TTR基因突變致神經系統損害的研究進展

梁修梓，陳勇軍

(1.南華大學附屬南華醫院神經內科，湖南 衡陽 421001;2.邵陽學院附屬第二醫院神經內科，湖南 邵陽 422000)

轉甲狀腺素蛋白(transthyretin, TTR)基因可介導機體TTR的合成，TTR又稱前白蛋白、維生素A結合蛋白，在機體甲狀腺素的轉運、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分子結構的改變，致病性TTR基因突變通過破壞TTR四聚體的穩定結構導致其熱穩定性下降，最終引起多器官、組織的淀粉樣纖維蛋白異常沉積，導致多種疾病的發生，尤其以神經系統疾病最為常見。本文擬將TTR基因突變所致周圍神經損害和中樞神經系統疾病的診治做一分類總結。

1 周圍神經損害

1.1 家族性淀粉樣多發神經病

家族性淀粉樣多發神經病(familial amyloid polyneuropathy, FAP)是一種常染色體顯性遺傳病，其發病機制主要為淀粉樣纖維沉淀于周圍神經并造成神經功能損害，在世界范圍內均有散發或家族性聚集的病例，但主要流行于瑞典、葡萄牙和日本，至今世界范圍內報道約有10 000例FAP患者[1]。就目前的研究來看，導致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，且TTR所致的FAP通常癥狀較重、平均起病年齡較早。FAP患者通常以感覺運動性神經病變起病，表現為逐漸加重的肢體遠端痛溫覺障礙，隨后可出現骨骼肌肌無力、肌萎縮，隨后在出現臨床癥狀后的7～12年內，出現其它多系統損害的表現，最終可能死于心力衰竭、感染、腎功能衰竭等并發癥[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相關的TTR基因突變已經發現了140多種，其中，TTR基因第30密碼子上纈氨酸被蛋氨酸取代(Val30Met)是發現最早也是世界范圍內報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等突變型的報道較少見。我國香港地區于1989年報道了1個家系6例FAP Ⅰ型患者是國內最早的報道，隨后1996年李延峰報道了我國東北地區的一個完整的TTR-FAP家系，并在完善遺傳學檢測后確診為Val30Met突變，填補了大陸地區關于此類研究的空白，此后國內報道家系或散發的FAP病例逐漸增多，如第四軍醫大學附屬醫院報道了1例Arg54Gly突變的家系；貴州醫學院附屬醫院報道了1例Gly103Arg突變的家系；復旦大學醫學院學報報道了1例Glu54Lys突變的散發FAP病例[4]。

對于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期有多發性神經病癥狀的成年患者[5]。歐委會于2011年11月批準了Vyndaqel在整個歐盟的上市許可；CHMP(歐洲人用醫藥產品委員會)指出，除了因需行肝移植而退出研究的患者外，Vyndaqel在延遲轉甲狀腺素蛋白淀粉樣變性患者的神經損害方面療效優于安慰劑；2012年，Tafamidis在歐盟和美國被授予孤兒藥資格；2017年5月，美國FDA(食品藥品監督管理局)為Tafamidis頒發了快速通道資格；2018年3月，日本厚生勞動省為Tafamidis頒發了先驅資格。但是因為該藥價格的昂貴，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，有兩個阻斷TTR合成藥物Inotersen和Patisiran在大型國際隨機臨床試驗獲得非常有利的結果[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，用于治療TTR-FAP成年患者的Ⅰ期和Ⅱ期多發性神經病變[8]。亦有研究表明多西環素和牛磺熊去氧膽酸可明顯減少沉積的淀粉樣物質和非纖維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，目前正在進行臨床試驗，以期早日能應用到臨床[9]。90%異常的TTR蛋白是由肝臟分泌產生，所以肝移植仍然是最有效的治療方法。Val30Met突變型的TTR-FAP患者肝移植預后最好，特別是在疾病的早期進行，但因供體有限，價格昂貴，難以得到大范圍實施[10]。

1.2 不寧腿綜合征

不寧腿綜合征是神經系統感覺-運動障礙性疾病，以有強烈活動雙下肢的欲望為特征，伴有腿部感覺異常(不適感、蟻走感或緊縮感)，癥狀在休息或夜間時發生或加重，運動后減輕。李根等[11]報告了1例以不寧腿綜合征為首發癥狀的家族淀粉樣變性患者，52歲出現夜間雙下肢異常感，56歲出現四肢麻木、乏力，因該患者有家族性淀粉樣多發性神經病的家族史，對其進行基因檢測，確定了TTR基因突變位點為Tyr114Cys。目前不寧腿綜合征主要是藥物對癥治療，可以試用多巴胺受體激動劑、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卡壓綜合征中常見的一種，為正中神經在腕部受到卡壓而引起的一系列癥狀和體征，主要表現為食指、中指和無名指麻木，刺痛或呈燒灼樣痛。Karam等[12]進行了一項回顧性研究，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癥狀。Leu78His，Val30Met，Val22Ile，Tyr60Ala，Cys30Ala等TTR基因突變位點均被報道過與腕管綜合征相關，其發病機制認為是TTR淀粉樣蛋白沉積在屈肌支持帶，導致腕管正中神經受壓。腕管綜合征目前有藥物治療(口服非甾體抗炎藥、神經營養藥或腕管內注射皮質類固醇藥物)和松解手術治療等措施。

1.4 神經源性直立性低血壓

在早發型Val30Met突變的患者中神經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)，神經源性直立性低血壓也很普遍[14-15]。神經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，當血壓明顯下降時，會出現暈厥，癥狀主要發生在患者站立時，臥位可緩解癥狀。直立性低血壓的診斷需要依據患者仰臥和直立時的血壓，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，而站立時心率的變化有助于確定直立性低血壓是否起源于神經源性。在神經源性直立性低血壓患者中，由于血壓下降，交感神經支配的去甲腎上腺素減少會導致心率增加，因此，站立位時心率加快提示為神經源性。神經源性直立性低血壓治療手段主要有：(1)避免使用血管擴張藥物、利尿劑或減少去甲腎上腺素釋放的藥物(如α阻滯劑、三環抗抑郁藥)；(2)低鹽低脂飲食，適當運動，避免劇烈運動；(3)藥物治療(如米多君、屈西多巴)[16]。

1.5 其它

泌尿生殖系統自主神經功能障礙主要表現為下尿路功能障礙(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。綜合評估和多學科治療是提高患者生活質量的關鍵。

消化系統自主神經功能障礙主要表現為腹瀉便秘交替，餐后腹瀉，胃輕癱，惡心、嘔吐等癥狀。張麗環等[18]報道了1例以消化道癥狀為首發表現的FAP家系，最終確定為TTR基因突變Val50Leu。消化系統癥狀主要以對癥支持治療為主。

2 中樞神經損害

2.1 阿爾茨海默癥

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

關于TTR基因在AD病理發展過程中的作用，也有不少研究者進行了探討。國內向群[20]收集了國內529例AD患者與334例健康人群的血液、腦脊液樣本，對TTR基因的所有外顯子和啟動子區域測序，并對發現的變異進行生物信息學分析。結果發現AD患者中TTR稀有變異的攜帶者多于健康人群，且過表達TTR基因的細胞，Tau蛋白磷酸化水平也明顯升高。進一步的試驗找出了四個可能影響AD易感性的致病性突變，分別為：位于外顯子剪接區的突變c.200+4A>G可能引起TTR蛋白表達水平的下降；非同義變異p.A111V和p.V50M可影響TTR蛋白的結構繼而影響TTR與Aβ的結合能力；啟動子區域的突變c.-319C>A可能會影響TTR的可變剪切和啟動子活性，并下調TTR的表達水平。楊靜芳等[21]推斷TTR基因中的一些單核苷酸多態位點可能會影響AD的易感性并在AD的發病中起到促進或保護作用，其利用PCR測序方法對111例散發性AD患者TTR基因的全部外顯子區域和外顯子-內含子交界區進行對比檢測后發現了4個新的TTR基因多態位點，其中Ser100Ser C/T多態位點是影響AD易感性的影響因素，該多態等位點的T/T、C/T基因型和T等位基因會增加散發性AD發病風險的獨立危險因素，且這種傾向在非AopE4攜帶者中表現得更為明顯。雖然一些研究已經證實了TTR蛋白可能通過參與Aβ的結合與清除而在AD的發病中起到保護作用，但TTR基因與AD的遺傳相關性尚未得到權威研究的證實，目前的研究還不足以證實TTR基因在AD中起到的作用及其具體機制，仍待進一步的研究加以佐證。

目前治療AD主要是對癥保守治療。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 癲癇發作

癲癇發作是指腦神經元異常過度、同步化放電活動所造成的一過性臨床癥狀。Franco等[22]報告了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歲時出現中樞神經系統損害，表現為發作性的右手麻木并向近端發展、命名障礙、重復語言或遵循命令不能等癥狀，每次持續約1 min，考慮為癲癇癥狀發作，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，發作間期腦電圖顯示左額顳慢波活動，因為體內植入了心臟起搏器而不能行頭顱MRI檢查。此后患者逐漸出現了記憶力下降、認知能力下降。患者40歲時出現右側頂枕葉大量出血并行開顱血腫清除手術治療，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，淀粉樣物質免疫組化測試為TTR染色陽性。綜合考慮該患者癲癇發作為TTR基因突變所致的中樞神經系統損害。目前針對患者癲癇發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

腦出血是指非創傷性腦內血管破裂，導致血液在腦實質內聚集的一類臨床綜合征。Franco Ana報告的病例在出現癲癇癥狀2年后發生了腦葉大量出血，經過手術病理活檢證實是由于TTR基因突變所致的淀粉樣變性所致。腦出血的發生也見于其它文獻中報道，如Maia等[23]和Sakashita等[24]報道了TTR基因Val30Met突變所致家族性淀粉樣變性多發性神經病例中除了常見的周圍神經損害，也發現了累及到中樞神經系統的臨床、神經病理學和生化的改變，甚至出現伴有廣泛的腦淀粉樣血管病和致命性腦出血。腦出血發生后的治療原則主要是絕對臥床休息、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，已經被報道與多種基因突變相關，而TTR基因突變是其中的一種，迄今已有10個不同的TTR基因突變點(Leu12Pro，Asp18Gly，Ala25Thr，Val30Met，Val30Gly，Ala36Pro，Gly53Glu，Phe64Ser，Tyr69His，Tyr114Cys)被報道與軟腦膜淀粉樣變性相關[25-26]。軟腦膜淀粉樣病變的相關TTR基因突變位點的發病機制尚不清楚，可能是變異后不穩定的TTR蛋白通過外周組織的內質網相關降解機制被完全降解，由于甲狀腺素的穩定作用，這些變異的TTR蛋白高度集中在脈絡膜叢細胞中，從而導致中樞神經系統損傷[27]，出現頭痛、嘔吐、癲癇和癡呆等中樞神經損害的相關癥狀[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、蛛網膜下腔和蛛網膜的血管壁，其早期診斷主要依據MRI增強造影中廣泛的軟腦膜強化和腦脊液蛋白水平升高[29]。進一步進行軟腦膜病理活檢，以及TTR基因檢測發現突變位點，可確診軟腦膜淀粉樣變性。已經發生軟腦膜淀粉樣變性的患者并無有效的治療方法，主要是原發病以及相應癥狀的對癥支持治療。

3 小 結

綜上所述，TTR基因突變對神經系統的損害是廣泛性的，不僅局限于周圍神經，同樣會侵犯中樞神經系統，其致病機制都與淀粉樣物質沉積有關。由于淀粉樣物質沉積部位的不同，患者表現出復雜多樣的臨床癥狀。對于各種臨床癥狀的深刻認識，并結合影像、病理及進一步基因檢測，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后提供更好的借鑒。隨著對TTR基因突變所致疾病的認識不斷深入，探尋合適的治療方法，改善患者預后成為目前研究的熱點，進一步研制抑制淀粉樣蛋白藥物、肝移植以及基因編輯技術都將得到快速的發展。