首都医科大学附属北京佑安医院
肝衰竭与人工肝治疗研究北京市重点实验室
Wilson病（WD）又称为肝豆状核变性，是一种常染色体隐性遗传病，其病变基础为编码铜跨膜转运蛋白的基因ATP7B发生突变，导致铜在肝脏、大脑和其他组织器官中过度沉积，从而引起各种临床表现，其中最常见的是进行性肝病和神经精神障碍。WD的发病报道年龄从2~78岁不等，但主要以儿童及青少年多见。据统计，世界范围内WD患病率为1/5000~1/30 000，ATP7B突变基因携带率为1 / 90。近亲结婚率较高的人群中，上述两种比例较高。
1 WD病的发病机制
肝脏是全身铜代谢的中心器官。目前，多数学者认为，WD的发病机制是由于ATP7B基因突变导致ATP7B蛋白功能障碍，使患者体内铜从胆道排泄及与铜蓝蛋白结合的过程发生障碍，铜在肝脏内蓄积。铜过多时，其氧化毒性损伤肝细胞，导致肝细胞脂肪变性；还可激活肝星状细胞，加速肝脏纤维化过程。当肝脏储存铜的能力耗尽时，铜就会以 “游离”铜（未与铜蓝蛋白结合）的形式被运送到血液，并沉积在脑、心脏、肌肉、肾、骨骼等器官组织，产生肝外铜毒性，导致各种临床症状。另外，也有学者认为WD的发病与溶酶体缺陷及某些调节基因［如铜离子代谢结构域包涵体1(COMMD1)基因、铜伴侣蛋白(ATOX1)基因、凋亡抑制蛋白基因（XIAP）基因］异常等有关。
2 WD的临床表现
WD患者的临床症状、病程和预后差异性很大。疾病分型包括以肝脏疾病表现为主的肝型,神经系统症状为主的脑型,有肾脏损伤、骨骼病变等表现的其他型，以及同时具有上述临床表现的混合型。通常，年龄＜10岁的患者一般以肝脏疾病为首发症状，到青春期或成年后可出现或不出现神经精神症状。青春期和成年发病患者多以神经精神症状为首发症状，有或无肝脏疾病表现。WD患者的肝脏疾病表现多种多样，包括无症状的持续性肝酶升高、黄疸、不明原因的肝脾大、肝纤维化、肝硬化，甚至是慢性或急性肝衰竭。也有一些患者最初的表现就是急性肝衰竭或Coomb’s实验阴性的溶血，多发于女性。肝脏病理学表现多种多样，并无特异性。儿童肝脏病变主要以脂肪变性为主；随着年龄的增加，肝硬化的比例也增加。神经系统症状一般以运动功能障碍为特征，包括不明原因的锥体外系症状，尤其是手部远端不对称性震颤，偶尔有躯干、头部震颤，肌张力增高，共济失调等，另外也可观察到构音障碍、吞咽困难、流涎等。最初的症状往往很轻或者没有特异性，不易被察觉或不易与其他神经系统疾病鉴别，甚至可能会被误诊。此外，多达1/3的患者可能会出现精神症状，包括注意力缺失、抑郁、精神分裂等。少数患者还会出现不明原因的肾小管病变或骨骼病变等。
3 ATP7B基因的流行病学特征及其与表型的关系
ATP7B基因位于13q14.3区，大小为85 kb,由21个外显子组成，编码由1465个氨基酸组成的铜转运蛋白ATP7B。由人类基因数据库可知，影响ATP7B功能的突变位点目前已经发现了938个。不同人群中ATP7B基因突变的流行病学特征和常见突变位点均不同。欧洲WD患者人群中最常见的突变位点是c.3207C＞A(His1069Gln)，基因频率为13%~61%；而亚洲人群的常见突变位点为c.2333G＞T(Arg778Leu)，基因频率为34%~38%。最近，北京佑安医院针对我国人群，发现了4个新的致病突变，进一步丰富了ATP7B突变数据库。
目前，有很多研究全面地纳入了WD患者的病史（发病年龄、首发症状等）、实验室检查、基因检测结果等，以准确描述WD患者表型、基因型，并评估基因型和表型之间的关系。
一项纳入了1222名中国WD患者的研究表明，p.Ser406Ala、p.Val456Leu突变与肝型有关，c.3443T＞C (p.I1e1148Thr)、c.2755C＞G(p.Arg919Gly)突变与脑型有关，c.2804C＞T(p.Thr935Met)突变与混合型有关。存在c.2975C＞T (p.Pro992Leu)突变的患者，表型为肝型或脑型的比例相同。未发现亚洲WD患者人群中最常见的c.2333G＞T(Arg778Leu)突变与某一表型有关。
欧洲地区WD患者最常见的基因型是c.3207C＞A(His1069Gln)，不同基因型与表型关系的研究有着不同的研究结论：一项纳入了中、东欧地区1259名WD患者的研究，着重对其中137名先证者的兄弟姐妹进行了基因型-表型相关性分析，发现基因型与表型无关。一项纳入了1347名欧洲地区WD患者（1985年-2018年）的研究，也并未发现某一种基因突变与特定表型具有相关性。着重对纳入了中东欧地区1223例WD患者的一项研究中发病年龄＞40岁的46例患者进行基因型一表型分析，发现His1069Gln突变与中枢神经系统疾病和晚发性疾病有关。
另外，对黎巴嫩某家族76例成员ATP7B基因型-表型分析，并对在该家族中发现的ATP7B突变位点（C.2299insC、p.Alal1003Thr)进行基因型-表现关系的文献检索，发现c. 2299insC倾向于肝型，而p. Ala1003Thr倾向于脑型。
综上，WD患者基因型-表型相关性研究结果尚存在争议。目前尚无法建立准确的基因型与表型之间的相关性，究其原因可能是由于基因表达受表观遗传学和环境因素的影响。因此，为减少遗传及环境对基因型-表型相关性研究的影响，在同源人群中进行大规模的家系研究，或者建立ATP7B基因突变动物模型，将有助于建立基因型-表型相关性联系。
4 WD的诊断与筛查
WD患者的临床表现差异很大，所以单纯依靠临床表现及常规检查来早期诊断比较困难。为了帮助临床医生建立WD的诊断，在2001年德国莱比锡（Leipzig）第8次WD国际会议上制订了WD的评分系统，该评分全面系统地纳入了WD的临床表现、生化检验和遗传分子学检测结果。Leipzig评分系统内容包括：KF环的有无、神经系统症状的有无或严重程度、血清铜蓝蛋白水平、Coomb’s实验阴性的溶血性贫血有无、肝铜定量及肝组织罗丹宁染色结果、24 h尿铜水平、ATP7B基因检测结果，每项按照有无或程度不同设1~4分不等；每项内容的分数相加，当Leipzig总分≥4分时，即可诊断为WD。需指出的是，患者两条染色体上均检出ATP7B致病突变时分值为4分，故WD是少数经基因检测就可以进行临床诊断的遗传代谢性疾病。既往也有过病例报道，对存在H1069Q纯合子突变的WD先证者的同胞，未给予其任何系统治疗，在诊断WD 50年后也未出现任何症状。有学者认为上述案例的发生可能与WD复杂的发病机制有关。尽管如此，目前Leipzig评分仍被普遍推荐作为WD的诊断标准。
临床实践中对于表现为无其他病因可解释的肝脾大、腹水或出现神经精神症状，应排除WD。可首先进行眼科KF环、血清铜蓝蛋白、24 h尿铜等检查，若不能确诊，应及时进行基因检测。经前述检查高度疑似WD患者，但无条件行基因检测，或基因检测也未能明确诊断时，可行肝活组织检查肝铜定量、肝铜染色来辅助诊断。成人患者当排除胆汁淤积后，若每克肝组织（干重）的肝铜定量≥250 μg（正常＜50 μg /g，干重）可考虑诊断WD。其他检查，例如腹部彩超、CT、MRI及头颅MRI（最常见的是基底节区或桥脑的改变）等影像学检查，也有助于病情判断。
近年来，新的潜在的WD诊断手段也不断出现，值得关注和验证。通过比较WD患者与健康受试者体内血清代谢组学的特征发现，由于铜诱导的氧化应激，使WD患者体内与RNA合成、三羧酸循环、脂质代谢、肠道菌群代谢相关的代谢组学水平发生了显著变化。上述研究可能有助于理解WD的发病机制，也为寻找WD诊断、预测发病的生物标志物提供了新思路。
据统计，WD先证者的兄弟姐妹患WD的概率为1 / 4，其子女患病的概率为1 / 200。故所有已确诊WD患者的直系亲属均应进行WD筛查，以便尽早诊断、尽早治疗，延缓或阻断疾病进展。基因检测特异性强，随着测序技术的不断进步，其检测时限缩短，成本逐步降低，推荐直接进行ATP7B基因突变检测作为患者家属的一线筛查方法。除进行基因检测外，还应检测血清铜蓝蛋白水平、肝功能、24 h尿铜、角膜KF环等，并结合直系亲属的症状和体征，全面而具体地评估，从而作出正确的诊断。
5 治疗、监测及预后
WD先证者以及患者亲属经筛查后被确诊为WD者，无论是否有症状均建议进行系统规范的终身治疗。WD的治疗药物主要分为两类：一类为金属螯合剂，主要通过促进体内铜离子排泄，从而减少铜在肝脏、脑组织、眼等器官沉积，如青霉胺、曲恩汀、二巯丙磺酸钠(DMPS)等；另一类药物则阻止胃肠道对外源性铜吸收，如锌剂、四硫代钼酸铵等，阻止胃肠道对外源性铜的吸收。有研究表明，肝型WD患者应用螯合剂（如青霉胺、曲恩汀）的疗效较好，其中青霉胺的不良反应较多（如不同程度的过敏、骨髓抑制、肾损害等），曲恩汀不良反应少（主要是食欲减退，恶心、呕吐等消化系统症状），但该药目前只有少数国家有药，且药物不稳定，需密封2~8 ℃保存，无需冷冻条件保存的新剂型的3期临床试验正在开展中；而对于脑型WD患者来说，锌剂不会引起神经系统症状加重且副反应较小（主要是消化系统症状、免疫抑制等），故可作为其一线治疗药物。
近来，四硫代钼酸铵、α-硫辛酸等一些新型药物的研究出现了较大进展。2014年11月-2016年4月期间，美国及欧洲地区开展了一项开放、多中心的四硫代钼酸铵治疗WD的Ⅱ期临床试验，结果发现经过24周四硫代钼酸铵治疗后，WD患者的游离“铜”含量降低，神经系统症状也有较大改善。同时，该药每日1次个体化服药剂量，也有助于克服潜在肝毒性和保持良好的安全性，其有希望成为一种治疗WD的新方法。目前该药还没有商品化，是否可以广泛应用于临床，还需要等待大规模国际Ⅲ期临床试验结果。2018年，内源性生物活性物质α-硫辛酸被证实可在体外螯合铜离子，以保护肝细胞免受铜的毒性损害，故其是一种潜在的祛铜药物。
清除WD患者体内的铜离子是一个需要长期维持的代谢过程，因此除非进行肝移植，否则需要终身治疗，且应根据患者的临床分型、病程、年龄及对不同药物的反应情况选择适当的治疗方案。终身治疗并非每天都需服药，症状稳定者可间歇小剂量螯合剂或锌剂给药以维持治疗。
当患者使用药物治疗效果不佳或出现失代偿性肝硬化、急性肝衰竭时，建议及时进行肝移植治疗。肝移植可纠正WD患者体内的肝铜代谢紊乱，并逐步改善患者的临床症状。另外，血浆置换、血液透析及分子吸附再循环等也可清除体内多余的铜，减缓肝脏及肾脏损伤，可应用于WD急性肝衰竭患者，为肝移植赢得时间。
WD治疗的基础研究也有一些新进展。研究表明，应用腺病毒载体AAV8编码人ATP7B（AAV8-ATP7B），进行基因治疗可以在WD小鼠模型中提供长期的铜代谢校正，基因治疗可能是未来实现WD患者肝细胞铜代谢功能恢复的重要手段。此外，自噬具有细胞保护功能。有研究提示激活自噬有可能用于WD治疗。
除了上述治疗措施外，WD患者也应注意饮食，避免进食含铜量过高的食物，如：豆制品、坚果、海鲜、动物内脏、巧克力等。
治疗监测的目的是为了及时发现药物治疗后的不良反应，以及时调整治疗方案，提高治疗的依从性，最终有利于患者病情改善。常规随访监测应包括血清铜、24 h尿铜、血清铜蓝蛋白、KF环、肝功能、全血细胞计数、凝血指标、影像学检查（B超、MRI）、详细的病史询问（肝脏疾病表现、神经系统表现、精神症状）等。根据患者病程的长短及治疗方案的不同，随访周期也不同。2008年美国肝病学会建议：每年至少应定期随访2次。
总之，WD是为数不多可以由药物治疗的遗传代谢性疾病之一。如果无症状WD患者及WD先证者的亲属能够做到早诊早治，且有良好的治疗依从性，其存活率则与一般人群相似。在已有临床表现的WD患者中，如果能够保证良好的依从性，坚持治疗，则有可能会延缓甚至避免并发症的发生。而不遵医嘱自动中止治疗的患者，很可能在短期内进展成终末期肝病，甚至死亡。所以对于初诊患者尤其应强调WD的可治性、终身治疗及对直系亲属筛查WD的重要性。
6 总结与展望
随着基因检测技术的进步和可及性的提高，基因检测在WD的诊断及筛查中起到了越来越重要的作用。而开展WD基因型-表型的相关性研究，有助于进一步理解WD的发病机制，使通过基因突变检测来预测无症状的WD患者及WD先证者亲属患者的临床分型、严重程度成为可能，从而有助于及早制订治疗策略以预防某些并发症的发生，延长生存时间，提高生活质量。同时，随着WD治疗药物的不断开发和推出，将有助于进一步增加疗效，降低副反应；而基于基因替代的基因治疗，也为彻底解决WD存在的ATP7B基因缺陷带来了希望。
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