腦腱黃瘤病伴腭肌陣攣的臨床特征和CYP27A1 基因復合雜合突變家系分析

王紅芬，張 旭，王湘慶，黃旭升

解放軍總醫院第一醫學中心 神經內科，北京 100853

腦腱黃瘤病(cerebrotendinous xanthomatosis，CTX)是一種常染色體隱性遺傳脂肪代謝障礙性疾病。其致病基因為CYP27A1，該基因致病變異導致線粒體固醇27-羥化酶缺乏，使膽固醇合成膽酸受阻，引起膽固醇及其代謝產物在不同組織中沉積而發病。臨床特點包括嬰幼兒期出現腹瀉、兒童期出現白內障、青春期或成年期發現肌腱黃瘤、成年期出現進行性神經功能障礙(癡呆、精神異常、錐體束征、小腦性共濟失調、癲癇等)。頭顱MRI可見雙側小腦齒狀核、白質、大腦白質T1WI 低信號、T2WI 高信號，病灶部位病理可發現膽固醇及其代謝產物沉積。診斷依靠病理檢查及基因檢測。治療以鵝去氧膽酸為主。本文報道1 例經病理及基因檢測確診的腦腱黃瘤病，該患者合并罕見的腭肌陣攣，并對自2003 年以來文獻報道的中國籍腦腱黃瘤病患者病理特點進行總結，旨在提高臨床醫生對該病的認識。

對象和方法

1 研究對象 解放軍總醫院第一醫學中心2018 年8 月收治的1 例CTX 患者，女，20 歲，獨生女，父母非近親結婚，出生時無窒息、缺氧。新生兒期糞便顏色發白，自幼弓形足，學習成績中、下等。8 歲時患白內障行手術治療，19 歲時出現行走不穩、構音不清，20 歲時出現飲水嗆咳、癲癇發作。家族中無類似病史。

2 方法 回顧性分析其臨床特點、影像學檢查、病理結果、基因檢測結果以及治療轉歸。以“腦腱黃瘤病”、“腦腱性黃素瘤病”、“腦腱性黃瘤病”等為關鍵詞，檢索2003 年以來中國知網、萬方知識服務平臺，以“cerebrotendinous xanthomatosis”為關鍵詞搜索PubMed 數據庫，收集2003 年以來國內外報道的中國籍腦腱黃瘤病患者臨床特點、實驗室檢查、基因檢測并進行匯總分析[1-19]。

結 果

1 病史 自幼弓形足，學習成績中、下等，體育課動作不協調，易疲勞。8 歲時因視物不清診斷白內障，行手術治療，后視力大致恢復正常。19 歲時開始出現行走緩慢，易跌倒，自覺下肢不協調，20歲時出現構音不清、飲水嗆咳、癲癇發作。無血脂、肝功能異常，無皮膚顏色改變。初中文化水平。

2 查體 內科查體：體溫36℃，脈搏72/min，呼吸18 次/min，血壓120/76 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)，左側跟腱增粗和高弓足(圖1)。神經系統查體：意識清楚，簡易精神狀態檢查(Mini-Mental State Examination，MMSE)評分21 分；蒙特利爾認知評估量表(Montreal Cognitive Assessment，MoCA)評分18 分。構音障礙。雙側腭肌陣攣(呈1 ～ 3 Hz 的固定性和節律性)。四肢肌力正常，四肢肌張力減低；雙側指鼻試驗、跟膝脛試驗不準，辨距不良；步基增寬。深淺感覺檢查正常。雙側肱二頭肌反射、膝反射亢進，踝反射正常；雙側掌頦反射陽性，雙側踝陣攣陽性。雙側Babinski 征、Chaddock 征陽性。

圖 1 患者足部異常 A：左側跟腱增粗； B：弓形足Fig. 1 Abnormal appearance of feet of the patient A: Thickened Achilles tendon on the left foot; B:High arch foot

3 血固醇譜檢驗 角鯊烯0.54μmol/L，二氫膽 固 醇85.97μmol/L ↑(0.01 ～ 10.00)， 脫 氫膽 固 醇16.33μmol/L ↑(0.30 ～ 5.00)，7- 烯 膽烷 醇30.91μmol/L ↑(0.01 ～ 12.5)， 菜 油 固 醇31.26μmol/L ↑(0.01 ～ 10.00)，豆固醇0.69μmol/L，β-谷固醇22.69μmol/L ↑(1.00 ～ 15.00)。血清極長鏈脂肪酸檢測正常。

4 頭顱MRI 雙側腦室旁、雙側底節區、雙側小腦半球對稱性斑片狀T1WI 等、低信號，T2WI 高信號；DWI 呈低信號為主的混雜信號；增強掃描未見異常強化；FLAIR 呈高信號；MRS 顯示病灶區域NNA 峰減低，總膽固醇升高(圖2)。腰椎雙能X 線吸收測定法提示重度骨質增生，骨折危險性高。雙側跟腱超聲未見明顯異常。神經傳導檢測：雙側脛神經、腓總神經運動神經傳導速度減慢(左脛神經32 m/s，右脛神經32 m/s，左腓總神經34 m/s，右腓總神經 35m/s)；左側脛神經、雙側腓總神經復合肌肉動作電位波幅降低(左脛神經3.58 mV，左腓總神經遠端5.29 mV、近端3.61 mV，右側腓總神經遠端5.56 mV、近端3.58 mV)，雙側腓總神經復合肌肉動作電位波幅近端較遠端降低＞30%，可疑傳導阻滯；雙側脛神經、右側腓腸神經感覺神經傳導速度減慢(左脛神經33 m/s，右脛神經29 m/s，右腓腸神經35 m/s)，雙側脛神經、腓腸神經感覺神經動作電位波幅降低(左脛神經1.11μV，右脛神經1.11μV，左腓腸神經4.86μV，右腓腸神經1.62μV)，余所檢神經未見明顯異常；未進行針極肌電圖檢查，提示周圍神經脫髓鞘損害，以運動神經受累為主。腦電圖顯示：雙側額極、額區及額下區及顳中線區散發高-極高波幅，3.5 Hz 棘、尖慢波復合波，左右不同步發放。骨密度測定：骨質疏松，骨折風險高。左側跟腱活檢：玻璃樣變的纖維組織(圖3)。

圖 2 頭顱MRI： A ～ B示雙側腦室旁、雙側底節區對稱性斑片狀FLAIR高信號； C ～ D示雙側小腦半球可見對稱斑片狀T1WI等、低信號，T2WI高信號； E示DWI呈低信號為主的混雜信號；F示增強掃描未見異常強化； G示小腦FLAIR呈高信號； H ～ I示MRS病灶區域NNA峰減低，總膽固醇升高Fig. 2 Brain MRI images: A-B show symmetrical patchy FLAIR hyper intensity in bilateral paraventricular and bilateral basal segments; C-D show symmetric iso- or low T1WI intensity signal and high T2WI intensity signals in bilateral cerebellar hemispheres; E shows low DWI signal；F shows no abnormity in enhanced scan; G shows high FLAIR signal in cerebellar; H-I show decreased NNA peak and increased cholesterol peak of MRS in lesions

圖 3 跟腱活檢病理示：玻璃樣變的纖維組織 (HE染色，20×50)Fig. 3 Achilles tendon biopsy: hyaline fibrous tissue (HE, 20×50)

5 基因檢測 結合患者左側跟腱病理結果、頭顱MRI 表現，診斷腦腱黃瘤病。采集先證者外周血，提取基因組DNA，采用PCR 擴增CYP27A1基因的所有外顯子及剪切位點序列，對PCR 產物進行Sanger 測序。發現CYP27A1 基因復合雜合變異，分別為5 號外顯子c.1016C ＞T(p.Thr339Met)及7 號內含子c.1263+1G ＞A(IVS7-5)，美國醫學遺傳學與基因組學學會(American College of MedicalGenetics and Genomics，ACMG)變異評級均為致病性，均為國外已報道位點[20-21]。通過父母驗證其中c.1016C ＞T(p.T339M)來自患者父親，c.1263+1G ＞A(IVS7-5G ＞A)來自患者母親(表1、圖4、圖5、圖6)。

表1 CYP27A1 基因復合雜合變異Tab.1 Compound heterozygous variants in CYP27A1 gene

圖 4 CYP27A1基因7號內含子C.1263+1G＞A測序結果 A：先證者雜合突變； B：先證者父親無突變； C：先證者母親雜合突變Fig. 4 CYP27A1 gene No.7 intron C.1263+1G＞A sequencing results A:Heterozygous mutation in the proband; B: No mutation in the father of the proband; C: Heterozygous mutation in the mother of the proband

圖 5 CYP27A1基因5號外顯子C.1016C＞T測序結果 A：先證者雜合突變； B：先證者父親雜合突變； C：先證者母親無突變Fig. 5 CYP27A1 gene No.5 exon C.1016C＞T sequencing results A: Heterozygous mutation in the proband; B:Heterozygous mutation in the father of the proband; C: No mutation in the mother of the proband

6 治療及隨訪 確診后因國內無鵝去氧膽酸未對因治療，口服左乙拉西坦750 mg 2 次/d、奧卡西平150 mg 2 次/d 控制癲癇，碳酸鈣D3600 mg 1 次/d 補鈣治療。2020 年8 月隨訪患者構音不清、飲水嗆咳及行走不穩加重，癲癇控制良好。

7 文獻復習 通過檢索自2003 年以來中英文文獻，共檢索到22 個中國籍家系25 例CTX，對包括本例在內的26 例CTX 的臨床特征及相關輔助檢查結果進行分析。男性11 例，女性15 例，平均發病年齡1 個月～ 45 歲，平均(21.38±12.87)歲；平均確診時間(12.58±11.5)年。首發癥狀為跟腱腫物12 例，白內障4 例，認知障礙6 例，行走不穩3 例，膽汁淤積型黃疸1 例。所有患者中目前存在肌腱腫物25 例，白內障10 例，腹瀉1 例，弓形足9 例。神經系統表現為錐體束征22 例、小腦性共濟失調18 例、構音障礙14 例、癲癇發作1 例、認知障礙18 例、周圍神經病變7 例(表2)。26 例CTX 中僅本例出現腭肌陣攣。

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20 例完成頭顱MRI 檢查，發現腦內異常信號18 例，其中小腦16 例，多為小腦半球、齒狀核對稱性T1WI 等、低信號，T2WI 高信號，內囊及腦干13 例。腦電圖癲癇樣放電3 例，神經傳導檢測異常9 例，針極肌電圖未見異常，主要表現為神經傳導速度減慢，提示周圍神經脫髓鞘損害。3 例完成血清膽甾烷醇水平測定，均升高。22 個家系中共16 個完成了基因檢測，共15 個家系發現致病變異。最常見于2 號外顯子，其次為5 號、1 號、6 號，包括復合雜合突變、純合突變、缺失突變等(表3)。

討 論

CTX 是一種常染色體隱性遺傳病，于1937 年由Bogaert 等[22]首次報道。1991 年Cali 等[23]發現CYP27A1 基因是CTX 的致病基因。該基因突變導致膽固醇27-羥化酶(CYP27A)缺乏，使膽酸合成受阻，引起不同組織的膽固醇代謝障礙。正常人體內的膽固醇在膽固醇7-羥化酶(CYP7)的催化下生成7α-羥基4-膽甾烯-3-酮，在膽固醇27-羥化酶的作用下生成膽酸。膽固醇在體內的代謝途徑主要是轉化成膽汁酸，膽汁酸有兩條合成途徑，分別是經典途徑和替代途徑[24]。經典途徑的限速酶為膽固醇7α-羥化酶(CYP7A)，該酶僅存在于肝，合成膽汁酸過程中產生大量固醇類中間產物。替代途徑是在線粒體中進行的，膽固醇27-羥化酶是整個途徑的關鍵酶，與CYP7A 不同的是，它為線粒體內酶，存在于除肝以外的多種組織和細胞。CYP27A1 基因變異引起膽固醇27-羥化酶缺乏，導致膽酸合成障礙及負反饋調節的減弱，使得中間代謝物7α-羥基4-膽甾烯-3-酮在一系列的代謝后生成不正常的25-羥化膽汁醇和膽甾烷醇，繼而替代途徑受阻，產生的膽汁酸減少，通過負反饋調節使經典途徑活性增強，產生大量的固醇類中間代謝產物，引起膽汁分泌障礙性腹瀉，亦可在軟組織、神經組織、肺和血管內皮等部位沉積，形成黃瘤、造成神經系統損害、白內障和動脈粥樣硬化等[25-30]。口服鵝去氧膽酸后阻斷這種負反饋調節，減少固醇類中間代謝產物的生成，從而達到控制疾病發展的目的[31]。另外CYP27A 有著廣泛的底物活性，除了催化膽固醇和膽汁酸中間產物，還具有對維生素D3 和25-羥化維生素D3 羥化的活性，故該酶活性缺乏會引起骨質疏松癥[32]。

表3 26 例腦腱黃瘤病的影像、電生理、生化及基因特點Tab. 3 Imaging, electrophysiology, biochemical and genetic characteristics of 26 cases of cerebrotendinous xanthomatosis

CTX 臨床表現主要為青少年白內障、小腦性共濟失調、錐體束征、肌腱黃瘤、慢性腹瀉、骨質疏松癥和早發性動脈粥樣硬化等[33]。本例患者有新生兒期糞便顏色發白，8 歲時白內障，跟腱增粗、高弓足，19 歲開始出現大腦皮質、小腦、錐體束征、癲癇等神經系統損害。血固醇譜檢驗升高，提示存在膽固醇代謝異常。腰椎雙能X 線吸收測定法提示重度骨質增生。跟腱病理雖僅發現玻璃樣變的纖維組織，未發現膽固醇結晶及其代謝產物沉積，考慮與患者診斷較早有關。有文獻報道大部分病人是在20 ～ 30 歲發現，根據患者臨床表現、體征、頭顱MRI、病理及基因檢測結果，結合CTX 的診斷標準診斷明確[34-35]。

腦腱黃瘤病臨床出現腭肌陣攣罕見，國內外罕有報道。Donaghy 等[36]1990 年報道1 例腦腱黃瘤病出現腭部和咽部肌陣攣。Lagarde 等[37]回顧文獻分析31 例腦腱黃瘤病患者的表型，發現8 例“口腔下頜肌陣攣”患者，該組發病年齡17 ～ 32歲，平均(26±7.9)歲，受累部位依次為腭部、咽部、喉、舌部。Stelten 等[38]最新研究顯示肌陣攣的發生率為18%，可累及顎肌、舌肌、咽喉肌群。腭肌陣攣的病因分為原發性和繼發性，原發性不能歸因于結構性病因。繼發性腭肌陣攣涉及腦干或小腦的病理，是一種臨床、解剖學和病理學上定義明確的運動障礙，其特征是1 ～ 3 Hz 的固定性和節律性腭部收縮，通常在齒狀核-紅核-橄欖環路損害后10 ～ 11 個月內進展[39-40]。有文獻報道齒-紅-橄欖通路的功能障礙可能在CTX 中顎部肌陣攣中起作用[41]。齒狀核-紅核-橄欖環路又稱Guillain-Mollaret 三角[42-43]，該環路由3 個解剖結構構成：小腦齒狀核、對側紅核(位于中腦水平)和對側延髓的下橄欖核。該環路的傳入纖維起源于小腦齒狀核，小腦齒狀核發出纖維上行進入小腦上腳，這些纖維在中腦水平的結合臂(即小腦上腳)內十字交叉，后與對側紅核相突觸，形成齒狀核紅核束，然后紅核發出纖維在中央被蓋束內下行投射到同側的下橄欖核，下橄欖核發出傳出纖維在小腦下腳的上部交又回到對側的齒狀核，形成橄欖小腦束。腭肌陣攣的發病機制為下橄欖核傳入神經阻滯引發的對下橄欖核的超敏性去神經抑制有關。當下橄欖核失去上位中樞對其的抑制作用后，其過度發放自發的有節律的沖動，該沖動有節律地刺激齒狀核到下運動神經元的投射通路從而引發腭肌陣攣。本例患者查體發現張口時腭肌不自主震顫，頭顱MRI 發現基底節區、齒狀核受損，即損害了下橄欖核的傳入神經纖維，使下橄欖核失去上位中樞對其的抑制而發病，這與文獻報道相符[36]。

我國患者肌腱黃瘤出現的平均年齡為(30.58±11.30)歲。CTX 的診斷較其初發癥狀有顯著的滯后，平均為16 年。本研究通過總結發現我國患病人群計算確診時間為(12.58±11.5)年，與文獻報道大致相同[44]。通過對26 例患者的臨床特點總結發現我國患者最常見表現為肌腱黃瘤，出現率為84.6%，另一綜述報道我國16 個家庭中19 例出現率為100%[16]，而在西班牙的19 個家庭25 例中出現率僅為56%[45]。其次，我國患者腹瀉及白內障發生率低，26 例中僅1 例出現腹瀉，白內障發生率為38.5%[46]。癲癇極少出現，文獻報道中僅有個案[47]。另一報道6 個家系中僅有1 例癲癇[29]。這與我們的發現一致，26 例中僅本例有癲癇，考慮與遺傳異質性有關，受環境和其他遺傳因素影響CTX 表型會發生變化。

CYP27A1 基因有9 個外顯子，目前已報道該基因致病變異有50 余種，國外患者高發區域為6 ～9 號外顯子[48]，我國患者高發區域為CYP27A1 基因2 號外顯子，其中c.379C ＞T(p.Arg127Trp)可能是中國CTX 患者的熱點突變，其次為5 號、1號及6 號外顯子[16]，考慮與我國患者臨床表現的特異性與基因型有關，目前尚未發現CTX 患者CYP27A1 基因型與臨床表型關系的相關報道。本次數據統計中3 例完成血清膽固醇測定，均升高，由于我國大部分醫院不能完成血清膽固醇測定，故限制了其在臨床診斷中應用。

該病的治療包括對因治療及對癥治療。目前鵝去氧膽酸是唯一報道對本病有效的藥物，早期口服可明顯改善臨床癥狀及延緩疾病進程。本例患者自幼學習成績差、8 歲時診斷白內障行手術治療，20 歲時出現癲癇發作就診而確診，因國內無鵝去氧膽酸，僅給予抗癲癇對癥治療。患者自發病均未引起家屬及醫生重視，確診時已出現嚴重的神經系統損害表現，如能早診斷早治療則可改善預后。

因此，當病人出現原因不明的肌腱腫物、腹瀉、白內障、智力低下、小腦性共濟失調等癥狀時要考慮該病的可能并進行肌腱活檢及CYP27A1基因檢測確診[49]，早期給予對因治療可明顯改善預后，提高患者生活質量。