近日,医院柴进教授为通讯作者,在国际经典医学综合期刊EMBOMolecularMedicine(IF:12.)在线发表了题为“AhomozygousRWmutationinSemaphorin7Acausesprogressivefamilialintrahepaticcholestasis”的研究论文,首次在临床发现并确诊了世界首例由SEMA7ARW纯合子突变所导致的家族遗传性肝内胆汁淤积性肝病(PFIC),并初步阐明了其发病机制和治疗方案。
医院潘琼副研究员、博士后罗刚、瞿家权、儿科陈盛主任为共同第一作者。欧易生物在本研究中承担全基因组重测序和分析工作。
研究背景
肝内胆汁淤积,会导致肝脏损伤。胆汁淤积有多种成因,包括遗传性和获得性胆汁形成障碍。目前已报道多个家族遗传性肝内胆汁淤积(PIFC)基因。
Semaphorins通过其膜受体介导细胞外信号,有助于组织形态发生和稳态维持。Semaphorin7A(SEMA7A)是唯一与糖磷脂酰肌醇有关的膜结合信号,它可以在多种组织中表达,参与多种生物学过程。有关SEMA7A在肝脏疾病中的作用尚未见报道。
研究结果
图1
sema7a中一个罕见的p.RW纯合突变新病例的鉴定
本研究从临床发现一患儿(图A的IV.4)呈现不明原因高胆汁酸血症伴有明显肝功能损害的表型,经筛查其影像、生化、自身抗体等各项指标后,排除了目前已知的肝病,初步考虑为未知的遗传性胆汁淤积肝病。
利用全基因组重测序(WGS)联合生物信息学技术对患者及其家系成员进行分析,结果显示已知的PIFC基因内均未检测到突变。在NTCP/SLC10A1基因内发现一个p.SF纯合子突变。NTCP是肝细胞基底外侧膜胆汁酸摄取转运体,其功能缺失突变(p.RH)可导致无肝损伤的高胆血症。但Slc10a1SF纯合突变小鼠未表现出肝损伤和高胆血症症,表明患儿肝功能异常可能另有原因。
进一步对WGS数据进行分析,在SEMA7A基因中鉴定到一个纯合的错义突变c.CT(p.RW)。蛋白质结构预测表明,RW会改变SEMA7A蛋白局部构象,进而可能影响其功能。
Sema7aRW纯合突变小鼠表现出明显的肝脏损伤。对小鼠肝脏进行LC-MS代谢物检测,结果显示肝脏中出现明显胆汁酸排泄受阻的迹象。
转录组分析表明,小鼠肝脏中胆汁酸合成基因表达降低、胆汁酸外排转运基因表达升高。特别值得注意的是,Sema7aRW纯合突变小鼠肝脏Bsep和Mrp2蛋白水平下降明显,但其mRNA水平未有明显变化。转染SEMA7A_RW后,原代培养的小鼠肝细胞中Bsep和Mrp2蛋白水平也出现了降低。
图2
Sema7的RW突变显著降低肝细胞小管膜胆汁酸(BA)外排转运体、Bsep和mrp2的水平
给予患儿UDCA(13mg/kg/天)和GSH(40mg/kg/天)作为经验治疗。本研究数据显示,UDCA和GSH治疗可显著改善这种新型PFIC患者的异常肝功能。
研究结论
本研究鉴定了一个新的与PFIC相关的遗传位点,为胆汁淤积肝病的临床诊断提供了新证据,同时本研究也为该病的临床诊治提供了依据。
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