膽汁淤積性肝病相關基因及其在妊娠期肝內膽汁淤積症中的作用

闞延婷, 楊永峰

南京中醫藥大學附屬南京醫院， 南京市第二醫院

妊娠期肝內膽汁淤積症(ICP)是妊娠期最常見的肝臟疾病，是一種可逆的膽汁淤積性肝病，主要臨床表現為在妊娠中晚期出現皮膚瘙癢、黃疸，實驗室檢查血清總膽汁酸及轉氨酶升高。在產後4~6周癥狀和體征可自行緩解，但是40%~60%的患者再次妊娠時會再次發病。ICP對孕婦的影響較小，主要影響胎兒。正常妊娠時，胎盤濃度梯度可清除羊水中的膽汁酸，而當出現重度膽汁淤積即血清膽汁酸含量超過40 μmol/L時，該濃度梯度將逆轉，母體膽汁酸可通過胎盤在胎兒及羊水中蓄積，死胎的概率增大。同時母體膽汁酸水準高可能刺激子宮收縮，導致早產，且有可能導致畸形。因此對於ICP病因的研究意義重大，探索其預防及治療策略對於提高優生優育至關重要。

目前ICP的病因尚未完全明確，多種研究顯示其與遺傳、免疫、環境、激素等因素相關。本文將對遺傳基因因素導致ICP的研究進展作一綜述。因相關研究始於對進行性家族性肝內膽汁淤積症（PFIC）的基因研究，故本文的綜述對象為相關基因及其與疾病的關係。

1 遺傳與膽汁淤積性肝病

膽汁的生成、轉運、分泌、排泄是一個複雜的過程，需要肝細胞及膽管細胞膜上的多種蛋白分子來完成。而當膽汁的生成障礙、膽汁的流動受到抑製時則出現膽汁淤積，表現為黃疸和血清ALP升高，伴或不伴GGT的升高。肝細胞基底側膜(血竇面)和頂端漿膜(毛細膽管面)上具有參與膽汁轉運的結構，毛細膽管膜上有ATP依賴性(ABC)轉運蛋白和非ATP依賴性轉運蛋白。ABC轉運家族根據功能不同分為：膽鹽輸出泵(BSEP)、磷脂輸出泵(MDR3)、多耐葯相關蛋白(MRP2)和多種藥物輸出泵(MDR1)。轉運蛋白相關基因發生變異可引起膽汁淤積，PFIC即是一種因基因突變引起膽汁酸轉運障礙導致慢性肝內膽汁淤積的遺傳性疾病。

1.1 ATP8B1（FIC1）基因

ATP8B1基因位於染色體18q21，編碼FIC1蛋白。FIC1在肝臟、腸道等多種組織中表達，是P型ATP酶家族成員之一。分離正常人的肝細胞和膽管細胞，通過Real-time PCR檢測ATP8B1的表達，發現膽管上皮細胞的mRNA表達量是肝細胞的20倍，因此ATP8B1在肝膽系統主要表達於膽管。研究顯示，FIC1轉運磷脂醯絲氨酸，使磷脂醯絲氨酸在毛細膽管膜胞液面較非胞液面更豐富。當FIC1缺陷不能維持脂質雙層膜之間的脂質平衡，會影響到BSEP功能；FIC1還可能在膜轉運和囊泡轉運中發揮作用，這些功能如果受損，可能導致膽汁淤積。

FIC1缺乏表現為PFIC 1型，臨床表現為血清GGT正常，膽汁酸升高，轉氨酶輕度升高。與FIC1的廣泛組織分布相一致，患者在發病過程中往往出現肝外表現，如腹瀉、肺炎、聽力下降、胰腺疾病、甲狀旁腺激素抵抗、膽汁淤積引起的生長障礙等。

1.2 ABCB11基因

ABCB11基因位於染色體2q24～31，其編碼BSEP。BSEP是ABC轉運蛋白家族一員，主要位於肝細胞毛細膽管膜，負責膽鹽的轉運。膽鹽通過毛細膽管膜上的BSEP向毛細膽管排泌，這種方式是膽汁生成的主要驅動力。當ABCB11基因突變時，BSEP介導的毛細膽管膽汁分泌功能受損，而人類75％膽汁流的形成是膽鹽依賴性的，因此當BSEP受損可導致膽汁分泌障礙引起膽汁淤積。Wang等在對PFIC2的基因研究中，將7種錯義突變引入鼠的ABCB11基因，發現其中5種突變可以導致BSEP的功能受到抑製，證實了ABCB11基因的突變導致BSEP功能障礙。

BSEP突變有錯義突變、無義突變等，有幾種不同的臨床表現：PFIC2、良性複發性肝內膽汁淤積症2型(BRIC2)、ICP以及藥物性膽汁淤積症。BSEP缺乏是PFIC最常見的表現形式，通常在出生後的幾個月出現，表現為瘙癢、黃疸、血清膽汁酸及轉氨酶升高，而血清GGT不高，脂溶性維生素缺乏，通常在數年內發展為終末期肝病。

1.3 ABCB4（MDR3）基因

ABCB4基因位於染色體7q21，編碼MDR3蛋白。MDR3蛋白屬於P型糖蛋白，表達於肝毛細膽管膜上，作為磷脂載體負責將磷脂從肝細胞分泌到毛細膽管中，然後將磷脂整合到膽汁中。卵磷脂與膽汁酸和膽固醇分子形成微膠粒後，增加膽固醇在膽汁中的溶解度，防止形成膽固醇結石，同時可減少疏水性膽汁酸對毛細膽管的損害。因此，當ABCB4基因突變引起MDR3障礙時，膽汁酸對膽管造成損害從而引起肝臟疾病，並且由於膽道磷脂減少，膽固醇很容易沉澱形成結石。

與BSEP缺乏不同，MDR3缺乏不會引起膽汁酸在肝細胞中滯留，因此不會直接導致膽汁淤積，發病僅僅是由於隨後的膽管病變所造成的損害。即使是完全缺乏MDR3在臨床上也可能需要數年時間才表現出來。MDR3缺乏引起PFIC3，通常表現為血清GGT明顯升高，以及進行性膽道疾病，組織學顯示膽管溶解性改變。

1.4 TJP2基因

Sambrotta等對33例患有膽汁淤積症的兒童進行基因檢測，其GGT水準正常或輕度升高，且ABCBl1或ATP881基因沒有發生突變，其中12例患兒TJP2基因有不同程度的突變，肝活組織檢查提示TJP2蛋白表達缺失。

TJP2基因位於染色體9q21.11，編碼緊密連接蛋白，是連接上皮細胞和內皮細胞的結構。TJP2的表達較廣泛，緊密連接也普遍存在。在肝細胞內，兩個相鄰肝細胞的毛細胞膽管膜內陷形成毛細膽管，在毛細膽管兩側肝細胞膜融合形成緊密連接。TJP2基因突變導致緊密連接蛋白結構破壞，毛細膽管內的膽汁反流入血液及細胞間隙，導致膽汁淤積。TJP2基因的純合突變引起PFIC4型，GGT水準接近正常，均為早發進行性肝病，多在生命最初幾年需要肝移植。組織學表現為非特異性，在病程早期，細胞內膽汁淤積和缺乏巨細胞。

1.5 法尼醇受體(FXR)

基因FXR是核受體和轉錄因子，由NR1H4基因編碼，在膽汁酸穩態中發揮著重要作用。在轉錄水準，ABCB11受FXR調控，而膽汁酸是FXR的天然配體，如果肝臟膽汁酸升高，FXR抑製膽汁酸的合成和吸收，增加膽汁酸從肝細胞中輸出。在腸道細胞中，FXR對膽汁酸的調節是誘導FGF19的表達，然後進入肝臟，進一步誘導膽汁酸的合成。

當FXR的基因突變時，ABCB11基因編碼的BSEP 蛋白表達水準明顯減少，膽汁酸淤積引起膽汁淤積性肝病，表現為PFIC5型，是PFIC的一個相對罕見的類型。臨床表現為高結合膽紅素血症，血清轉氨酶明顯升高，GGT正常，凝血功能也受到損害，AFP顯著升高。早發性維生素K依賴性凝血病和AFP水準顯著升高可能有助於將FXR缺乏症與PFIC的其他遺傳形式區分開來。肝組織病理可見小葉內膽汁淤積，巨細胞轉化，肝細胞腫脹。隨著疾病的進展，出現纖維化、炎症細胞浸潤和肝硬化。免疫組化未檢測到BSEP和FXR的表達。

1.6 肌球蛋白5B（MYO5B）基因

MYO5B存在於腸上皮細胞、呼吸上皮細胞和肝細胞等多個組織中，在質膜循環、胞質轉運和上皮細胞極化中發揮作用。在肝細胞中，MYO5B與RAB11A相互作用，促進ABC轉運蛋白(包括BSEP)正常轉運至小管膜。

MYO5B的常染色體隱性突變最初是在部分的微絨毛包涵體病(MVID)患者中發現的。部分MVID患者伴有MYO5B突變，出現了膽汁淤積。王建設團隊最先將MYO5B基因和PFIC建立聯繫。在GGT正常或低水準的膽汁淤積性肝病中，發現約2/3的患者攜帶有ATP8B1和ABCB11基因突變，其他可能與TJP2、FXR基因有關，但發現仍有1/5的該類患者未檢測到上述基因突變。他們對GGT水準正常，但未發現已知的幾種PFIC相關基因突變的患者進行全基因測序。結果在來自4個不相關家庭的5例患者中檢測到雙等位基因MYO5B突變，而在與膽汁淤積相關的其他基因中沒有發現與這種遺傳模式相匹配的致病突變。同時在該研究的另一隊列中，發現了與MYO5B疾病類似的組織病理學特徵，在接受靶向測序的3例患者中，有2例患者發現了MYO5B突變。

MYO5B缺乏引起的膽汁淤積臨床表現為PFIC6型，患者通常在出生後2年內出現黃疸、瘙癢和肝腫大，實驗室檢查高結合膽紅素血症，GGT水準正常，輕度至中度的轉氨酶升高。MYO5B缺乏可能通過減少BSEP對小管膜的靶向作用導致膽汁淤積，細胞膜也可能在其他方面出現功能失調。

2 遺傳與ICP

ICP的病因複雜，尚未完全了解，但遺傳因素參與疾病易感性的跡象是明確的。不同地區和種族的患病率不同，智利原住民中ICP的患病率最高，而在非洲國家報導很少，在我國，不同地區的發病率相差也較大。來自於兄弟姐妹樣本的研究表明，有血源關係的姐妹之間風險增加了12倍，說明了遺傳因素在ICP發病中的作用。一系列關於ICP的研究發現了很多基因變異，某些變異對疾病易感性的影響輕微，但妊娠期生殖激素的升高對膽汁淤積的影響可能會導致更嚴重的表型。報導較多的是ABCB11和ABCB4基因突變，其他研究報導了ABCC2、ATP8B1和FXR的遺傳變異和（或）雜合突變。具有臨床意義的是，ABCB4突變通常與血清高GGT有關，而ABCB11、ATP8B1和FXR突變與低水準的GGT有關。

2.1 ABCB4基因

在對PFIC3型的研究中，首先在家族性病例中發現ABCB4雜合突變，然後在散發性ICP中發現該突變。Jacquemin等首次發現ABCB4基因突變與ICP有關，其用基因測序技術對PFIC3家系的先證者進行研究，發現了ABCB4基因突變，隨後對該家族的6名婦女進行研究，發現4人存在ABCB4基因的雜合突變。隨後的研究發現，ICP中ABCB4的突變範圍很廣，最常見的是錯義突變，大約10%的ICP婦女攜帶ABCB4突變等位基因。相繼有一系列的研究亦發現了ABCB4與ICP的遺傳易感性有關。

Phdixon等在GGT增高的ICP患者中發現了ABCB4基因的14外顯子突變，將這一突變引入體外培養細胞同源基因同源部位，導致MDR3的P型糖蛋白合成減少。國外的研究發現ABCB4的基因突變主要涉及外顯子6、9、12、14、23，而國內的一些研究並未發現異常，推測ICP發病存在種族差異。

ABCB4基因突變時，磷脂向毛細膽管分泌減少，膽道內磷脂降低，膽固醇溶解度降低，疏水膽汁酸可損傷膽管。同時懷孕時母體肝臟的負擔加重，毛細膽管功能不良，膽汁排出障礙從而引起膽汁淤積。PFIC3患者ABCB4基因的突變為純合突變，而ICP患者多為雜合突變。這種雜合突變代表了ICP患者的遺傳易感性，在非孕期無明顯影響，而懷孕時，體內增高的雌激素、孕激素等一些非遺傳因素可作用於MDR3蛋白，改變MDR3蛋白活性從而影響其功能，促使ICP的發生。

2.2 ABCB11基因

ABCB11基因編碼BSEP，當其發生突變時可導致BSEP介導的毛細膽管分泌膽汁的功能受損，臨床上已明確可導致遺傳性肝病PFIC2、BRIC2。鑒於ABCB11基因對膽鹽轉運的重要性，推測其可能與其他膽汁淤積性疾病相關。研究提示ABCB 11基因突變可能與 ICP 發病有關，目前已確定ABCB11基因變異在ICP病因學中的作用，儘管其作用似乎小於ABCB4。Eloranta等對ICP患者及健康妊娠婦女的ABCB11基因的多態性進行研究，發現其是 ICP 的高度易感基因，首次確認ABCB11基因與ICP的關係。

研究顯示，多達5%的ICP病例攜帶ABCB11 雜合突變，特別是在PFIC2/BRIC2群體中常見的兩個等位基因突變（GLU297Gly和Asp482Gly）也存在於ICP患者中。Strautnieks等在PFIC2患者中鑒定出10種編碼序列的突變，其中的錯義突變可能導致肝毛細膽管細胞表面功能性蛋白的缺乏，影響BSEP的功能，從而導致ICP，說明ABCB11基因突變與ICP的易感性相關。另外Lang等發現ABCB11基因的第13和17外顯子變異是高加索人種特有的，第21外顯子變異見於日本人，第16外顯子變異見於非洲裔美國人，說明ABCB11基因突變具有種族特異性。

妊娠時體內雌激素增高，而雌激素可降低Na+-K+-ATP酶的活性，使膽鹽轉運障礙，並可增加膽管的滲透性，使膽汁逆向擴散。通過雌激素誘導的大鼠ICP模型研究發現，肝臟和胎盤的BSEP表達降低。Keitel等檢測了一個嚴重的ICP患者肝臟上的BSEP，發現其表達減少，膽酸的轉運受損。同時，ICP時胎盤合體滋養細胞基底膜載體蛋白和母體側絨毛膜依賴ATP的膽汁酸轉運效率下降，此時需要非ATP依賴的轉運系統分泌增高的膽汁。而若BSEP的表達降低，胎盤排泌膽汁酸的能力明顯降低，膽汁酸進入胎兒體內造成胎兒不良結局。

隨著研究的深入，發現一些非遺傳因素對ABCB11基因的調節作用也參與ICP的發病。如前所述，ABCB11在轉錄水準受FXR調控，有研究顯示香膠甾酮可通過FXR途徑及非FXR途徑上調ABCB11基因的表達。另有研究發現雌孕激素的代謝產物可以抑製BSEP的轉運，在ICP發病中起重要作用。

2.3 ATP8B1基因

已經明確ATP8B1基因突變在臨床上表現為PFIC1型，研究顯示PFIC1患者的母親ICP的發病率更高，說明膽汁形成相關基因的雜合突變在ICP發病中的作用。Mullenbaeh等對16例ICP患者的所有外顯子進行排序，發現了ATP8B1基因的3個外顯子，從而證實了ATP8B1基因與ICP的相關性。Painter等研究4個芬蘭家庭的ICP患者時，均發現了ATP8B1基因單倍體，隨後更大樣本的研究亦檢測到ATP8B1基因突變。這些說明ATP8B1基因突變可能與ICP發病有關。Dixon等證實了ATP8B1變異在ICP中的潛在作用，發現多達3%的ICP患者可能有ATP8B1雜合突變。

該突變在BRIC和PFIC1型患者中較常見。在PFIC患者的母親和BRIC的親屬中發現ICP的病例，提示ATP8B1基因將會增加ICP易感性。而ATP8B1基因突變位點的不同，表達蛋白的穩定性不同，臨床上會有BRIC/ICP和PFIC1不同的表型。肝細胞小管膜蛋白表達的完全缺失表現為PFIC1，而肝細胞小管膜有剩餘蛋白的表達時表現為BRIC/ICP。這種基因缺陷的患者血清GGT水準是偏低的。

ATP8B1基因編碼P型ATP酶，是磷脂的載體，且主要集中於膽管細胞，當ATP8B1突變時，肝小葉膽管膜脂質的不對稱分布消失，使膽鹽轉運受損，並且ATP8B1基因突變後FICl蛋白缺失，導致FXR活性下降，從而導致短異源二聚體蛋白(SHP)表達減少，引起迴腸重吸收膽鹽增加，使得患者的膽鹽排泄能力受損，從而導致ICP。另外，當其突變時，胎盤FICI表達減少，胎盤合體滋養細胞膜的極性和穩定性降低，影響膽汁酸轉運蛋白的功能。

2.4 FXR基因

FXR是體內膽汁酸的感受器，作用於膽汁酸代謝、膽固醇轉運中的靶基因，調控膽汁酸的合成、代謝和轉運，通過膽酸的負反饋機制維持肝內膽汁酸水準的恆定。因此推測FXR的變異導致ICP的易感性。van Mil等對92例ICP患者FXR的外顯子進行測序，發現了4個FXR的雜合突變體（M1V、M80R、M173T、-1g＞T），首次發現了FXR與ICP的相關性。研究FXR基因敲除的大鼠模型時，發現其膽汁酸排泄率明顯下降，引起肝內膽酸的聚集及肝細胞損傷。

FXR作用的靶基因有SHP、BSEP、迴腸膽汁酸結合蛋白，通過SHP調節膽汁酸的合成，BSEP調節膽汁酸的排泄，迴腸膽汁酸結合蛋白調節膽汁酸的攝取。在ICP患者中，一方面內源性的FXR基因突變，從轉錄水準對BSEP的調節受到抑製，從而導致膽汁淤積。另一方面，妊娠時高水準的雌孕激素可能抑製膽汁酸轉運蛋白的功能，並且FXR調節多種膽汁酸轉運蛋白，可能因高水準的激素受到抑製，失去對BSEP等靶基因的調控作用，從而導致膽汁淤積形成ICP。

2.5 其他基因

ATP結合盒亞家族C成員2（ABCC2）基因編碼MRP2，MRP2是唯一分布於毛細膽管膜的多葯耐葯家族，參與膽汁的形成。這種蛋白質能將膽紅素、一些膽汁酸和其他許多負離子結合成膽汁。ABCC2的純合突變導致罕見的肝臟疾病Dubin-Johnson綜合征，表現為高結合膽紅素血症。Sookoian等研究了70例ICP患者和112例健康孕婦的ABCC2編碼區和非編碼區SNPs，發現ABCC2基因第28外顯子rs3740066與ICP之間存在相關性，說明該基因與ICP的易感性相關。

另外，研究顯示，所有參與膽汁酸代謝的分子發生突變都可能致病，比如CYP7A1、轉運蛋白分子、鈉離子-牛磺膽酸共轉運蛋白、MRP3等。這些分子編碼區的突變可能引起導致膽酸代謝的改變，加上妊娠時體內性激素水準的變化，可能促使ICP的發生。同時與雌激素代謝相關酶的基因多態性可能會改變酶活性，影響雌激素的代謝從而導致ICP，比如CYP19、CYP1B1等，限於篇幅不做詳述。

3 ICP的治療

ICP的一線治療是熊去氧膽酸（UDCA），約75%的病例中，UDCA可改善孕婦癥狀和生化指標，並有助於改善ICP對胎兒的影響。UDCA是親水性膽鹽，可增強膽汁酸的排出，還有抗凋亡作用，並可增加騷癢素的排泄，如黃體酮硫酸鹽。體外和體內實驗表明，UDCA增強了膽汁酸從胎兒到母親的胎盤轉運，減少胎盤損傷。利福平是一種有效的孕烷X受體激動劑，與UDCA聯合應用對非阻塞性膽汁淤積具有協同作用。在ICP中，利福平聯合UDCA可改善約1/3對UDCA無反應婦女的癥狀和生化紊亂，因此被用作對於UDCA無反應患者的二線治療藥物。s-腺苷蛋氨酸可促進磷脂排泄，據報導，在某些研究中可改善瘙癢和生化異常。地塞米松對於ICP的癥狀和生化指標無明顯改善，只在促進胎肺成熟時才應用。補充維生素K可降低產後出血或新生兒出血的風險。同時脂溶性微量營養素可能吸收不良，需要補充維生素A、D、E和K。當藥物治療失敗時，更多的需要侵入性乾預，如膽汁引流，將膽汁分流到體外，從而減少循環和肝臟的膽汁酸池。

4 小結和展望

ICP是妊娠時常見的肝臟疾病，其對胎兒的影響較大，病因複雜，目前尚未研究清楚。近年來隨著人們對膽汁淤積性肝病基因的研究，發現了遺傳因素對於ICP易感性的重要性。其意義在於：（1）有助於發現ICP的易感人群，從而早期監測和治療，避免不良妊娠結局；（2）ICP可能是進行性家族性肝內膽汁淤積症的臨床表現，通過基因檢測有助於發現早期病例，降低其向終末期肝病發展的可能；（3）對於這些基因的研究，也將為其靶向治療提供依據，使未來ICP和基因突變相關膽汁淤積的精準治療成為可能。

引證本文：闞延婷, 楊永峰. 膽汁淤積性肝病相關基因及其在妊娠期肝內膽汁淤積症中的作用[J]. 臨床肝膽病雜誌, 2019, 35(7): 1439-1443.