晚發(fā)型線粒體腦肌病伴高乳酸血癥和卒中樣發(fā)作臨床特點(diǎn)

趙丹華 趙旭彤 邢海英 張曉 張哲 劉獻(xiàn)增 袁云 王朝霞

線粒體腦肌病伴高乳酸血癥和卒中樣發(fā)作（MELAS）是常見(jiàn)的線粒體腦肌病之一，具有多系統(tǒng)受累的特點(diǎn)，常見(jiàn)的癥狀有腦卒中樣發(fā)作、頭痛、癲、認(rèn)知功能減退、糖尿病、耳聾、運(yùn)動(dòng)不耐受、身材矮小及多毛等。骨骼肌活檢可見(jiàn)特征性破碎紅纖維（RRF）和（或）琥珀酸脫氫酶深染血管（SSVs）。80%以上的患者存在線粒體DNA（mtDNA）3243A ＞G 突變［1］。腦卒中樣發(fā)作是MELAS 的核心癥狀，表現(xiàn)為突發(fā)的偏盲/皮質(zhì)盲、失語(yǔ)、偏癱及精神癥狀，頭部MRI 顯示為頂、枕、顳葉交界區(qū)大片長(zhǎng)T2信號(hào)。經(jīng)典型MELAS 患者在40 歲之前出現(xiàn)腦卒中樣發(fā)作癥狀［2］，僅1%～6%的患者40 歲以后發(fā)病，稱之為晚發(fā)型MELAS，臨床相對(duì)罕見(jiàn)，僅見(jiàn)個(gè)案報(bào)道［3?16］。因臨床醫(yī)師對(duì)晚發(fā)型患者的認(rèn)識(shí)程度不夠，導(dǎo)致患者從就診至確診的時(shí)間明顯延長(zhǎng)。因此，我們總結(jié)10 例晚發(fā)型MELAS 患者的臨床、病理及基因突變特點(diǎn)，探討該類型患者的疾病發(fā)展規(guī)律。

臨床資料

一、病例選擇

1. 納入與排除標(biāo)準(zhǔn) （1）符合2012 年Yatsuga等［17］提出的MELAS 診斷標(biāo)準(zhǔn)：A 臨床表現(xiàn)符合腦卒中樣發(fā)作特點(diǎn)，①頭痛伴嘔吐。②癲發(fā)作。③偏癱。④皮質(zhì)盲或偏盲。⑤頭部CT 和（或）MRI 證實(shí)顱內(nèi)有局灶的急性病變。B 有線粒體功能障礙證據(jù)，①靜息血漿和（或）腦脊液乳酸≥2 mmol/L，或者線粒體相關(guān)酶活性缺乏。②肌肉活檢提示線粒體功能障礙，如出現(xiàn)RRF、SSVs 或細(xì)胞色素C 氧化酶（COX）陰性肌纖維，或者電子顯微鏡顯示肌纖維內(nèi)異常線粒體聚集。③存在可以導(dǎo)致MELAS 的致病性mtDNA 突變。確診MELAS 需要至少同時(shí)滿足A 項(xiàng)中的2 項(xiàng)以及B 項(xiàng)中的2 項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)。（2）首次腦卒中樣發(fā)作的年齡≥40 歲。（3）臨床資料完整。（4）排除臨床以皮質(zhì)病變?yōu)橹鞯趋兰〔±韺W(xué)檢查及mtDNA 基因檢測(cè)均無(wú)陽(yáng)性發(fā)現(xiàn)的患者。（5）排除首次腦卒中樣發(fā)作年齡＜40 歲的患者。（6）排除臨床資料不完整的患者。（7）本研究經(jīng)北京大學(xué)第一醫(yī)院道德倫理委員會(huì)審核批準(zhǔn)，所有患者對(duì)各項(xiàng)檢查項(xiàng)目均知情同意并簽署知情同意書。

2.一般資料 選擇2007 年1 月至2018 年12 月在北京大學(xué)第一醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科確診的晚發(fā)型MELAS 患 者 共10 例，其 中 男 性1 例，女 性9 例。就診時(shí)年齡45 ～67 歲，平均年齡52 歲，首次腦卒中樣發(fā)作年齡40 ～67 歲，平均年齡50 歲，腦卒中樣發(fā)作次數(shù)共13 次。此10 例患者分別來(lái)自無(wú)血緣關(guān)系的不同家庭。

二、臨床特點(diǎn)

1.臨床表現(xiàn) 本組10 例晚發(fā)型MELAS 患者主要臨床表現(xiàn)有癲發(fā)作6 例、感覺(jué)性失語(yǔ)6 例、頭痛5 例、認(rèn)知功能障礙3 例、意識(shí)障礙3 例、頭暈3 例、精神障礙2 例、肢體輕癱2 例、視力下降1 例、聽(tīng)力減退1 例。既往患糖尿病5 例，神經(jīng)性耳聾6 例，高血壓病3 例，丘腦梗死1 例，腦干梗死1 例，癲1 例（表1）；長(zhǎng)期吸煙1 例，身材矮小`3 例。6 例患者存在母系遺傳的糖尿病家族史。2 例患者在發(fā)病前其子女已被診斷為MELAS。

2.輔助檢查 實(shí)驗(yàn)室檢查：本組有9 例患者肌酸激酶（CK）正常，1 例（例5）輕度升高至246 U/L（25 ～170 U/L）；血脂升高者6 例（例2、例3、例6、例7、例8、例9），其中甘油三酯（TG）1.72 ～2.91 mmol/L（＜1.70 mmol/L），總膽固醇（TC）5.39 ～6.38 mmol/L（＜5.20 mmol/L），低密度脂蛋白膽固醇（LDL?C）為3.94 ～4.14 mmol/L（＜3.40 mmol/L），正常者4 例。影像學(xué)檢查：頭部MRI 顯示腦卒中樣發(fā)作急性期病灶主要累及1 個(gè)或者多個(gè)腦葉的皮質(zhì)腫脹以及皮質(zhì)下水腫（圖1a），各腦葉受累次數(shù)分別為：顳葉9 次，枕葉7 次，頂葉4 次，額葉4 次，丘腦3 次，小腦2 次。有4 例患者同時(shí)合并腦干、基底節(jié)區(qū)或放射冠區(qū)的多發(fā)缺血灶（圖1b），1 例患者有病灶內(nèi)少量出血。7 例患者行頭部MRA 檢查，1 例存在右頸內(nèi)動(dòng)脈及大腦中動(dòng)脈狹窄，狹窄程度約50%，6 例正常。超聲檢查：7 例患者行頸動(dòng)脈超聲，其中6 例存在動(dòng)脈粥樣硬化斑塊，1 例無(wú)異常。骨骼肌病理學(xué)檢查：共8 例患者獲得其知情同意后行肱二頭肌組織活檢術(shù)，HE染色顯示肌束內(nèi)結(jié)締組織無(wú)明顯增生，肌間小血管壁無(wú)明顯增厚，血管周圍無(wú)炎性細(xì)胞浸潤(rùn)和異常物質(zhì)沉積，肌纖維排列緊密，可見(jiàn)個(gè)別小圓狀萎縮肌纖維，未見(jiàn)肥大、壞死、再生肌纖維；改良Gomori 三色（MGT）染色可見(jiàn)個(gè)別RRF。油紅O（ORO）染色顯示破碎樣肌纖維內(nèi)脂肪滴輕度增多。高碘酸?雪夫（PAS）染色可見(jiàn)破碎肌纖維缺乏糖原。其中7 例可觀察到典型RRF（圖2a）、COX 陰性肌纖維及SSVs（圖2b），符合線粒體病的病理改變特點(diǎn)；1 例未見(jiàn)典型病理改變。mtDNA 突變檢測(cè)：采用聚合酶鏈反應(yīng)?限制性片段長(zhǎng)度多態(tài)性（PCR?RFLP）法對(duì)所有患者進(jìn)行mtDNA 熱點(diǎn)突變篩查，主要包括3243A ＞G、8344 A ＞G 及8993T ＞C（G）突變；采用焦磷酸測(cè)序法測(cè)定血液中3243A ＞G 突變的比例；對(duì)未見(jiàn)上述位點(diǎn)突變者，進(jìn)一步應(yīng)用第二代測(cè)序技術(shù)（NGS）行mtDNA 全長(zhǎng)序列檢測(cè)。結(jié)果顯示，10 例患者中9 例存在m.3243A ＞G 突變，其中有7 例患者經(jīng)焦磷酸測(cè)序法檢測(cè)其血液中的突變比例為9%～33%；另1 例患者未檢測(cè)到上述突變，該例患者的骨骼肌活檢亦無(wú)典型線粒體病改變，進(jìn)一步提取該例患者的肌肉組織DNA，進(jìn)行mtDNA NGS 測(cè)序，發(fā)現(xiàn)其存在致病性m.10191T ＞C 突變。

表1 10 例晚發(fā)型MELAS 患者的臨床、病理學(xué)資料及基因突變分析Table 1. Clinical, pathological data and mtDNA mutation analysis of 10 patients with late?onset MELAS

討 論

圖1 例9 患者，男性，53 歲，先后被診斷為急性缺血性卒中及MELAS，頭部MRI 檢查所見(jiàn) 1a 橫斷面T2?FLAIR 成像顯示左側(cè)顳枕葉高信號(hào)（腦卒中樣發(fā)作急性期，箭頭所示）1b 橫斷面DWI 顯示右側(cè)丘腦急性梗死灶（箭頭所示）Figure 1 Brain MRI findings of Case 9 A 53?year?old male patient was diagnosed as acute ischemic stroke and MELAS successively. Axial T2 ? FLAIR disclosed hyperintensity in the left temporal and occipital lobes (the acute stage of stroke?like episodes; arrow indicates, Panel 1a).Axial DWI revealed acute infarction of right thalamus (arrow indicates, Panel 1b).

本研究中的10 例患者均經(jīng)骨骼肌病理和基因檢查明確診斷，首次腦卒中樣發(fā)作均在40 歲以后，與1992 年Hirano 等［2］提 出 的40 歲之 前 出 現(xiàn) 腦卒 中樣發(fā)作的診斷標(biāo)準(zhǔn)不同，我們將其稱之為晚發(fā)型MELAS。目前文獻(xiàn)所報(bào)道的晚發(fā)型MELAS 患者的發(fā) 病 年 齡 均 超 過(guò)40 歲，最 大 為80 歲［12］，僅1 例 為36 歲發(fā)?。?8］。由于腦卒中樣發(fā)作是診斷MELAS 的必備條件，因此，在本研究中我們將MELAS 的發(fā)病年齡定義為首次腦卒中樣發(fā)作的年齡，而非糖尿病、耳聾等其他癥狀出現(xiàn)的年齡［18］。本組患者主要的臨床表現(xiàn)有腦卒中樣發(fā)作、癲發(fā)作、頭痛、失語(yǔ)、癡呆、精神障礙、耳聾和運(yùn)動(dòng)不耐受，與典型的MELAS 患者無(wú)明顯差異［19］。但本組患者有顯著的腦血管病危險(xiǎn)因素，除糖尿病外，還可見(jiàn)高血壓（3/10）及高脂血癥（6/10），且頸動(dòng)脈粥樣硬化（6/7）及大腦中動(dòng)脈狹窄（1/7）的比例也明顯升高，這些因素都導(dǎo)致晚發(fā)型MELAS 易被誤診為缺血性卒中。甚至有患者首先出現(xiàn)了缺血性卒中，而后才出現(xiàn)MELAS 的腦卒中樣發(fā)作，提示晚發(fā)型MELAS 患者可以合并缺血性卒中。通過(guò)總結(jié)我們發(fā)現(xiàn)，詳細(xì)的病史和家族史是明確診斷的第一步。本組9 例攜帶m.3243A ＞G 突變的患者有多年的糖尿病和（或）神經(jīng)性耳聾病史，6 例有母系遺傳家族史，是提示MELAS 診斷的重要線索。此外，雖然偏癱是缺血性卒中的常見(jiàn)癥狀，但在本組患者中并不常見(jiàn)，僅2 例在腦卒中樣發(fā)作時(shí)出現(xiàn)偏癱，比例較低。

腦卒中樣發(fā)作的神經(jīng)影像學(xué)特點(diǎn)也有助于診斷MELAS。本組晚發(fā)型患者的腦卒中樣發(fā)作病灶主要分布在顳葉、枕葉和頂葉交界區(qū)，額葉和丘腦也可以被累及，與典型的MELAS 患者無(wú)差異。上述病灶不符合血管分布，而且DWI 上顯示皮質(zhì)高信號(hào)，提示細(xì)胞毒性水腫，而皮質(zhì)下病灶無(wú)高信號(hào)，提示血管源性水腫，這些特點(diǎn)均與缺血性卒中不符。但值得注意的是，晚發(fā)型MELAS 患者除上述典型MELAS 皮質(zhì)病變外，也可出現(xiàn)腔隙性缺血灶及梗死灶，主要分布在腦干、基底節(jié)區(qū)或放射冠區(qū)，為腦小血管病的常見(jiàn)受累部位，且這種改變并不少見(jiàn)［20］。

RRF 是MELAS 患者的典型病理改變，也是診斷MELAS 的病理標(biāo)準(zhǔn)之一。但是，RRF 并非見(jiàn)于所有的MELAS 患者，仍有少部分患者骨骼肌病理無(wú)RRF。本研究行肌肉組織活檢的8 例患者中，有1 例（例10）病理未見(jiàn)RRF。目前研究認(rèn)為，RRF 的形成與肌纖維內(nèi)突變型線粒體的比例、線粒體的增生程度及基因突變類型有關(guān)［21］。若肌纖維內(nèi)突變型線粒體的比例較低或低齡時(shí)異常線粒體累積較少，可以無(wú)RRF 出現(xiàn)，此后隨著年齡的增長(zhǎng)及異常線粒體的增多，才有RRF 形成。此外，不同mtDNA 突變出現(xiàn)RRFs 的比例也有所不同。在攜帶編碼還原型煙酰胺腺嘌呤二核苷酸（NADH）脫氫酶（ND）亞單位的mtDNA 突變的患者中，RRF 陰性的比例高于mtDNA 的轉(zhuǎn)運(yùn)RNA（tDNA）編碼基因突變［1，21］。而本組例10 為ND3 基因編碼區(qū)m.10191T ＞C 突變，推測(cè)是導(dǎo)致其RRF 陰性的主要原因。

本組10 例患者有9 例攜帶m.3243A ＞G 突變，提示m.3243A ＞G 突變?yōu)橥戆l(fā)型MELAS 的熱點(diǎn)突變，與經(jīng)典型患者相同［19］?；仡櫼褕?bào)道的28 例晚發(fā)型MELAS 患者的基因檢測(cè)結(jié)果，其中m.3243A ＞G 突變24 例，m.4332G ＞A、m.13513G ＞A、m.13635C ＞A和m.14487T ＞C 突 變各1 例［3?16］，也支 持 這一結(jié)論。由此推測(cè)，共同的分子生物學(xué)基礎(chǔ)是晚發(fā)型和經(jīng)典型患者臨床表型基本一致的原因。本組患者血液中m.3243A ＞G 突變的比例較低，與文獻(xiàn)中4% ～31%的比例接近［3，5，12，14］，因此推測(cè)突變比例低可能是腦卒中樣發(fā)作出現(xiàn)較晚的原因。有研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)m.3243A ＞G 突變的比例在10%～30%之間時(shí)，臨床表型以糖尿病為主［22］，由此提示線粒體糖尿病患者隨著年齡的增長(zhǎng)，可能進(jìn)展為MELAS。因此，早期識(shí)別這部分患者，及早給予左旋精氨酸、輔酶Q10 以及左旋肉堿等藥物治療，可能延緩腦卒中樣發(fā)作的發(fā)生。

利益沖突無(wú)