晚發型線粒體腦肌病伴高乳酸血癥和卒中樣發作臨床特點

趙丹華 趙旭彤 邢海英 張曉 張哲 劉獻增 袁云 王朝霞

線粒體腦肌病伴高乳酸血癥和卒中樣發作（MELAS）是常見的線粒體腦肌病之一，具有多系統受累的特點，常見的癥狀有腦卒中樣發作、頭痛、癲、認知功能減退、糖尿病、耳聾、運動不耐受、身材矮小及多毛等。骨骼肌活檢可見特征性破碎紅纖維（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］。腦卒中樣發作是MELAS 的核心癥狀，表現為突發的偏盲/皮質盲、失語、偏癱及精神癥狀，頭部MRI 顯示為頂、枕、顳葉交界區大片長T2信號。經典型MELAS 患者在40 歲之前出現腦卒中樣發作癥狀［2］，僅1%～6%的患者40 歲以后發病，稱之為晚發型MELAS，臨床相對罕見，僅見個案報道［3?16］。因臨床醫師對晚發型患者的認識程度不夠，導致患者從就診至確診的時間明顯延長。因此，我們總結10 例晚發型MELAS 患者的臨床、病理及基因突變特點，探討該類型患者的疾病發展規律。

臨床資料

一、病例選擇

1. 納入與排除標準 （1）符合2012 年Yatsuga等［17］提出的MELAS 診斷標準：A 臨床表現符合腦卒中樣發作特點，①頭痛伴嘔吐。②癲發作。③偏癱。④皮質盲或偏盲。⑤頭部CT 和（或）MRI 證實顱內有局灶的急性病變。B 有線粒體功能障礙證據，①靜息血漿和（或）腦脊液乳酸≥2 mmol/L，或者線粒體相關酶活性缺乏。②肌肉活檢提示線粒體功能障礙，如出現RRF、SSVs 或細胞色素C 氧化酶（COX）陰性肌纖維，或者電子顯微鏡顯示肌纖維內異常線粒體聚集。③存在可以導致MELAS 的致病性mtDNA 突變。確診MELAS 需要至少同時滿足A 項中的2 項以及B 項中的2 項標準。（2）首次腦卒中樣發作的年齡≥40 歲。（3）臨床資料完整。（4）排除臨床以皮質病變為主但骨骼肌病理學檢查及mtDNA 基因檢測均無陽性發現的患者。（5）排除首次腦卒中樣發作年齡＜40 歲的患者。（6）排除臨床資料不完整的患者。（7）本研究經北京大學第一醫院道德倫理委員會審核批準，所有患者對各項檢查項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 月在北京大學第一醫院神經內科確診的晚發型MELAS 患 者 共10 例，其 中 男 性1 例，女 性9 例。就診時年齡45 ～67 歲，平均年齡52 歲，首次腦卒中樣發作年齡40 ～67 歲，平均年齡50 歲，腦卒中樣發作次數共13 次。此10 例患者分別來自無血緣關系的不同家庭。

二、臨床特點

1.臨床表現 本組10 例晚發型MELAS 患者主要臨床表現有癲發作6 例、感覺性失語6 例、頭痛5 例、認知功能障礙3 例、意識障礙3 例、頭暈3 例、精神障礙2 例、肢體輕癱2 例、視力下降1 例、聽力減退1 例。既往患糖尿病5 例，神經性耳聾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 例患者在發病前其子女已被診斷為MELAS。

2.輔助檢查 實驗室檢查：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。影像學檢查：頭部MRI 顯示腦卒中樣發作急性期病灶主要累及1 個或者多個腦葉的皮質腫脹以及皮質下水腫（圖1a），各腦葉受累次數分別為：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 例患者同時合并腦干、基底節區或放射冠區的多發缺血灶（圖1b），1 例患者有病灶內少量出血。7 例患者行頭部MRA 檢查，1 例存在右頸內動脈及大腦中動脈狹窄，狹窄程度約50%，6 例正常。超聲檢查：7 例患者行頸動脈超聲，其中6 例存在動脈粥樣硬化斑塊，1 例無異常。骨骼肌病理學檢查：共8 例患者獲得其知情同意后行肱二頭肌組織活檢術，HE染色顯示肌束內結締組織無明顯增生，肌間小血管壁無明顯增厚，血管周圍無炎性細胞浸潤和異常物質沉積，肌纖維排列緊密，可見個別小圓狀萎縮肌纖維，未見肥大、壞死、再生肌纖維；改良Gomori 三色（MGT）染色可見個別RRF。油紅O（ORO）染色顯示破碎樣肌纖維內脂肪滴輕度增多。高碘酸?雪夫（PAS）染色可見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；1 例未見典型病理改變。mtDNA 突變檢測：采用聚合酶鏈反應?限制性片段長度多態性（PCR?RFLP）法對所有患者進行mtDNA 熱點突變篩查，主要包括3243A ＞G、8344 A ＞G 及8993T ＞C（G）突變；采用焦磷酸測序法測定血液中3243A ＞G 突變的比例；對未見上述位點突變者，進一步應用第二代測序技術（NGS）行mtDNA 全長序列檢測。結果顯示，10 例患者中9 例存在m.3243A ＞G 突變，其中有7 例患者經焦磷酸測序法檢測其血液中的突變比例為9%～33%；另1 例患者未檢測到上述突變，該例患者的骨骼肌活檢亦無典型線粒體病改變，進一步提取該例患者的肌肉組織DNA，進行mtDNA NGS 測序，發現其存在致病性m.10191T ＞C 突變。

表1 10 例晚發型MELAS 患者的臨床、病理學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 1a 橫斷面T2?FLAIR 成像顯示左側顳枕葉高信號（腦卒中樣發作急性期，箭頭所示）1b 橫斷面DWI 顯示右側丘腦急性梗死灶（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 例患者均經骨骼肌病理和基因檢查明確診斷，首次腦卒中樣發作均在40 歲以后，與1992 年Hirano 等［2］提 出 的40 歲之 前 出 現 腦卒 中樣發作的診斷標準不同，我們將其稱之為晚發型MELAS。目前文獻所報道的晚發型MELAS 患者的發 病 年 齡 均 超 過40 歲，最 大 為80 歲［12］，僅1 例 為36 歲發病［18］。由于腦卒中樣發作是診斷MELAS 的必備條件，因此，在本研究中我們將MELAS 的發病年齡定義為首次腦卒中樣發作的年齡，而非糖尿病、耳聾等其他癥狀出現的年齡［18］。本組患者主要的臨床表現有腦卒中樣發作、癲發作、頭痛、失語、癡呆、精神障礙、耳聾和運動不耐受，與典型的MELAS 患者無明顯差異［19］。但本組患者有顯著的腦血管病危險因素，除糖尿病外，還可見高血壓（3/10）及高脂血癥（6/10），且頸動脈粥樣硬化（6/7）及大腦中動脈狹窄（1/7）的比例也明顯升高，這些因素都導致晚發型MELAS 易被誤診為缺血性卒中。甚至有患者首先出現了缺血性卒中，而后才出現MELAS 的腦卒中樣發作，提示晚發型MELAS 患者可以合并缺血性卒中。通過總結我們發現，詳細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癥狀，但在本組患者中并不常見，僅2 例在腦卒中樣發作時出現偏癱，比例較低。

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

RRF 是MELAS 患者的典型病理改變，也是診斷MELAS 的病理標準之一。但是，RRF 并非見于所有的MELAS 患者，仍有少部分患者骨骼肌病理無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RRF。目前研究認為，RRF 的形成與肌纖維內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［21］。若肌纖維內突變型線粒體的比例較低或低齡時異常線粒體累積較少，可以無RRF 出現，此后隨著年齡的增長及異常線粒體的增多，才有RRF 形成。此外，不同mtDNA 突變出現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 的轉運RNA（tDNA）編碼基因突變［1，21］。而本組例10 為ND3 基因編碼區m.10191T ＞C 突變，推測是導致其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 突變為晚發型MELAS 的熱點突變，與經典型患者相同［19］。回顧已報道的28 例晚發型MELAS 患者的基因檢測結果，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 這一結論。由此推測，共同的分子生物學基礎是晚發型和經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，與文獻中4% ～31%的比例接近［3，5，12，14］，因此推測突變比例低可能是腦卒中樣發作出現較晚的原因。有研究發現，當m.3243A ＞G 突變的比例在10%～30%之間時，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，可能進展為MELAS。因此，早期識別這部分患者，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作的發生。

利益沖突無