TTR基因突變致神經(jīng)系統(tǒng)損害的研究進(jìn)展

梁修梓，陳勇軍

(1.南華大學(xué)附屬南華醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科，湖南 衡陽 421001;2.邵陽學(xué)院附屬第二醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科，湖南 邵陽 422000)

轉(zhuǎn)甲狀腺素蛋白(transthyretin, TTR)基因可介導(dǎo)機(jī)體TTR的合成，TTR又稱前白蛋白、維生素A結(jié)合蛋白，在機(jī)體甲狀腺素的轉(zhuǎn)運(yùn)、維生素A的代謝中扮演了重要角色。TTR基因的突變可引起TTR分子結(jié)構(gòu)的改變，致病性TTR基因突變通過破壞TTR四聚體的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)導(dǎo)致其熱穩(wěn)定性下降，最終引起多器官、組織的淀粉樣纖維蛋白異常沉積，導(dǎo)致多種疾病的發(fā)生，尤其以神經(jīng)系統(tǒng)疾病最為常見。本文擬將TTR基因突變所致周圍神經(jīng)損害和中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病的診治做一分類總結(jié)。

1 周圍神經(jīng)損害

1.1 家族性淀粉樣多發(fā)神經(jīng)病

家族性淀粉樣多發(fā)神經(jīng)病(familial amyloid polyneuropathy, FAP)是一種常染色體顯性遺傳病，其發(fā)病機(jī)制主要為淀粉樣纖維沉淀于周圍神經(jīng)并造成神經(jīng)功能損害，在世界范圍內(nèi)均有散發(fā)或家族性聚集的病例，但主要流行于瑞典、葡萄牙和日本，至今世界范圍內(nèi)報(bào)道約有10 000例FAP患者[1]。就目前的研究來看，導(dǎo)致FAP的淀粉樣沉淀物主要來源有3種，分別是TTR、凝溶膠蛋白、載脂蛋白A-1，其中由TTR所致的FAP占了所有病例的絕大多數(shù)，且TTR所致的FAP通常癥狀較重、平均起病年齡較早。FAP患者通常以感覺運(yùn)動(dòng)性神經(jīng)病變起病，表現(xiàn)為逐漸加重的肢體遠(yuǎn)端痛溫覺障礙，隨后可出現(xiàn)骨骼肌肌無力、肌萎縮，隨后在出現(xiàn)臨床癥狀后的7～12年內(nèi)，出現(xiàn)其它多系統(tǒng)損害的表現(xiàn)，最終可能死于心力衰竭、感染、腎功能衰竭等并發(fā)癥[2]。異常的TTR是FAP淀粉樣沉淀的主要來源，Ⅰ型、Ⅱ型FAP均為TTR異變所致，迄今為止，與FAP相關(guān)的TTR基因突變已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了140多種，其中，TTR基因第30密碼子上纈氨酸被蛋氨酸取代(Val30Met)是發(fā)現(xiàn)最早也是世界范圍內(nèi)報(bào)道最為常見的突變型[3]，其它較為常見的突變類型還包括Leu58His、Lys78phe、Tye114Cys、Leu58Arg、Ile84Ser等，而SerSOIle、Gly103Arg、Arg104His、Trp4lLeu等突變型的報(bào)道較少見。我國香港地區(qū)于1989年報(bào)道了1個(gè)家系6例FAP Ⅰ型患者是國內(nèi)最早的報(bào)道，隨后1996年李延峰報(bào)道了我國東北地區(qū)的一個(gè)完整的TTR-FAP家系，并在完善遺傳學(xué)檢測后確診為Val30Met突變，填補(bǔ)了大陸地區(qū)關(guān)于此類研究的空白，此后國內(nèi)報(bào)道家系或散發(fā)的FAP病例逐漸增多，如第四軍醫(yī)大學(xué)附屬醫(yī)院報(bào)道了1例Arg54Gly突變的家系；貴州醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院報(bào)道了1例Gly103Arg突變的家系；復(fù)旦大學(xué)醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào)報(bào)道了1例Glu54Lys突變的散發(fā)FAP病例[4]。

對(duì)于TTR-FAP的治療至今為止還缺乏特效的方法，Vyndaqel是一種含活性成分氯苯唑酸的新藥，通用名Tafamidis，譯為他法米地。它是一種有效的、選擇性的TTR穩(wěn)定劑，能抑制淀粉樣蛋白的生成，目前部分歐洲國家用于治療TTR-FAP，但主要適用于Ⅰ期有多發(fā)性神經(jīng)病癥狀的成年患者[5]。歐委會(huì)于2011年11月批準(zhǔn)了Vyndaqel在整個(gè)歐盟的上市許可；CHMP(歐洲人用醫(yī)藥產(chǎn)品委員會(huì))指出，除了因需行肝移植而退出研究的患者外，Vyndaqel在延遲轉(zhuǎn)甲狀腺素蛋白淀粉樣變性患者的神經(jīng)損害方面療效優(yōu)于安慰劑；2012年，Tafamidis在歐盟和美國被授予孤兒藥資格；2017年5月，美國FDA(食品藥品監(jiān)督管理局)為Tafamidis頒發(fā)了快速通道資格；2018年3月，日本厚生勞動(dòng)省為Tafamidis頒發(fā)了先驅(qū)資格。但是因?yàn)樵撍巸r(jià)格的昂貴，以及療效的局限性，仍然難以得到推廣使用。近年來，仍有不少研究者致力于TTR-FAP新藥研發(fā)，有兩個(gè)阻斷TTR合成藥物Inotersen和Patisiran在大型國際隨機(jī)臨床試驗(yàn)獲得非常有利的結(jié)果[6-7]，其中Patisiran在2018年8月被美國FDA和EMA(歐洲藥品管理局)批準(zhǔn)，用于治療TTR-FAP成年患者的Ⅰ期和Ⅱ期多發(fā)性神經(jīng)病變[8]。亦有研究表明多西環(huán)素和?；切苋パ跄懰峥擅黠@減少沉積的淀粉樣物質(zhì)和非纖維TTR低聚體，而其它治療方法只能減少或阻止TTR-FAP的進(jìn)展，這類藥物可通過清除或抑制組織中淀粉樣沉積物來改善癥狀和體征，目前正在進(jìn)行臨床試驗(yàn)，以期早日能應(yīng)用到臨床[9]。90%異常的TTR蛋白是由肝臟分泌產(chǎn)生，所以肝移植仍然是最有效的治療方法。Val30Met突變型的TTR-FAP患者肝移植預(yù)后最好，特別是在疾病的早期進(jìn)行，但因供體有限，價(jià)格昂貴，難以得到大范圍實(shí)施[10]。

1.2 不寧腿綜合征

不寧腿綜合征是神經(jīng)系統(tǒng)感覺-運(yùn)動(dòng)障礙性疾病，以有強(qiáng)烈活動(dòng)雙下肢的欲望為特征，伴有腿部感覺異常(不適感、蟻?zhàn)吒谢蚓o縮感)，癥狀在休息或夜間時(shí)發(fā)生或加重，運(yùn)動(dòng)后減輕。李根等[11]報(bào)告了1例以不寧腿綜合征為首發(fā)癥狀的家族淀粉樣變性患者，52歲出現(xiàn)夜間雙下肢異常感，56歲出現(xiàn)四肢麻木、乏力，因該患者有家族性淀粉樣多發(fā)性神經(jīng)病的家族史，對(duì)其進(jìn)行基因檢測，確定了TTR基因突變位點(diǎn)為Tyr114Cys。目前不寧腿綜合征主要是藥物對(duì)癥治療，可以試用多巴胺受體激動(dòng)劑、苯二氮卓類、阿片類等藥物。

1.3 腕管綜合征

腕管綜合征是周圍神經(jīng)卡壓綜合征中常見的一種，為正中神經(jīng)在腕部受到卡壓而引起的一系列癥狀和體征，主要表現(xiàn)為食指、中指和無名指麻木，刺痛或呈燒灼樣痛。Karam等[12]進(jìn)行了一項(xiàng)回顧性研究，23名TTR-FAP患者中有17名確診腕管綜合征，其中10名是以腕管綜合征為首發(fā)癥狀。Leu78His，Val30Met，Val22Ile，Tyr60Ala，Cys30Ala等TTR基因突變位點(diǎn)均被報(bào)道過與腕管綜合征相關(guān)，其發(fā)病機(jī)制認(rèn)為是TTR淀粉樣蛋白沉積在屈肌支持帶，導(dǎo)致腕管正中神經(jīng)受壓。腕管綜合征目前有藥物治療(口服非甾體抗炎藥、神經(jīng)營養(yǎng)藥或腕管內(nèi)注射皮質(zhì)類固醇藥物)和松解手術(shù)治療等措施。

1.4 神經(jīng)源性直立性低血壓

在早發(fā)型Val30Met突變的患者中神經(jīng)源性直立性低血壓患病率較高[13]，在一些非Val30Met突變的患者中(如Asp38Ala、Ala97Ser、Val71Ala、Ile73Val、Val30Ala、Ser50Arg、Ser50Ile、Ile68Leu、Gly 47Arg)，神經(jīng)源性直立性低血壓也很普遍[14-15]。神經(jīng)源性直立性低血壓可有癥狀或無癥狀，其典型癥狀主要是頭暈、視力模糊、乏力，當(dāng)血壓明顯下降時(shí)，會(huì)出現(xiàn)暈厥，癥狀主要發(fā)生在患者站立時(shí)，臥位可緩解癥狀。直立性低血壓的診斷需要依據(jù)患者仰臥和直立時(shí)的血壓，血壓在站立位比仰臥位下降至少20 mmHg收縮壓或10 mmHg舒張壓，而站立時(shí)心率的變化有助于確定直立性低血壓是否起源于神經(jīng)源性。在神經(jīng)源性直立性低血壓患者中，由于血壓下降，交感神經(jīng)支配的去甲腎上腺素減少會(huì)導(dǎo)致心率增加，因此，站立位時(shí)心率加快提示為神經(jīng)源性。神經(jīng)源性直立性低血壓治療手段主要有：(1)避免使用血管擴(kuò)張藥物、利尿劑或減少去甲腎上腺素釋放的藥物(如α阻滯劑、三環(huán)抗抑郁藥)；(2)低鹽低脂飲食，適當(dāng)運(yùn)動(dòng)，避免劇烈運(yùn)動(dòng)；(3)藥物治療(如米多君、屈西多巴)[16]。

1.5 其它

泌尿生殖系統(tǒng)自主神經(jīng)功能障礙主要表現(xiàn)為下尿路功能障礙(如尿失禁、排尿困難、尿路感染)和性功能障礙(如勃起功能障礙、性喚起障礙)[17]。關(guān)于TTR基因突變所致的下尿路功能障礙和性功能障礙的研究很少。綜合評(píng)估和多學(xué)科治療是提高患者生活質(zhì)量的關(guān)鍵。

消化系統(tǒng)自主神經(jīng)功能障礙主要表現(xiàn)為腹瀉便秘交替，餐后腹瀉，胃輕癱，惡心、嘔吐等癥狀。張麗環(huán)等[18]報(bào)道了1例以消化道癥狀為首發(fā)表現(xiàn)的FAP家系，最終確定為TTR基因突變Val50Leu。消化系統(tǒng)癥狀主要以對(duì)癥支持治療為主。

2 中樞神經(jīng)損害

2.1 阿爾茨海默癥

阿爾茲海默癥(AD)是一種神經(jīng)系統(tǒng)退行性病變，以漸進(jìn)性的記憶障礙、失語、失用、失認(rèn)、執(zhí)行功能障礙等全面癡呆癥狀為主要臨床表現(xiàn)，β淀粉樣蛋白(Aβ)異常沉積于細(xì)胞外形成老年斑是該病最具特征性的病理改變[19]。

關(guān)于TTR基因在AD病理發(fā)展過程中的作用，也有不少研究者進(jìn)行了探討。國內(nèi)向群[20]收集了國內(nèi)529例AD患者與334例健康人群的血液、腦脊液樣本，對(duì)TTR基因的所有外顯子和啟動(dòng)子區(qū)域測序，并對(duì)發(fā)現(xiàn)的變異進(jìn)行生物信息學(xué)分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn)AD患者中TTR稀有變異的攜帶者多于健康人群，且過表達(dá)TTR基因的細(xì)胞，Tau蛋白磷酸化水平也明顯升高。進(jìn)一步的試驗(yàn)找出了四個(gè)可能影響AD易感性的致病性突變，分別為：位于外顯子剪接區(qū)的突變c.200+4A>G可能引起TTR蛋白表達(dá)水平的下降；非同義變異p.A111V和p.V50M可影響TTR蛋白的結(jié)構(gòu)繼而影響TTR與Aβ的結(jié)合能力；啟動(dòng)子區(qū)域的突變c.-319C>A可能會(huì)影響TTR的可變剪切和啟動(dòng)子活性，并下調(diào)TTR的表達(dá)水平。楊靜芳等[21]推斷TTR基因中的一些單核苷酸多態(tài)位點(diǎn)可能會(huì)影響AD的易感性并在AD的發(fā)病中起到促進(jìn)或保護(hù)作用，其利用PCR測序方法對(duì)111例散發(fā)性AD患者TTR基因的全部外顯子區(qū)域和外顯子-內(nèi)含子交界區(qū)進(jìn)行對(duì)比檢測后發(fā)現(xiàn)了4個(gè)新的TTR基因多態(tài)位點(diǎn)，其中Ser100Ser C/T多態(tài)位點(diǎn)是影響AD易感性的影響因素，該多態(tài)等位點(diǎn)的T/T、C/T基因型和T等位基因會(huì)增加散發(fā)性AD發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)的獨(dú)立危險(xiǎn)因素，且這種傾向在非AopE4攜帶者中表現(xiàn)得更為明顯。雖然一些研究已經(jīng)證實(shí)了TTR蛋白可能通過參與Aβ的結(jié)合與清除而在AD的發(fā)病中起到保護(hù)作用，但TTR基因與AD的遺傳相關(guān)性尚未得到權(quán)威研究的證實(shí)，目前的研究還不足以證實(shí)TTR基因在AD中起到的作用及其具體機(jī)制，仍待進(jìn)一步的研究加以佐證。

目前治療AD主要是對(duì)癥保守治療。乙酰膽堿酯酶抑制劑(AChE-I)(如多奈哌齊、加蘭他敏和利凡斯的明)為輕度到中度癡呆的主要治療藥物，其它藥物如腦細(xì)胞代謝改善劑、鈣離子拮抗劑、β分泌酶和γ分泌酶抑制劑、自由基消除和氧化劑亦可用于AD的治療。

2.2 癲癇發(fā)作

癲癇發(fā)作是指腦神經(jīng)元異常過度、同步化放電活動(dòng)所造成的一過性臨床癥狀。Franco等[22]報(bào)告了1例擬行肝移植治療的家族性淀粉樣變性患者(TTR基因Val30Met突變)，38歲時(shí)出現(xiàn)中樞神經(jīng)系統(tǒng)損害，表現(xiàn)為發(fā)作性的右手麻木并向近端發(fā)展、命名障礙、重復(fù)語言或遵循命令不能等癥狀，每次持續(xù)約1 min，考慮為癲癇癥狀發(fā)作，相繼使用丙戊酸鈉和左乙拉西坦都取得了很好的效果。患者頭部CT掃描無異常，發(fā)作間期腦電圖顯示左額顳慢波活動(dòng)，因?yàn)轶w內(nèi)植入了心臟起搏器而不能行頭顱MRI檢查。此后患者逐漸出現(xiàn)了記憶力下降、認(rèn)知能力下降?；颊?0歲時(shí)出現(xiàn)右側(cè)頂枕葉大量出血并行開顱血腫清除手術(shù)治療，血腫臨近部位腦組織病理活檢顯示：淀粉樣蛋白沉積在血管壁，在偏振光下呈特征性綠色，淀粉樣物質(zhì)免疫組化測試為TTR染色陽性。綜合考慮該患者癲癇發(fā)作為TTR基因突變所致的中樞神經(jīng)系統(tǒng)損害。目前針對(duì)患者癲癇發(fā)作的治療主要是抗癲癇藥物治療(如左乙拉西坦、奧卡西平、丙戊酸鈉等)。

2.3 腦出血

腦出血是指非創(chuàng)傷性腦內(nèi)血管破裂，導(dǎo)致血液在腦實(shí)質(zhì)內(nèi)聚集的一類臨床綜合征。Franco Ana報(bào)告的病例在出現(xiàn)癲癇癥狀2年后發(fā)生了腦葉大量出血，經(jīng)過手術(shù)病理活檢證實(shí)是由于TTR基因突變所致的淀粉樣變性所致。腦出血的發(fā)生也見于其它文獻(xiàn)中報(bào)道，如Maia等[23]和Sakashita等[24]報(bào)道了TTR基因Val30Met突變所致家族性淀粉樣變性多發(fā)性神經(jīng)病例中除了常見的周圍神經(jīng)損害，也發(fā)現(xiàn)了累及到中樞神經(jīng)系統(tǒng)的臨床、神經(jīng)病理學(xué)和生化的改變，甚至出現(xiàn)伴有廣泛的腦淀粉樣血管病和致命性腦出血。腦出血發(fā)生后的治療原則主要是絕對(duì)臥床休息、脫水降顱壓、控制血壓、防止再出血等。

2.4 軟腦膜淀粉樣病

軟腦膜淀粉樣變性作為一種病理診斷，已經(jīng)被報(bào)道與多種基因突變相關(guān)，而TTR基因突變是其中的一種，迄今已有10個(gè)不同的TTR基因突變點(diǎn)(Leu12Pro，Asp18Gly，Ala25Thr，Val30Met，Val30Gly，Ala36Pro，Gly53Glu，Phe64Ser，Tyr69His，Tyr114Cys)被報(bào)道與軟腦膜淀粉樣變性相關(guān)[25-26]。軟腦膜淀粉樣病變的相關(guān)TTR基因突變位點(diǎn)的發(fā)病機(jī)制尚不清楚，可能是變異后不穩(wěn)定的TTR蛋白通過外周組織的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)相關(guān)降解機(jī)制被完全降解，由于甲狀腺素的穩(wěn)定作用，這些變異的TTR蛋白高度集中在脈絡(luò)膜叢細(xì)胞中，從而導(dǎo)致中樞神經(jīng)系統(tǒng)損傷[27]，出現(xiàn)頭痛、嘔吐、癲癇和癡呆等中樞神經(jīng)損害的相關(guān)癥狀[28]。軟腦膜淀粉樣變性病的主要病理特征是TTR淀粉樣蛋白沉積于軟腦膜、蛛網(wǎng)膜下腔和蛛網(wǎng)膜的血管壁，其早期診斷主要依據(jù)MRI增強(qiáng)造影中廣泛的軟腦膜強(qiáng)化和腦脊液蛋白水平升高[29]。進(jìn)一步進(jìn)行軟腦膜病理活檢，以及TTR基因檢測發(fā)現(xiàn)突變位點(diǎn)，可確診軟腦膜淀粉樣變性。已經(jīng)發(fā)生軟腦膜淀粉樣變性的患者并無有效的治療方法，主要是原發(fā)病以及相應(yīng)癥狀的對(duì)癥支持治療。

3 小 結(jié)

綜上所述，TTR基因突變對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)的損害是廣泛性的，不僅局限于周圍神經(jīng)，同樣會(huì)侵犯中樞神經(jīng)系統(tǒng)，其致病機(jī)制都與淀粉樣物質(zhì)沉積有關(guān)。由于淀粉樣物質(zhì)沉積部位的不同，患者表現(xiàn)出復(fù)雜多樣的臨床癥狀。對(duì)于各種臨床癥狀的深刻認(rèn)識(shí)，并結(jié)合影像、病理及進(jìn)一步基因檢測，可盡早明確診斷，為患者選擇更加合適的治療方案以及判斷預(yù)后提供更好的借鑒。隨著對(duì)TTR基因突變所致疾病的認(rèn)識(shí)不斷深入，探尋合適的治療方法，改善患者預(yù)后成為目前研究的熱點(diǎn)，進(jìn)一步研制抑制淀粉樣蛋白藥物、肝移植以及基因編輯技術(shù)都將得到快速的發(fā)展。