UGT1A1基因复合杂合突变致吉尔伯特综合征一例

Abstract

A case of Gilbert syndrome (GS) with a heterozygous mutation in the UGT1A1 gene is reported. The patient had no symptoms except for recurrent sclera icterus since childhood. Laboratory examinations revealed an elevated unconjugated bilirubin. Biliary obstruction, hemolysis and other diseases that might cause jaundice were excluded. UGT1A1*28 and c.211G>A heterozygous mutations in UGT1A1 gene were found, which may be another type of mutation causing GS in Chinese population.

吉尔伯特综合征(Gilbert syndrome, GS)又称家族性非溶血性非阻塞性黄疸，主要表现为在无肝细胞疾病或溶血的情况下出现间歇性高胆红素血症，以间接胆红素升高为主 ^{[ 1]} 。患者常于青春期开始出现轻微的波动性黄疸，疲劳、饮酒、饥饿、感染或月经期黄疸加重，极少数患者出现腹痛、上腹胀、疲劳和脂肪不耐受等非特异性症状 ^{[ 2]} 。GS的诊断主要为排他性诊断，实验室检查提示胆红素水平升高，且以非结合胆红素升高为主，尿胆红素阴性，无肝功能异常征象，无溶血性黄疸实验室证据，超声、胆道造影等影像学检查排除梗阻性黄疸、肝细胞性黄疸者应考虑GS的可能；此外，饥饿实验、烟酸激发试验、利福平实验和苯巴比妥实验等作为辅助诊断手段 ^{[ 3]} 。但通过上述方法诊断GS仍缺乏特异性，误诊、漏诊时有发生。

随着分子生物学技术在临床诊疗工作中的应用，PCR技术和DNA测序技术为GS的诊断提供了新的思路。GS的发生与胆红素代谢过程中的关键酶——尿苷二磷酸葡糖苷酸转移酶1A1(uridine-diphosphoglucuronate glucuronosyltransferase 1, UGT1A1)密切相关， UGT1A1基因异常可导致胆红素代谢障碍 ^{[ 4]} 。因此，对原因不明的胆红素升高患者进行 UGT1A1基因检测，有助于进一步明确诊断。现回顾分析一例GS病例的资料，并复习相关文献资料，以期提高对该疾病的认识。

1 病例资料

福建医科大学附属第一医院于2019年2月收治了一例13岁巩膜黄染男孩。患儿自幼出现巩膜黄染，全身皮肤无黄染、瘙痒，无腹痛、腹胀等自觉症状。近3年来多次就诊于当地医院，血清学检查结果提示胆红素升高，以非结合胆红素为主：总胆红素波动于54.7~78.5 μmol/L，结合胆红素波动于5.3~9.6 μmol/L，非结合胆红素波动于47.5~72.0 μmol/L，伴有碱性磷酸酶升高，波动于242~822 U/L，丙氨酸转氨酶、天冬氨酸转氨酶、白蛋白等均正常。血常规正常。网织红细胞计数233.8×10 ⁹/L，网织红细胞计数百分比5.11%。葡萄糖-6-磷酸脱氢酶3506 U/L，尿含铁血黄素实验阴性，直接抗人球蛋白实验阴性。腹部彩超显示，胆囊大小形态正常，壁薄光滑，腔内未见明显异常回声，胆总管无扩张。当地医院诊断“高胆红素血症”，病因未明，对症治疗后胆红素仍反复异常。详细询问病史及家族史，患儿双亲及直系亲属中均无类似病史，既往检查也未发现胆红素升高、肝功能异常等。进一步完善凝血功能、病毒学及自身免疫等相关检查，患儿活化部分凝血活酶时间、凝血酶原时间、纤维蛋白原、凝血酶时间均正常；排除甲、乙、丙、丁、戊型肝炎病毒、EB病毒及巨细胞病毒感染；外周血抗核抗体、抗平滑肌抗体、抗线粒体抗体、抗肝肾微粒抗体、抗可溶性肝抗原抗体阴性。采集患儿及其父母外周血进行Sanger测序后发现，患儿 UGT1A1基因存在复合杂合突变，分别为 UGT1A1*28和c.211G>A。对患儿父母的相关基因进行检测后发现，患儿的母亲存在 UGT1A1*28杂合突变，而患儿的父亲存在c.211G>A杂合突变( 图 1、2)。结合病史、辅助检查及基因检测结果，诊断患儿为GS。由于该病预后良好，一般无须特殊治疗，且患儿症状轻微，故未作特殊处理，告知患儿及家属疾病注意事项后嘱定期复查。患儿出院后2个月电话随访，家属述患儿除偶有轻度黄疸症状，无其他不适，对日常生活无明显影响。当地医院复查肝功能：总胆红素57.4 μmol/L，非结合胆红素50.2 μmol/L，碱性磷酸酶382 U/L，丙氨酸转氨酶41 U/L，天冬氨酸转氨酶28 U/L。

图1.

一例 UGT1A1基因复合杂合突变( UGT1A1*28;c.211G>A)患者的家系图

黑色箭头所指为先证者，正方形代表男性，圆形代表女性，实心图代表吉尔伯特综合征个体，空心图代表胆红素正常个体.

2 讨论

GS的发生与人体胆红素代谢过程密切相关。尿苷二磷酸葡萄糖醛酸基转移酶(UDP-glucuronosy-ltransferase，UGT)是二相生物转化过程中的关键酶类，目前已知的UGT同工酶至少有19种，其中UGT1A1被认为是唯一参与胆红素葡萄糖醛酸氧化的亚型 ^{[ 5]} 。人体内衰老、损伤的红细胞经由单核吞噬细胞系统吞噬，红细胞内的血红蛋白分解产生非结合胆红素。这种胆红素呈脂溶性，不易经肾脏排出，因此具有较强的生物毒性。在生理状况下，UGT1A1可催化肝细胞内的非结合胆红素与葡萄糖醛酸结合，形成结合胆红素，随胆汁进入胆道系统，并最终通过尿液、粪便排出体外 ^{[ 6]} ，达到解毒目的。UGT1A1表达水平或活性降低，可使胆红素代谢异常，引起非结合胆红素水平升高。

编码UGT1A1的基因位于2号染色体长臂上(2q37) ^{[ 3]} ，目前已知的 UGT1A1基因突变共计130种 ^{[ 7]} 。 UGT1A1基因突变可导致UGT1A1表达量下降、酶活性降低甚至完全缺如。 UGT1A1基因突变发生的位点和频率存在地域差异。在高加索人群中 UGT1A1*28突变最被认为是引起GS的主要因素，但通常以纯合突变的形式存在 ^{[ 8]} ; 在东亚人群中以c.211G>A为主 ^{[ 9]} ，通常以纯合或复合杂合形式在新生儿高胆红素血症、GS等UGT1A1相关疾病患者中检出 ^{[ 10- 11]} ; Maruo等 ^{[ 12]} 对日本GS患者的基因型和表型进行分析发现，在典型GS患者中存在四种基因型，包括纯合的 UGT1A1*28、 UGT1A1*6/ UGT1A1*28、纯合的 UGT1A1*6以及 UGT1A1*27/ UGT1A1*28。

本例患儿存在 UGT1A1基因复合杂合突变，分别为 UGT1A1*28和c.211G>A。该突变型仅有一例15岁希腊GS患儿的相关报道 ^{[ 13]} 。这类复合杂合突变的第一处杂合变异为 UGT1A1*28。该变异为 UGT1A1基因5′端启动子TATA盒区域TA重复次数的多态性变异，即起始密码子上游-41位至-40位碱基(TA)重复，导致TATA盒序列长度增加，由6个TA碱基对重复的A(TA)6TAA变为A(TA)7TAA。功能研究表明，A(TA)7TAA纯合子使启动子的结合亲和力降低，导致 UGT1A1 mRNA表达水平显著降低 ^{[ 14]} 。第二处杂合变异c.211G>A系编码区第211位碱基由G突变为A。该变异在中国、日本、韩国人群中等位基因频率分别为23%、13%、23% ^{[ 9]} 。此类突变导致编码蛋白的第71位氨基酸由甘氨酸变成精氨酸，合成的蛋白质产物结构异常，UGT1A1酶活性降低 ^{[ 15]} ，最终引起间接胆红素升高。

值得一提的是，患儿携带的两个突变基因均来自其表型正常的父母，符合常染色体隐性遗传的特点。患儿的母亲为 UGT1A1*28杂合突变，而患儿的父亲存在c.211G>A杂合突变。携带突变基因的父母未出现临床症状，这一现象与Abuduxikuer等 ^{[ 16]} 的发现相互印证，提示 UGT1A1发生突变的位点数量与表型的严重程度呈正相关。可能的原因是体内正常的等位基因表达出具有足够数量及活性的UGT1A1，能够满足机体代谢的需要。而患儿由于存在复合杂合突变，两处基因缺陷或产生协同作用 ^{[ 17]} ，产物UGT1A1的数量和酶活性不足以维持机体胆红素代谢的需要，导致非结合胆红素升高，从而出现GS表型。

本案例提示， UGT1A1*28和c.211G>A复合杂合突变可能引起GS。在同一个体中， UGT1A1基因突变发生的频率可能影响表达产物的水平及酶活性，从而影响疾病的表型。临床上，对原因不明的非结合胆红素升高患者进行 UGT1A1基因检测，有助于明确诊断，提高诊疗效率。

Funding Statement

国家科技重大专项（2017ZX10202201）；医学科学研究基金晴众专项（YWJKJJHKYJJ-B17344）；福建省卫生计生中青年骨干人才培养项目（2018-ZQN-54）