原發性膽汁性膽管炎遺傳易感性的研究現狀

趙春梅， 馬狄， 邰文琳

昆明醫科大學第二附屬醫院檢驗科， 昆明 650032

原發性膽汁性膽管炎（primary biliary cholangitis，PBC）是一種以肝內小膽管破壞為特征的慢性膽汁淤積性自身免疫性肝病［1］。近年來PBC的發病人數逐年增多，呈現全球性分布，多個國家及地區的流行病學數據分析結果［2］均顯示，PBC的發病率呈逐年增高趨勢。PBC病理表現為肝內小膽管非化膿性破壞性炎癥［3］，血清學標志是抗線粒體抗體（AMA）陽性，存在于90%～95%的PBC患者中［4］，具有較高的診斷敏感度和特異度；最常見的癥狀是疲勞和皮膚瘙癢。目前被批準的一線治療藥物是熊去氧膽酸（UDCA），主要通過調節膽汁酸代謝來改善PBC膽汁淤積。

目前PBC的發病機制還處在探索階段，主流觀點認為其發病機制主要與肝臟免疫系統失衡有關。PBC的病因是多因素的，遺傳調控異常、微生物感染、黏膜免疫的失調［5］、膽管上皮細胞的損傷等均會導致PBC的發生。其遺傳調控異常主要與人類白細胞抗原（HLA）和非HLA（non-HLA）基因有關，而易感基因又與免疫失調有關。因此，進一步研究PBC的易感位點對PBC早期診斷以及靶向治療具有重要的臨床意義。現將PBC相關易感基因的研究現狀介紹如下。

1 PBC的遺傳學研究

近年來，隨著全基因組關聯分析（genome-wide association study，GWAS）和基因測序等遺傳學研究的開展，人們對PBC遺傳學的認識不斷加深。?rnolfsson等［6］研究發現PBC患者一級親屬的發病率高于健康人群；Selmi等［7］發現同卵雙胞胎患PBC的可能性更高；女性患PBC的概率高于男性［8-9］。上述流行病學數據均提示PBC存在一定的家族遺傳和性別相關性，遺傳易感性可能參與PBC的發病過程。中年女性易感PBC可能與X染色體（chrX）單倍性不足、X失活導致的DNA高度甲基化有關［9-10］。雌激素經典受體ERα在PBC患者肝內膽管中高表達，ERα介導的信號通路激活會導致小膽管炎癥和損傷［11］，這可能也是女性PBC高發的原因之一。GWAS研究鑒定出了許多與PBC易感性顯著相關的遺傳位點，包括HLA-DR、HLA-DQ、IL-12A、MMEL1、STAT4、TNFSF15、TNFSF12A、TNFAIP3、ORMDL3、DPEP2、CXCR5、CXCR6、MYC、WDFY4和CD226等［12-16］（表1）。

表1 與中國PBC顯著相關的易感位點Table 1 Susceptible loci significantly associated with Chinese PBC

GWAS研究顯示HLA基因位點與PBC的關聯最強［17］，而在HLA基因位點中，HLA-DR與PBC的發生發展相關性最強［18］。PBC易感基因能夠促進炎性細胞因子和抗體的產生，最終導致小膽管上皮細胞損傷［19］。可見，遺傳因素與PBC發生發展的關系密切。而遺傳因素在PBC發展中的致病機制可能與IL-12介導的信號傳導、細胞對腫瘤壞死因子（TNF）的應答以及B淋巴細胞的激活、成熟和分化有關［16］。

2 PBC相關的HLA易感基因

HLA不僅參與許多感染性疾病的發生，而且在PBC發病過程中發揮重要作用。HLA參與炎癥反應、參與內外源抗原肽的呈遞，誘導免疫耐受和參與免疫調節。HLA包含三類基因：Ⅰ類（HLA-A、HLA-B和HLA-C）、Ⅱ類（HLA-DR、HLA-DQ和HLA-DP等）和Ⅲ類（C4A、C4B和TNF等）。HLA-I類基因主要向CD8+T淋巴細胞呈遞內源性抗原肽，而Ⅱ類基因主要識別和呈遞外源性抗原肽，進而激活CD4+T淋巴細胞。兩類基因均將加工后的抗原呈遞給免疫細胞，然后免疫細胞激活下游免疫應答。大量研究表明，參與PBC發病的主要是HLA-Ⅱ類基因。HLA-Ⅱ類基因中的HLA-DQA1*04∶01與PBC相關性最強［20］。Liu等［21］選取加拿大和意大利PBC人群進行大規模研究表明，HLA基因區中與PBC最顯著相關的SNP位點位于HLA-DRB和HLA-DQB1之間。Wang等［22］的研究結果提示，HLA-DRB1和HLA-DQB1區域與PBC關聯性最強，這與Liu等報道的研究結果相似。HLA-DRB1*08與PBC發病強相關［23］。HLA DRB1*08和DRB1*02等位基因被鑒定為PBC的危險基因，而DRB1*11和DRB*13則是PBC的保護等位基因［24］。中國PBC人群中HLA-DRB1*08∶03可顯著增加PBC的遺傳易感性，HLA-DQB1*03∶01和HLADRB1*11∶01是其保護性基因［23］。對3個PBC家族進行了全外顯子測序，發現新HLA-DRB1等位基因氨基酸變異對肽結合特性至關重要，推動PBC發生發展［25］。DRB1*08∶01和DRB1*11∶01等位基因在肝臟中發揮相反的免疫調節作用，均能與肝臟自身抗原PDC-E2結合，破壞或促進機體的自身免疫耐受，進而影響PBC的遺傳易感性［26］。研究［27］發現，HLA Ⅱ類基因可能影響PBC患者的腸道微生物群組成和疾病嚴重程度，這表明HLA基因可能通過影響腸道菌群組成，從而加劇PBC膽汁淤積。

3 PBC相關的非HLA易感基因

盡管HLA基因與PBC的相關性較強，但大多數PBC患者并不攜帶常見的HLA基因。因此，HLA基因并不能解釋PBC的整個遺傳易感性，還需要非HLA基因位點參與解釋PBC發病。

3.1 血清類黏蛋白1樣蛋白3（serum mucin 1 like protein 3，ORMDL3） ORMDL3位于人類染色體17q21上，是一種內質網膜蛋白，編碼錨定在內質網中的跨膜蛋白基因家族。ORMDL3的功能主要與內質網的鈣穩態［28］、炎癥反應［29］和內質網應激反應有關［30］。單細胞測序后發現ORMDL3+膽管細胞與巨噬細胞和單核細胞的抗原呈遞功能有關，提示ORMDL3+膽管細胞在PBC的發病機制中起著重要的免疫調節作用［31］。Schmiedel等［32］研究顯示，除單核細胞和樹突狀細胞外，ORMDL3在免疫細胞、膽管上皮細胞、人臍靜脈上皮細胞等細胞中均有較高的表達水平，激活后將產生大量細胞因子，且能負性調節CD4+T淋巴細胞IL-2的產生。因此，可以推測ORMDL3的過度表達可能會驅動PBC的病理學發展，減少ORMDL3在膽管上皮細胞內的表達可能有助于改善PBC患者的膽管損傷，減輕炎癥反應。ORMDL3基因有望成為PBC膽汁淤積治療的潛在靶標。

3.2 腫瘤壞死因子超家族成員12A（tumor necrosis factor receptor superfamily member 12A，TNFRSF12A） TNFRSF12A是近年來新發現的介導凋亡的基因，又名成纖維細胞生長因子誘導早期反應蛋白14（Fn14）。TNFRSF12A主要的生理學功能是參與炎癥反應、血管生成、細胞增殖和凋亡［33］，其廣泛存在于心臟、胎盤、腎、骨骼肌等組織中［34-35］，在骨骼肌損傷、肝臟損傷、缺血性心臟病、腎小球疾病中TNFRSF12A表達顯著上調。有研究［36］證實，TNFRSF12A在健康成人肝臟中低表達，在阻塞性膽汁淤積和PBC患者的肝臟中高表達，與膽汁淤積性肝損傷呈正相關，且研究人員通過小鼠膽管結扎手術和DDC誘導小鼠膽汁淤積后，進行TNFRSF12A遺傳消融發現，小鼠膽汁淤積性肝損傷顯著減輕，肝細胞死亡顯著降低。另有研究［37］也通過同樣的方法誘導小鼠膽汁淤積模型后發現，TNFRSF12A在肝祖細胞中的表達明顯升高。因此，有理由認為TNFRSF12A參與PBC的發病機理，提示靶向TNFRSF12A可能是PBC潛在的免疫治療靶點。然而，PBC發病機制復雜，TNFSF12A在其發病進程中的具體機制和作用，仍需進一步深入研究。

3.3 共刺激分子CD226 CD226是T淋巴細胞的重要共刺激分子，主要表達于T淋巴細胞、單核細胞、B淋巴細胞亞群、血小板等多種免疫細胞上，可參與內皮細胞的黏附、淋巴細胞和NK細胞的信號傳導、T淋巴細胞誘導的細胞毒作用等，在免疫應答中發揮關鍵作用［38］。目前已有研究［39］報道CD226與類風濕性關節炎、1型糖尿病、多發性硬化癥等多種免疫性疾病相關，提示其與機體的免疫調節紊亂有關。免疫細胞呈遞和輔助性T淋巴細胞（Th）1/Th17極化在PBC發病機制中起著至關重要的作用，CD226能夠參與Th1、Th17或調節性T淋巴細胞的分化［40］，激活后的Th1和Th17分泌和產生大量的IFN-γ、IL-12、IL-23、CXCL2和CACL6等促炎性因子，導致肝臟免疫耐受喪失，大量的膽管上皮細胞損傷［41-42］。以上說明，CD226促進疾病發展，可能與PBC預后有關。GWAS證實CD226是PBC患者中發現的新的風險位點［43］。學者［43］發現，CD8+T和CD226+T淋巴細胞是PBC主要的促炎亞群，PBC患者外周血CD8+T淋巴細胞和CD4+T淋巴細胞中均存在明顯的CD226和TIGIT表達異常，當CD8+T淋巴細胞中CD226+比例高于TIGIT+時，IFN-γ和TNF-α等細胞因子分泌增加，肝損傷程度加重，提示CD226/TIGIT免疫檢查點的失衡參與了PBC的發病機制，CD8+CD226+T淋巴細胞和CD226/TIGIT免疫檢查點可以作為潛在的治療靶點和預后生物標志物。另外，CD226/TIGIT通路在調節性T淋巴細胞和樹突狀細胞參與的自身免疫性疾病中也發揮著重要作用［44］，因此還需要探索CD226/TIGIT通路在這些細胞中的作用，以便從CD226角度更深入地了解PBC的發病機制。

3.4 CXC趨化因子受體5（chemokine receptor 5，CXCR5）CXCR5是趨化因子CXC受體家族成員，主要分布在成熟B淋巴細胞和少量T淋巴細胞中。其配體是CXCL13，是CXCR5+淋巴細胞專用歸巢的關鍵調節因子，決定B淋巴細胞和濾泡輔助性T淋巴細胞的歸巢。CXCL13-CXCR5信號軸參與免疫信號的傳遞，共同發揮生物學效應。PBC患者的CXCR5、程序性死亡受體1、CD4+和調節性卵泡輔助性T淋巴細胞較原發性硬化性膽管炎患者顯著增加［45］，提示CXCR5可能參與PBC的免疫發病機制。有學者［46］在66例PBC患者的血液和肝臟中發現IL-12水平升高，肝門靜脈伴有CD4+、CXCR5+、CD19+和CD38+細胞浸潤，證明了肝內CXCL13過表達介導PBC肝內膽管周圍的B淋巴細胞和CXCR5+CD4+T淋巴細胞的浸潤，提示CXCR5可能通過接收CXCL13-CXCR5信號軸的趨化信號，促進B淋巴細胞增殖、STAT3磷酸化和AMA產生。CD4+CXCR5+T淋巴細胞與PBC的嚴重程度顯著相關，PBC患者中，細菌抗原刺激導致循環CD4+CXCR5+T淋巴細胞高度活化，異常活化的CD4+CXCR5+T淋巴細胞不僅能分泌IFN-γ、IL-17和IL-21導致小膽管損傷，還能促進B淋巴細胞分泌大量抗體，誘發自身免疫應答，進一步促進了PBC的發生和發展［47］。因此，CXCR5具有重要的免疫遺傳學意義，靶向CXCR5分子將有助于為PBC的診斷和免疫學療法提供新的思路。

3.5 PBC遺傳學研究的局限性 盡管通過GWAS等遺傳學研究加深了關于遺傳變異風險對肝臟免疫細胞影響的理解，在識別PBC相關的遺傳易感基因位點及通路方面取得了重大進展，但GWAS研究無法檢測到罕見變異如拷貝數變異［48-49］及非SNP結構的改變［50］；不能覆蓋所有的SNP，低頻變異的SNP可能未被檢出；易忽略SNP位點的生物學功能。此外，研究的樣本量少、等位基因的異質性較大等均會影響PBC易感位點的發現。因此，未來的遺傳學研究需要采集更多的樣本和借助全基因組測序，來深入挖掘新的PBC風險位點及其生物學功能，爭取為PBC的治療和預防提供新的方向和干預的靶點。

4 小結

綜上所述，遺傳易感性在PBC的發病進程中發揮著關鍵作用，PBC易感基因與患者肝內膽管損傷、疾病嚴重程度等密切相關。GWAS等技術的開展使得PBC遺傳學的研究有了很大的突破，許多與PBC發生發展相關的信號通路和調節機制得以確定。但也要清醒地認識到，目前參與PBC發病的許多具體過程尚不完全清楚，且從遺傳易感性方面解釋膽管上皮細胞損傷的機制還不夠全面。進一步研究PBC的易感基因，找到PBC治療新靶點，是今后研究PBC發病機制的關鍵點和突破點。

利益沖突聲明：本文不存在任何利益沖突。

作者貢獻聲明：趙春梅負責文獻查找、閱讀及文章撰寫；馬狄負責撰寫框架的構建；邰文琳負責文章修改。