妹妹分別在14歲和9歲出現(xiàn)了雙耳失聰。鑒于有文獻(xiàn)體外實(shí)驗(yàn)證明USP53和TJP2共定位，且USP53突變小鼠可導(dǎo)致耳聾，而人類TJP2缺陷可表現(xiàn)耳聾和/或低GGT膽汁淤積，由此提出USP53基因缺陷可能和耳聾及膽汁淤積相關(guān)。遺憾的是，該報道只有一個家系，且未提供USP53突變患兒的肝臟組織學(xué)證據(jù)。
王建設(shè)科研團(tuán)隊(duì)通過對USP53基因缺陷病患兒肝組織穿刺標(biāo)本進(jìn)行了詳細(xì)觀察和研究，進(jìn)一步揭示了該病早期（10月齡）的組織學(xué)特征。光學(xué)顯微鏡下發(fā)現(xiàn)患兒肝組織內(nèi)出現(xiàn)小葉紊亂、巨細(xì)胞、膽汁淤積、肝纖維化、肝硬化(圖1)，但未發(fā)現(xiàn)肝癌或膽管癌等癌變特征；免疫組織化學(xué)檢測發(fā)現(xiàn)患兒肝組織中其他緊密連接蛋白復(fù)合體組分TJP2和CLDN1 有定位異常，蛋白表達(dá)量減少（圖2）；電鏡下觀察到肝細(xì)胞間的緊密連接結(jié)構(gòu)變深變長（圖3）。
圖1. USP53 患兒 10月齡時肝臟病理特征
四位USP53患兒（P3，P4，P6和P7）均發(fā)現(xiàn)肝臟小葉紊亂和膽汁淤積。巨細(xì)胞（P3），肝纖維化（P3，P4，P7），肝硬化（P6）也在不同患兒中觀察到。TJP2病人的病理圖作為對照。
圖2. USP53 患兒肝臟緊密連接組分蛋白TJP2和CLDN1的變化情況。
USP53缺陷病人中緊密連接蛋白組分TJP2和CLDN1 均出現(xiàn)表達(dá)量減少，定位異常，變化情況與TJP2缺陷病人類似。
圖3. USP53 患兒肝組織緊密連接結(jié)構(gòu)變化。
與非緊密連接結(jié)構(gòu)缺陷病人（ABCB11和ATP8B1，c 和d）相比，USP53缺陷病人的緊密連接結(jié)構(gòu)變深變長。
以上工作明確了USP53基因雙突變和膽汁淤積癥的關(guān)聯(lián)，且USP53基因缺陷病臨床和組織學(xué)以及超微結(jié)構(gòu)特征與TJP2基因缺陷病類似，提示都可能通過影響細(xì)胞間的緊密連接結(jié)構(gòu)而引起肝臟問題和聽力問題。由于有TJP2缺陷造成兒童期肝癌的報道，因此也提示我們要關(guān)注USP53基因缺陷患兒肝組織癌變傾向。
本工作確認(rèn)了USP53突變導(dǎo)致的低GGT膽汁淤積癥臨床表型多樣性，提示要密切關(guān)注患兒聽力發(fā)育；首次提供了USP53遺傳病嬰幼兒期肝組織病變特征，提醒要關(guān)注和警惕肝組織是否有癌變；鑒于USP53 缺陷病與TJP2的臨床表現(xiàn)高度相似，因此提示臨床確診需結(jié)合基因檢測，從而使不明原因低GGT膽汁淤積癥的診斷和治療向個體化、精準(zhǔn)化、精細(xì)化又邁進(jìn)了一步。
本工作由國家自然科學(xué)基金81570468，81873543贊助。
本文鏈接：https://doi.org/10.1111/liv.14422 (doi: 10.1111/liv.14422)
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