2020年

肝豆狀核變性

研究進展

目錄

●  本團隊研究進展

●  其他中心研究進展

一、遺傳學進展

二、生理機制

三、影像學

四、生物標記物

五、人工智慧

六、臨床治療與管理

本團隊研究進展

Clinical features and outcome of Wilson's disease with generalized epilepsy in Chinese patients

WD患者合併全面性癲癇發作的報道及臨床治療研究比較少見。吳志英團隊對13名患有全面性癲癇的中國WD患者給予小劑量的抗癲癇藥物（AEDs），在癲癇發作穩定時進行排銅治療。

本文透過系列病例回顧性研究發現：

1、發生癲癇的WD患者一般會是有神經或精神症狀逐漸加重的神經WD患者；

2、皮質異常同常是癲癇發生的一個預警訊號，因此，此類WD患者應定期進行頭腦MRI和腦電圖進行監測；

3、不規律使用銅螯合藥物和銅的異常沉積可能是癲癇發作的原因；

4、長期的WD標準化治療可以有效地預防廣泛的腦損傷，並改善癲癇WD患者的預後。

Role for biochemical assays and kayser-fleischer rings in diagnosis of Wilson's disease

吳志英研究團隊收集分析了715名基因確診為WD的患者資料、血清銅藍蛋白水平（636例）、24小時尿銅值（131例）、K-F環（收集自355例患者的神經學資料）和磁共振成像（MRI）異常資料。

研究結果表明：

1、血清銅藍蛋白、24小時尿銅和K-F環可以用於鑑別患者是否為WD。

2、臨床上，銅蘭蛋白低於120mg/L提示不能排除WD患者，低於80mg/L則強烈提示WD。

3、在≦14歲兒童患者中，若症狀不明顯，24小時尿銅>40μg提示可疑WD患者，臨床可考慮增加做ATP7B基因篩查以鑑別。

4、若患者以運動障礙為主要臨床表現，頭顱MRI中基底節區也有異常訊號，但角膜K-F環為陰性的首診患者，臨床應謹慎診斷為WD。

其他中心研究進展

一、遺傳學進展

Genetics

Human Embryonic Stem Cell-Derived Wilson’s Disease Model for Screening Drug Efficacy

Dongkyu Kim團隊利用CRISPR/Cas9技術從正常人胚胎幹細胞建立了WD（p。R778L突變）的細胞模型。R778L突變模型成功地分化為肝細胞樣細胞（HLCs），這表明無需患者樣本就可以成功地建立WD細胞模型。研究者使用幾種銅螯合試劑對該模型進行了處理，證明了引入R778L突變的細胞模型在藥物篩選中的有效性。這是首次利用CRISPR/Cas9系統建立Wilson病模型並將其應用於藥物療效篩選，不僅有助於瞭解肝豆狀核變性的病理生理學，而且有助於篩選治療肝豆狀核變性的藥物。

二、生理機制

Mechanism

Human glutaredoxin-1 can transfer copper to isolated metal binding domains of the P1B-type ATPase, ATP7B

Shadi Maghool研究團隊確定了hGrx1在C23-XX-C26位點1：1與Cu結合，並發現hGrx1可以在溶液中將銅轉移到載脂蛋白Atox1或ATP7B的金屬結合域5-6（WLN5-6）。實驗中發現銅從hGrx1向WLN5-6的轉移優先於向Atox1的轉移，這種轉移的優先順序不是完全由單個蛋白質與銅的親和力決定的，而是受到蛋白質相互作用的影響。實驗同時發現這種hGrx1與Atox1和WLN5-6的相互作用並不依賴於銅的存在。迄今為止，Atox1被認為是在銅傳遞到ATP7A和ATP7B蛋白途徑中唯一的金屬伴侶蛋白，但該研究發現Atox1並不是銅轉運絕對必須的，其他銅載體可能補充Atox1功能，比如本實驗中的hGrx1。

Regulation of murine copper homeostasis by members of the COMMD protein family

ATP7A、ATP7B這兩種轉運體透過COMMD/CCDC22/CCDC93或CCC複合體在內體網路和質膜之間被積極地迴圈利用。Amika Singla研究團隊發現與體外細胞實驗結論相反，在COMMD蛋白缺乏小鼠中，沒有發現任何證據表明銅吸收的生理損害，ATP7A在腸上皮細胞的分佈仍然正常。但是缺乏三種COMMD基因（Commd1、Commd6或Commd9）中的任何一種都會導致CCC複合體的不穩定，導致ATP7B從囊泡到質膜的轉運缺陷，引起肝臟銅積累。該研究認為CCC複合物對於ATP7B蛋白的回收和功能起重要作用。

Pharmacoproteomics pinpoints HSP70 interaction for correction of the most frequent Wilson disease-causing mutant of ATP7B

Mafalda Concilli研究團隊利用蛋白質組學發現H1069Q突變促進ATP7B與HSP70的相互作用，從而促進內質網（ER）降解和肝細胞中的銅積累。該團隊同時還發現使用HSP70抑制劑或者結構上相似的藥物（多潘立酮）可以介導HSP70的降解從而提高ATP7B-H1069Q細胞對銅的耐受性。多潘立酮是一種多巴胺-2受體拮抗劑，具有良好的安全性，廣泛用於治療胃痛和嘔吐，但由於缺乏合適的表達突變的WD動物模型，無法在體內測試這種藥物。若多潘立酮的有效性在ATP7B-H1069Q純合子患者來源的細胞系統中得到了驗證，該藥物則可能被迅速應用於臨床。

Metabolic dysregulation in theAtp7b−/−Wilson’s disease mouse model

Clavia Ruth Wooton-Kee研究團隊發現Atp7b-/-老鼠相比於野生型老鼠更不易被飲食誘導為肥胖，其肝脂肪變性程度降低、對葡萄糖更耐受且對胰島素更敏感。研究還發現Atp7b-/-老鼠的肝臟AMPK啟用，因此減少了糖異生途徑和脂肪形成。該研究闡述了Atp7b-/-老鼠葡萄糖穩態、代謝和AMPK（AMP依賴的蛋白激酶）的變化，未來的研究將闡明減少肥胖和改變全身葡萄糖穩態的機制，有可能為WD患者以及2型糖尿病和脂肪肝等代謝紊亂患者提供治療選擇。

三、影像學

Imageology

Quantitative Measurement of Metal Accumulation in Brain of Patients With Wilson's Disease

Gaiying Li 研究團隊首次透過3T磁共振定量磁化率評估WD患者大腦中的金屬積聚。該研究發現WD患者多個深核的磁化率和R2*值明顯高於健康對照組，此外，多個核的磁化率測量值隨著神經症狀的嚴重程度而增加。3T磁共振定量磁化率評估方式在組間差異、分類能力、診斷準確率以及與臨床評分相關的能力方面相對優於R2*值，可作為評價WD患者腦內金屬沉積的有效工具。

Strain and strain rate echocardiography variables in adult Wilson's disease patients: A speckle tracking echocardiography study

Süleyman Cagan Efe研究團隊對無明顯心臟不適的30名WD患者和26名健康對照進行臨床、頭顱磁共振成像、超聲心動圖評估。研究表明，不論有無神經系統受累，成年WD患者的心臟情況和健康人之間沒有明顯差異。

Eye movement abnormalities are associated with brainstem atrophy in Wilson disease

Jaromír Hanuška研究團隊比較了20例穩定接受排銅治療的神經型WD患者與20例健康對照的眼球運動檢測和頭顱MRI結果。該研究發現了WD患者存在眼球掃視的損傷，如眼跳潛伏期延長、眼跳幅度不足、反向眼跳錯誤率增加。眼跳潛伏期延長與腦幹萎縮之間存在密切聯絡，這提示檢測WD患者的眼球運動可能是腦幹功能障礙的一個敏感生理指標。

四、生物標記物

Biomarker

Altered diversity and composition of gut microbiota in Wilson’s disease

Xiangsheng Cai研究團隊對14例WD患者和16例健康對照的糞便樣本進行了16S rRNA測序比較。發現WD患者的微生物群落的多樣性和組成明顯低於健康個體。腸道微生物群的失調可能導致WD患者代謝紊亂。研究結果將有助於進一步研究WD的發病機制，開發如糞便移植和微生物相關代謝物等治療策略。

Oxylipin Profiles in Plasma of Patients with Wilson’s Disease

Nadezhda V。 Azbukina團隊採用UPLC-MS/MS脂質組學分析方法，在健康對照和WD患者之間發現了八種不同的脂質，其按作用可分類為：氧化應激（9-HODE、9-KODE、ОЕА、ЕРА）、炎症標記物（9-HODE、9-KODE、PGE2、12-ННТ、PGD2）、過氧化物酶體增殖物啟用受體（PPAR）激動劑（9-HODE、9-KODE、OEA、EPA、14，15-DHET）；其中，PGE2、PGD2、12-HHT和EPA發生了顯著變化。這些不同的脂質可能揭示了WD病理過程中可能的訊號通路、為治療WD提供新的治療靶點和干預策略。

The blood copper isotopic composition is a prognostic indicator of the hepatic injury in Wilson disease

Aline Lamboux研究團隊測定計算了WD患者和健康對照的血清銅穩定同位素（65Cu/63Cu）比值，研究發現：

（1）未接受治療的WD患者與健康對照的65Cu/63Cu比值無顯著差異，65Cu/63Cu比值無法作為可靠的診斷指標。

（2）WD患者在接受一段時間治療後，65Cu/63Cu比值幾乎不發生變化。

（3）同位素銅的分佈受年齡、性別、疾病程序的影響。65Cu/63Cu比值隨肝纖維化的程度加重而降低。65Cu/63Cu比值在症前、肝型、神經型患者中遞減。

血液65Cu/63Cu比值可以概括WD的進展，並可能是WD的預後生物標誌物。

The macrophage activation marker soluble CD163 is elevated and associated with liver disease phenotype in patients with Wilson's disease

Emilie Glavind研究團隊發現在WD患者中尤其是併發急性肝衰竭的患者中，sCD163水平升高。WD併發肝硬化患者的sCD163水平高於WD無肝硬化患者，並且與其肝損傷和肝細胞功能的生化指標相關。提示sCD163可以作為WD患者肝臟疾病嚴重程度的標誌物。

Olfactory impairment in Wilson’s disease

Lei Chen研究團隊使用賓夕法尼亞大學氣味識別測試（UPSIT）測量了25例WD患者和25例健康對照的嗅覺識別能力。與健康對照組相比，WD患者在UPSIT中識別氣味的能力較差，且UPSIT評分與GAS神經評分呈負相關（r=-0。571，p=。003）。研究者並從UPSIT的40多種氣味變數中篩選出7種可能驗證WD的特定氣味，建立七氣味模型（機油、洋蔥、甘草、草莓、車胎、茉莉、天然氣）和三氣味模型（洋蔥、甘草、茉莉），AUC分別為0。943和0。852。WD特有的氣味篩選測試可能是診斷疾病的有用工具。

五、人工智慧

Artificial Intelligence

Altered large-scale functional brain networks in neurological Wilson’s disease

Rixing Jing團隊首次利用多元模式識別技術分析了30例WD患者和26例健康對照的功能性腦網路（從被試者靜息狀態下的功能性磁共振影象中提取）。研究結果表明，神經型WD患者的大腦功能網路對比健康對照發生了較大的改變，包括背前扣帶回和基底神經節網路、額葉中回、背紋狀體（以尾狀體為中心）、背紋狀體（以殼核為中心）、頂葉下葉、前突、顳極、小腦後葉。基於這些功能性腦網路建立的分類模型可區分神經性WD患者和健康對照，準確率高達86。9%（特異性86。7%，敏感性89。7%）。該分類模型給出的得分與被試者UWDRS評分相關，可能是反映神經型WD患者腦功能改變的一個有價值的預測指標。

六、臨床治療與管理

Clinical Treatment & Management

Combined sodium Dimercaptopropanesulfonate and zinc versus D-penicillamine as first-line therapy for neurological Wilson’s disease

Yang Wenming團隊回顧性分析了158例表現出神經症狀WD患者的臨床資料，比較了靜脈注射二巰丙磺酸鈉（DMPS）聯合口服鋅治療與每日青黴胺（DPA）單藥治療的治療結局。研究結果表明，對於表現出神經症狀的WD患者，DPMS和鋅的聯合治療方法可能比DPA單一治療更為理想。具體體現為應用這種聯合治療方法的患者神經功能改善比例更高，同時神經系統惡化發生率更低，血液學毒性更低，安全性更高。

Reproductive function of long-term treated patients with hepatic onset of Wilson's disease: a prospective study

Giuseppe Gabriele Iorio研究團隊透過檢測卵巢標誌物和精液評估了26名接受長期治療的肝型WD患者與19名健康對照的生殖功能。該研究發現，對於早期診斷和治療的WD患者，即使精子運動能力降低或黃體生成素水平較低，但其生育潛力似乎沒有受損。在研究佇列中，部分WD患者對治療的依從性較低，因此對WD病情的控制較差，從而出現生育能力受損。這些初步發現進一步突出了早期診斷和治療的重要性。

Evaluating the efficacy of diet therapy with protein component modification at Wilson disease

WD患者飲食治療的基本原則是低銅飲食，因此WD患者相對於其他肝病來說，是飲食調整和控制最困難的人群。

A Yu Baranovsky研究團隊評估了蛋白質改良的WD治療飲食——在每日飲食中加入20克復合蛋白質混合物（含50%的牛奶濃縮蛋白、4%的膳食纖維）對WD患者的療效。結果表明，接受蛋白質改良飲食的WD患者瘦體重（lean mass）指數增加，肩胛肌周長增加，血清總蛋白和白蛋白升高，淋巴細胞絕對數升高，血清總膽紅素降低，遊離銅水平降低。使用經過蛋白質成分改良的特殊飲食，可改善肝豆狀核變性患者的營養狀況。

CRISPR/Cas9-mediated correction of mutated copper transporter ATP7B

Michael Pöhler等人首次利用CRISPR/Cas9基因編輯在人類細胞水平模擬體外WD點突變的基因校正。該團隊在建立了ATP7B-KO克隆後利用CRISPR/Cas9技術和特異性ssODNs對該點突變進行基因校正，最終獲得高產量的CRISPR/Cas9介導的ATP7B修復細胞克隆（60%）。雜合子和純合子修復的細胞克隆在高Cu濃度下培養，兩組修復後的細胞活力均與HEK293T-ATP7B-WT細胞一樣高，表明基因編輯後的細胞克隆恢復了銅轉運功能。這表明CRISPR/Cas9可能作為臨床基因治療的選擇。

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文字、圖片：徐夢輝 鄭紫薇

編輯：鮑雨楓