專案文章Molecular Medicine靶向代謝組協助診斷遺傳性膽汁淤積症

膽汁酸轉運體對於透過驅動膽汁流動來維持膽汁酸動態平衡至關重要。一些小管膜膽汁酸外流轉運體的缺乏或減少可損害肝臟的膽汁流動，導致膽汁淤積，造成肝損傷，其特徵是血清和肝臟中膽汁酸和肝酶水平升高。膽汁淤積可歸因於多種致病因素，包括遺傳性和獲得性膽汁形成障礙。

2021

年

9

月

29

日，第三軍醫大學西南醫院柴進教授團隊在

Molecular Medicine

（

IF=12。1

）發表了題為

“

A homozygous R148W mutation in Semaphorin 7A causes progressive familial intrahepatic cholestasis”

的論文，本報告在全球範圍內，首次描述了一例由人

SEMA7AR148W

純合突變引起的一種新型遺傳性肝內膽汁淤積症（

PFIC

）患者的臨床特徵以及可能的治療方法。

中科新生命參與了本研究中靶向膽汁酸檢測工作

。

研究結果

1. 篩選候選致病基因

研究者收治的

1

例女性嬰兒患者臨床表現為血清

ALT

、

AST

和

TBA

水平升高，經過相關檢查後排除目前任何已知的肝病，推測病因與膽汁形成的基因突變有關。透過全基因組測序（

WGS

）首先發現鈉

/

牛磺膽酸鹽共轉運多肽

（NTCP/SLC10A1）

的純合子突變

（p。S267F）

。

NTCP

是一種位於肝細胞基底膜的

BA

攝取轉運蛋白，其功能缺失突變

（p。R252H）

可導致高膽汁血癥，但透過小鼠模型驗證後發現該基因並不會引起肝損傷和高膽血酸症。

重新使用多種分析模型對

WGS

資料進行挖掘，鑑定出

SEMA7A

基因的一個預測錯義變體

（

純合

p。R148W）

，並透過

Sanger

測序對突變進行了確認。對該蛋白結構進行建模分析，發現該突變位點可能會對

SEMA7A

蛋白功能產生影響。

候選致病基因篩選

2. 小鼠模型驗證臨床表型

SEMA7AR148W

純合子小鼠在

4

周和

8

周齡時，血清中

ALT

、

AST

和

TBA

水平均高於年齡匹配的

WT

和雜合子小鼠，這一表現與突變患兒類似。此外，在

SEMA7AR148W

純合子中，肝組織學評估顯示肝細胞的水變性顯著高於

WT

和雜合子。

3.

SEMA7AR145W

純合子突變致病機制

靶向膽汁酸檢測分析表明，

SEMA7AR148W

純合子小鼠肝臟中主要結合膽汁酸、牛磺膽酸、牛磺酸水楊酸、牛磺酸鵝去氧膽酸和牛磺酸豬去氧膽酸的含量明顯高於

WT

純合子小鼠。從蛋白表達水平看，膽汁酸外排轉運蛋白

BSEP

和

MRP2

表達明顯降低，但相對的

mRNA

沒有發生下調，這說明這兩種蛋白受到翻譯後調控。

以夾層培養法進行培養的原代小鼠肝細胞中，

SEMA7A_WT

或

SEMA7A_R148W

構建體以劑量依賴的方式轉染小鼠肝細胞後，

BSEP

和

MRP2

蛋白水平出現顯著降低。此外，當同樣數量的

DNA

被轉染到這些細胞中時，研究者觀察到

SEMA7A_R148W

構建體轉染的細胞比

SEMA7A_WT

構建轉染的細胞有更大的減少。這些結果表明，

SEMA7AR145W

突變降低了肝臟

BSEP

和

MRP2

的蛋白表達，導致肝內膽汁淤積。

相關

mRNA

及蛋白表達量檢測

4. 給予UDCA和膳食補充劑谷胱甘肽干預兒童患者肝功能異常

患兒最初給予

UDCA

和

GSH

作為經驗性治療。引人注目的是，治療

2

周後，患者的血清

ALT

和

AST

水平顯著恢復到正常水平，血清

TBA

水平顯著降低。當治療停止時，她的血清

ALT

、

AST

和

TBA

水平又恢復到異常高的水平。有趣的是，減半劑量的治療也能夠維持血清

ALT

和

AST

的正常水平，並降低血清

TBA

水平。總而言之，資料顯示

UDCA

和

GSH

聯合治療顯著改善了這種新型

PFIC

患者的異常肝功能。

治療過程中患兒指標變化

小結

研究者團隊報道了一例患有遺傳性膽汁淤積症的女性嬰兒病例，透過全基因組測序（

WGS

）發現其

SEMA7A

（p。R148W）

基因純合突變，血清中丙氨酸轉氨酶

（ALT）

、天冬氨酸轉氨酶

（AST）

和總膽汁酸

（TBA）

水平升高。研究者利用帶有純合子突變的遺傳小鼠模型重現了臨床表型，並透過服用熊去氧膽酸

（UDCA）

和膳食補充劑谷胱甘肽

（GSH）

改善了患兒的肝功能。