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概述
从上世纪90年代开始，分子克隆和基因测序技术迅速发展，一系列遗传性肝病基因被鉴定，包括家族性肝内胆汁淤积症1-3型、Alagille综合征、Citrin缺陷病及各种胆汁酸合成缺陷等。
2010年，本课题组首次发表了大陆家族性肝内胆汁淤积症病例系列。研究纳入了24例低GGT胆汁淤积症患者，其中诊断了9例ATP8B1缺陷病（又称FIC1缺陷病，家族性胆汁淤积症1型），发现1热点连锁突变；诊断了7例ABCB11缺陷病(又称BSEP缺陷病、家族性胆汁淤积症2型），报道多种新突变[1]。
2012年又报道13例高GGT胆汁淤积肝病中诊断3例ABCB4缺陷病(又称MDR3缺陷病、家族性胆汁淤积症3型)[2]。
2016年，创新性地开展了Panel测序（能够同时检测出已知大片段插入和缺失），发现多种以往国内没有报道过的疾病。
进展1：新致病基因不断发现
对于低GGT胆汁淤积症，以往已经鉴定的基因缺陷能够解释约2/3的低γ-GT胆汁淤积症，仍有1/3的病因未明。高GGT胆汁淤积症中许多有家族史，但也有相当部分不明原因。因此，一项重要的任务就是探索这些不明原因胆汁淤积的病因。
2017年，本课题组鉴定了一种新的家族性胆汁淤积症[3]，该病的致病基因是MYO5B，定位于染色体18q21.1，编码MYO5B蛋白，隶属于5型肌球蛋白家族。MYO5B缺陷病又称家族性肝内胆汁淤积症6型，呈常染色体隐性遗传。主要表现包括复发性及进行性胆汁淤积，伴瘙痒、儿童生长发育迟缓等。
2020年，本课题组又鉴定出了导致γ-GT胆汁淤积症的另一个致病基因--USP53[4]，定位于染色体4q26，编码泛素特异性肽酶53(USP53)。USP53缺陷病也是一种常染色体隐性遗传病。临床表现的胆汁淤积症多会随患者成长逐渐消退。此外，该病患儿可伴有听力障碍，严重者会双耳失聪。
对于高GGT胆汁淤积症，2020年本课题组鉴定了ZFYVE19缺陷病，致病基因是ZFYVE19，定位于染色体15q15.1[5]。肝脏病理特征为典型的胆管板发育异常/先天性肝纤维化。肝脏组化显示纤毛蛋白表达异常。细胞实验显示ZFVYE19缺陷导致中心粒和纤毛数目和形态异常。
随着高通量新一代测序技术的应用，一系列更罕见的新的胆汁淤积症致病基因陆续被鉴定，遗传性胆汁淤积症新病因不断发现（图1）。
图1. 遗传性胆汁淤积症新病因
进展2：新表型和疾病预测因素不断发现
多数家族性胆汁淤积症呈谱系改变且有明显的基因型和表型关系。我们也试图用代谢组学预测疾病预后。
2020年，本课题组确立了ABCB11双等位基因突变引起的第三种临床表型：暂时性新生儿胆汁淤积症(TNC)，胆汁淤积消退后不再复发，肝功能持续正常[6]。
进一步通过基因型-表型分析发现，肝组织有BSEP表达的患儿自体肝生存时间更长，预后较好。此外，我们发现MYO5B缺陷病也有明显的基因型-表型关系[7]。
我们将所有患者根据腹泻和胆汁淤积症状的表现情况分为三种临床表型组：一种是单纯顽固性腹泻患者，无胆汁淤积相关记录；一种是单纯低GGT胆汁淤积患者(FIC)，患者以持续性/复发性/暂时性低GGT胆汁淤积为主要表现，无明显胃肠道症状；一种是顽固性腹泻患者伴胆汁淤积或FIC患者伴需短时静脉营养治疗的慢性/间断性腹泻的双表型。
FIC患者内部进一步根据胆汁淤积特征分为持续性(Persistent)、良性复发性(Recurrent)以及暂时性胆汁淤积三种临床表型亚组。研究结果显示，双等位无功能变异仅见于单纯顽固性腹泻患者。而且MYO5B缺陷患者肠道症状严重程度和FIC患者胆汁淤积严重程度与其携带的无功能变异个数呈正相关。患者携带无功能变异倾向于表现为持续性胆汁淤积。MYO5B蛋白Motor区的错义/非框移突变更常见于肠道表型的患者。TJP2基因突变于2014年首次被鉴定，我们发现该病也有明显的基因型表型关系，临床上也可表现为轻重不等的连续表型[8]。
此外，也有一些疾病的基因型与表型没有明显相关性。Alagille综合征是一种基因型-表型相关性不显著，缺乏预后相关分子标志物的遗传性肝病，是我国儿童慢性胆汁郁积的重要原因之一。本团队发现tauro-2β,3α,7α,12α-四羟基化胆汁酸(THBA)和甘氨胆酸(GHCA)的浓度可以作为Alagille综合征患者预后的生物标志物，相比预后不佳的患者，其浓度在预后良好的患者中更高[9]。
进展3：新技术和新算法应用于遗传病诊断
1、基因组测序技术
在一些临床诊断为进行性家族性肝内胆汁淤积症1型（PFIC1）的患者中，最初的基因检测(Sanger测序和panel测序)只鉴定到单个已知或预测致病的ATP8B1变异。全基因组测序(WGS)具有相对均匀的测序深度和连续的覆盖范围，被认为可以检测到基因组范围内的所有变异，包括单核苷酸变异(SNVs)、小片段插入或缺失(InDels)和结构变异(SVs)。本课题组应用WGS技术提高了PFIC1遗传诊断率，拓展了ATP8B1基因变异谱，且首次报道ATP8B1基因串联重复变异[10]。
2、光学基因组图谱技术
本课题组通过高分辨率光学基因组图谱（OGM）寻找出一名 Alagille 综合征患者潜在致病性结构变异。该案例通过NGS+OGM首次鉴别JAG1新平衡易位，是目前唯一明确断点的案例，拓展了JAG1基因变异谱，明确了ALGS诊断。OGM可以鉴定出Panel、MLPA及常规WGS分析不能发现的复杂结构变异，首次将染色体平衡易位致JAG1变异断点定位精确至碱基水平。
3、变异致病性研究工具
随着二代测序技术在临床上的广泛应用，大量临床意义不明的NOTCH2变异逐渐被检出。然而，既往较少的病例报道、不典型的临床表现以及致病性不明确的主要变异类型导致NOTCH2变异相关ALGS的诊断存在很大困难。为了对NOTCH2变异的致病性解读和非典型ALGS患者的临床诊断提供帮助，本课题组对ALGS相关NOTCH2变异的致病性判定进行了研究[11]。
研究得出结论：当检测到肝脏表型为GGT升高的肝功能异常患者存在NOTCH2变异时，可以从频率和致病性软件预测两个方面对变异进行致病性的初步判断；若变异未在gnomAD收录，且满足至少三个预测软件预测致病时，就应当考虑这个变异的致病性。
进展4：致病机制研究发现新的治疗靶点
1、基因治疗
ZFYVE19是引起儿童胆汁淤积症的重要驱动基因。本课题组首先构建了ZFYVE19的动物模型，并进行基因治疗，结果显示治疗后生化指标好转，病理改善。
2、THBA治疗
本团队首先分析了3例PFIC2患儿行胆汁内转流术前后血清中62种胆汁酸的代谢谱的变化[12]。发现其中1例胆汁内转流术后胆汁淤积缓解患者的血清胆汁酸代谢谱中的毒性疏水性的胆汁酸——次级胆汁酸浓度显著升高。另外我们还发现tauro-2β,3α,7α,12α-四羟基化胆汁酸（THBA）的浓度在ALGS预后良好的患者中更高。
于是我们进行了THBA治疗胆汁性肝硬化（纤维化）的实验。28周龄Zfyve19-/-鼠随机分实验组和对照组，第0、7、14天ANIT 60mg/kg灌胃；对照组常规饲料，实验组1%THBA饲料；最后一次灌胃后36-48小时处死。结果显示实验组老鼠的肝脏病理基本正常，说明THBA是一种非常有潜力的治疗手段。
总结
• 遗传缺陷是儿童胆汁淤积症的重要病因，越来越多新的遗传性胆汁淤积症致病基因被发现。
• 遗传性胆汁淤积症多呈谱系改变，基因型和表型关系不断阐明。
• 新的基因诊断技术助力发现新的变异，准确判定变异的致病性是提高诊断率的关键。
• 不同基因变异所致遗传性胆汁淤积症致病机制各异，共同致病或代偿机制的阐明可望产生新的治疗靶点。
• 基因治疗/特殊代谢物补充治疗可望成为重要的治疗手段。
参考文献
[1] Liu L Y, Wang Z L, Wang X H, et al. ABCB11 gene mutations in Chinese children with progressive intrahepatic cholestasis and low gamma glutamyltransferase[J]. Liver Int, 2010, 30(6): 809-815.
[2] Fang L J, Wang X H, Knisely A S, et al. Chinese children with chronic intrahepatic cholestasis and high gamma-glutamyl transpeptidase: clinical features and association with ABCB4 mutations[J]. J Pediatr Gastroenterol Nutr, 2012, 55(2): 150-156.
[3] Qiu Y L, Gong J Y, Feng J Y, et al. Defects in myosin VB are associated with a spectrum of previously undiagnosed low gamma-glutamyltransferase cholestasis[J]. Hepatology, 2017, 65(5): 1655-1669.
[4] Zhang J, Yang Y, Gong J Y, et al. Low-GGT intrahepatic cholestasis associated with biallelic USP53 variants: Clinical, histological and ultrastructural characterization[J]. Liver Int, 2020, 40(5): 1142-1150.
[5] Luan W, Hao C Z, Li J Q, et al. Biallelic loss-of-function ZFYVE19 mutations are associated with congenital hepatic fibrosis, sclerosing cholangiopathy and high-GGT cholestasis[J]. J Med Genet, 2021, 58(8): 514-525.
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[8] Zhang J, Liu L L, Gong J Y, et al. TJP2 hepatobiliary disorders: Novel variants and clinical diversity[J]. Hum Mutat, 2020, 41(2): 502-511.
[9] Wang M X, Han J, Liu T, et al. Poly-hydroxylated bile acids and their prognostic roles in Alagille syndrome[J]. World J Pediatr, 2023, 19(7): 652-662.
[10] Yang Y, Zhang J, Li L T, et al. Whole-Genome Sequencing Reveals Large ATP8B1 Deletion/Duplications as Second Mutations Missed by Exome-Based Sequencing[J]. J Mol Diagn, 2021, 23(11): 1491-1499.
[11] Li Z D, Abuduxikuer K, Wang L, et al. Defining pathogenicity of NOTCH2 variants for diagnosis of Alagille syndrome type 2 using a large cohort of patients[J]. Liver Int, 2022, 42(8): 1836-1848.
[12] Liu T, Wang R X, Han J, et al. Comprehensive bile acid profiling in hereditary intrahepatic cholestasis: Genetic and clinical correlations[J]. Liver Int, 2018, 38(9): 1676-1685.
专家简介
● 主持国家自然科学基金8项，包括中国加拿大健康合作计划1项，应急管理项目1项，以第一作者或通信作者在Lancet、Hepatology、Am J Hum Genet等发表论文92篇。
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