TYMP基因新雜合突變致早發(fā)型線粒體神經(jīng)胃腸型腦肌病1例報(bào)告并文獻(xiàn)復(fù)習(xí)

周亞光， 瞿千千， 劉海燕， 崔文豪， 陳 萍， 呂海東

線粒體神經(jīng)胃腸型腦肌病(mitochondrial neurogastrointestinal encephalomyopathy，MNGIE)是一種罕見的常染色體隱性遺傳的多系統(tǒng)疾病，由于核基因TYMP 突變導(dǎo)致胸苷磷酸化酶(thymidine phosphorylase，TP)缺陷所致[1]。TP 的活性降低或缺失，可導(dǎo)致脫氧胸苷和脫氧尿嘧啶核苷在組織中的蓄積，引起線粒體功能的異常，從而導(dǎo)致患者出現(xiàn)多系統(tǒng)受累的臨床癥狀。MNGIE典型的臨床癥狀包括嚴(yán)重的胃腸動(dòng)力障礙、腦白質(zhì)病變、眼外肌麻痹、周圍神經(jīng)病變和肌肉萎縮[2]。自2012年許二赫等首次在國內(nèi)報(bào)道了該病以來[3]，目前國內(nèi)約有13例MNGIE的相關(guān)報(bào)道[4～8]。本文報(bào)告1例經(jīng)肌肉病理與基因檢測共同確診的MNGIE患者，與以往文獻(xiàn)報(bào)道不同的是本例患者的腦影像不僅有腦白質(zhì)病變，而且有雙側(cè)基底節(jié)區(qū)和小腦齒狀核病變。基因檢測發(fā)現(xiàn)TYMP基因在7號(hào)和10號(hào)外顯子區(qū)域分別有c.914T>C和c.1319T>C兩處新發(fā)的錯(cuò)義突變，擴(kuò)展了TYMP基因的變異譜系。

1 資料和方法

1.1 臨床特點(diǎn) 患者，男，60歲，農(nóng)民。以“消瘦、肢體無力35 y，伴雙側(cè)眼球活動(dòng)障礙30 y”為主訴，于2019年3月29日就診我院。患者自幼有慢性胃腸道病史，間斷出現(xiàn)惡心、納差。25歲時(shí)因體型消瘦，肢體力量不如同齡人，不能做重體力勞動(dòng)。30歲出現(xiàn)雙側(cè)眼瞼下垂，眼球活動(dòng)差。曾經(jīng)以“重癥肌無力”口服溴吡斯的明片治療，癥狀無改善。45歲以后逐漸喪失體力勞動(dòng)能力，僅能做一般家務(wù)勞動(dòng)。在當(dāng)?shù)蒯t(yī)院做頭部MRI報(bào)告雙側(cè)大腦半球白質(zhì)脫髓鞘，以“腦梗死”治療無好轉(zhuǎn)。近2 y患者消瘦更加明顯，并出現(xiàn)反應(yīng)遲鈍，記憶力下降，復(fù)查頭部MRI提示雙側(cè)大腦白質(zhì)、基底節(jié)區(qū)、小腦和腦干多發(fā)異常信號(hào)，為進(jìn)一步診治收住院。查體：體型消瘦，身高160 cm，體重46 kg。記憶力、計(jì)算力等高級(jí)神經(jīng)功能活動(dòng)差，MMSE評(píng)分23分。雙側(cè)眼瞼下垂遮蓋瞳孔大于1/2，雙眼球居中固定，無明顯復(fù)視，咀嚼和吞咽功能正常。頸伸頸屈肌力均正常，四肢肌張力低，上下肢腱反射均消失，肢體近端肌力4級(jí)，遠(yuǎn)端肌力5級(jí)。四肢近遠(yuǎn)端均有輕度肌肉萎縮，深淺感覺正常。家族史：父母身體健康，非近親結(jié)婚，患者子妹3人，2個(gè)姐妹均正常。

1.2 方法 (1)神經(jīng)電生理：采用日本光電MEB-9200K肌電誘發(fā)電位儀，常規(guī)進(jìn)行同心圓針電極肌電圖和感覺運(yùn)動(dòng)傳導(dǎo)速度測定。并行雙下肢F波，H反射檢測。(2)磁共振：采用GE 1.5T核磁共振對患者腦部做軸位掃描，掃描序列包括T1WI、T2WI及FLAIR序列。(3)肌肉病理：患者在局麻下開放性活檢取材，選取右側(cè)股四頭肌為活檢部位。肌肉標(biāo)本經(jīng)液氮固定，恒冷冰凍切片，分別進(jìn)行HE、MGT、ORO、PAS、ATPase、NADH染色，光鏡下觀察。(4)基因檢測：在患者及其家屬知情同意情況下，采取靜脈血4 ml，提取基因組DNA，進(jìn)行全基因組外顯子單基因遺傳病篩查，由金準(zhǔn)基因檢驗(yàn)中心進(jìn)行檢測。

2 結(jié) 果

2.1 神經(jīng)電生理 針極肌電圖提示左側(cè)股四頭肌呈神經(jīng)源性損害，余被檢肌均未見異常；左正中運(yùn)動(dòng)神經(jīng)、右脛運(yùn)動(dòng)神經(jīng)傳導(dǎo)速度輕度減慢。

2.2 實(shí)驗(yàn)室檢查 血常規(guī)、血糖、肝腎功能和甲狀腺功能均正常，CK 173 U/L，LDH 182 U/L，血乳酸2.73 mmol/L，運(yùn)動(dòng)后30 min血乳酸為5.9 mmol/L。

2.3 頭部MRI檢查 2006年頭部MRI提示雙側(cè)側(cè)腦室周圍、額頂葉皮質(zhì)下白質(zhì)對稱性、斑片狀高信號(hào)(見圖1A～C)；2019年圖標(biāo)MRI報(bào)告雙側(cè)小腦齒狀核、丘腦基底節(jié)區(qū)、側(cè)腦室周圍、額頂葉皮質(zhì)下及深部白質(zhì)，均可見彌漫對稱性大片狀異常高信號(hào)，病變范圍較前明顯擴(kuò)大(見圖1D～F)。

圖1 患者頭部MRI影像。Flair像：A、B:提示雙側(cè)側(cè)腦室體旁和前后角周圍異常高信號(hào);C:小腦影像正常(A～C為2006年腦影像)；D、E:可見雙側(cè)側(cè)腦室體旁和前后角周圍大片異常高信號(hào)，病變累及雙側(cè)丘腦基底節(jié)；F:可見小腦齒狀核異常高信號(hào)(D～F為2019年腦影像)

2.4 肌肉病理檢查 經(jīng)患者同意，行右側(cè)股四頭肌活檢，病理可見肌纖維大小輕度不等，可見散在有邊緣呈嗜堿性的肌纖維，無明顯變性壞死肌纖維，亦無炎性細(xì)胞浸潤；改良Gomori三色可見典型的破碎紅邊纖維(RRF)，未見明顯鑲邊空泡(RV)；ORO染色可見部分肌纖維胞漿內(nèi)有紅染的脂肪顆粒增多；ATP酶染色可見Ⅰ、Ⅱ型肌纖維分布異常，Ⅰ型纖維占優(yōu)勢，可見群組化現(xiàn)象(見圖2)。

圖2 患者肌肉病理圖片。A:肌纖維大小輕度不等，可見一個(gè)邊緣呈嗜堿性的肌纖維 (HE染色，×400)；B:改良Gomori三色可見典型的破碎紅邊肌纖維(RRF)(MGT染色，×400)；C:可見少數(shù)肌纖維內(nèi)脂肪顆粒明顯增多(ORO染色，×400)；D:ATP酶染色可見Ⅰ、Ⅱ型肌纖維分布異常，有群組化現(xiàn)象(ATP酶染色4.3,×100)

2.5 基因檢測 發(fā)現(xiàn)TYMP基因上有兩處新發(fā)的錯(cuò)義突變，分別為7號(hào)外顯子區(qū)域的c.914T>C(胸腺嘧啶>胞嘧啶),可導(dǎo)致氨基酸改變p.(leu305Pro)，該變異會(huì)使所編碼蛋白質(zhì)的第305位氨基酸Leu變?yōu)镻ro。 另外一個(gè)變異發(fā)生在10號(hào)外顯子區(qū)域的c.1319T>C(胸腺嘧啶>胞嘧啶),可導(dǎo)致氨基酸改變p.(Val440Ala)，該變異會(huì)使所編碼蛋白質(zhì)的第440位氨基酸Val變?yōu)锳la(見圖3)。

圖3 TYMP基因Sanger測序圖。A:在7號(hào)外顯子上存在c.914T>C變異；B:在10號(hào)外顯子上存在c.1319T>C變異

3 討 論

MNGIE是一種罕見的遺傳性線粒體疾病，亦是最早發(fā)現(xiàn)的由核基因突變引起的線粒體疾病[9]。MNGIE可累及人體多個(gè)臟器，包括胃腸道、骨骼肌、大腦、周圍神經(jīng)和肝臟等，臨床表現(xiàn)具有很大的異質(zhì)性。MNGIE患者從嬰兒期到中年均可有發(fā)病，但好發(fā)于兒童和青少年，平均發(fā)病年齡為18歲[10],患者病情隨著年齡的增長逐漸進(jìn)展。MNGIE首發(fā)癥狀多為胃腸道癥狀占45%～67%，眼外肌麻痹占13%～26%，周圍神經(jīng)病變占8%～13%，以惡病質(zhì)起病占4%～10%，聽力障礙占4%～10%[3]。本例患者在青少年時(shí)期以胃腸道癥狀起病，25歲后逐漸出現(xiàn)肢體無力癥狀，30歲出現(xiàn)雙側(cè)眼瞼下垂和眼球活動(dòng)障礙，45歲以后逐漸喪失勞動(dòng)能力，也說明MNGIE好發(fā)于青少年，且隨者患者年齡增長臨床癥狀有逐漸加重的趨勢。有文獻(xiàn)報(bào)道MNGIE的表型，根據(jù)發(fā)病年齡不同而分為“早發(fā)型”和“晚發(fā)型”，認(rèn)為小于40歲發(fā)病者為早發(fā)型，大于40歲發(fā)病者為晚發(fā)型[11]。本例患者在青少年時(shí)期以胃腸道癥狀起病，25歲后逐漸出現(xiàn)肢體無力和雙側(cè)眼球活動(dòng)障礙，應(yīng)當(dāng)屬于早發(fā)型MNGIE。MNGIE患者的肢體無力的特點(diǎn)為不能耐受運(yùn)動(dòng)和易疲勞，這與其它類型的線粒體肌病相同。不同的是本例患者在發(fā)病30多年后，逐漸出現(xiàn)記憶力下降、反應(yīng)遲鈍等高級(jí)神經(jīng)功能障礙，臨床表現(xiàn)由原來的肌無力和胃腸道癥狀，逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)楦呒?jí)神經(jīng)功能障礙為主的臨床癥狀。腦白質(zhì)病變是MNGIE患者的特征之一，而且很容易被誤診為腦血管病和其它腦白質(zhì)病變。本例患者在45歲時(shí)做頭部MRI發(fā)現(xiàn)腦白質(zhì)病變，曾經(jīng)誤以腦梗死進(jìn)行治療。此次就診復(fù)查頭部MRI可見腦白質(zhì)病變范圍較15 y前明顯擴(kuò)大，而且在雙側(cè)丘腦、基底節(jié)和小腦齒狀核，亦發(fā)現(xiàn)有異常高信號(hào)，此在以往文獻(xiàn)中少有報(bào)道。我們認(rèn)為這些多發(fā)對稱性的腦白質(zhì)病變和基底節(jié)核團(tuán)病變，是導(dǎo)致患者出現(xiàn)高級(jí)神經(jīng)功能損害癥狀的病理基礎(chǔ)。

骨骼肌活檢對MNGIE患者的診斷具有重要的臨床意義，其特征性病理改變是在肌組織內(nèi)可見破碎紅邊纖維(RRF)[12]。在本例患者肌肉病理上，我們不僅發(fā)現(xiàn)有破碎紅邊纖維，而且ORO染色可見部分肌纖維內(nèi)脂質(zhì)明顯增多，表明MNGIE患者亦存在有脂質(zhì)代謝異常。ATP酶染色可見兩型肌纖維分布明顯異常，有群組化現(xiàn)象，提示有神經(jīng)源性損害，這也從病理上間接證實(shí)了MNGIE患者可以合并周圍神經(jīng)損害的觀點(diǎn)。

TYMP基因是導(dǎo)致MNGIE的主要致病基因[10,13]，其位于22號(hào)染色體長臂的13區(qū)32帶[14],它所編碼的胸苷磷酸化酶(TP)是脫氧胸苷和脫氧尿苷代謝所必須的酶。MNGIE患者的TP活性下降或缺失，使血液和組織中的脫氧胸苷和脫氧尿苷毒性蓄積，導(dǎo)致線粒體內(nèi)脫氧核糖核酸供應(yīng)失衡，影響線粒體DNA的復(fù)制，最終導(dǎo)致線粒體功能受損[15,16]。 TYMP基因含有10個(gè)外顯子，1號(hào)外顯子為調(diào)節(jié)區(qū)，2-10外顯子為編碼區(qū)[17]。目前人類基因突變數(shù)據(jù)庫已報(bào)告TYMP基因有97種不同的變異，這些變異位點(diǎn)分別被定位到外顯子或內(nèi)含子區(qū)域[18]。已經(jīng)報(bào)道的變異類型包括錯(cuò)義、復(fù)制、刪除、單堿基插入和內(nèi)含子的剪接等[19]。本例患者在TYMP基因上發(fā)現(xiàn)兩處新發(fā)的錯(cuò)義突變，分別為2號(hào)外顯子區(qū)域的c.914T>C和10號(hào)外顯子區(qū)域的c.1319T>C，兩者均可導(dǎo)致氨基酸的改變。這兩個(gè)變異位點(diǎn)在人類基因數(shù)據(jù)庫和HGMDpro數(shù)據(jù)庫中均未見有報(bào)道，認(rèn)為是TYMP基因新發(fā)的突變位點(diǎn)。

有關(guān)MNGIE的診斷標(biāo)準(zhǔn)，目前多采用Hirano[20]等提出的診斷標(biāo)準(zhǔn)：(1)胃腸動(dòng)力障礙；(2)眼瞼下垂和(或)眼外肌麻痹；(3)周圍神經(jīng)病變；(4)肌肉活檢發(fā)現(xiàn)破碎紅邊纖維。實(shí)驗(yàn)室檢查包括：(1)基因檢測發(fā)現(xiàn)TYMP基因突變；(2)頭部MRI提示白質(zhì)腦病；(3)檢測白細(xì)胞中TP的活性，血漿或尿中脫氧胸苷(dThd)和(或)脫氧尿苷(dUrd)水平。本例患者具有典型的胃腸道癥狀、腦白質(zhì)病變、骨骼肌無力、眼瞼下垂及眼外肌麻痹。同時(shí)肌肉活檢可見典型的破碎紅邊纖維(RRF),二代基因測序證實(shí)有TYMP基因突變，因此本病例確診為MNGIE無疑。

目前MNGIE尚沒有特效療法，主要是對癥支持治療。可給予輔酶Q10、ATP、維生素E、維生素B2、煙酸等藥物，對改善線粒體的功能有一定的作用[9]。近年來有文獻(xiàn)報(bào)道造血干細(xì)胞移植(HSCT)能夠恢復(fù)一定的TP酶活性，降低血漿中胸苷和脫氧尿苷的濃度，使其接近正常范圍[21]。但其逆轉(zhuǎn)或明顯改善臨床癥狀的能力尚未得到證實(shí)[22]。紅細(xì)胞包裹胸苷磷酸化酶(EE-TP)是一種新興的治療MNGIE的酶替代療法，其優(yōu)點(diǎn)是侵襲性小且安全性高，但其療效不如造血干細(xì)胞移植[23]。

綜上所述，線粒體神經(jīng)胃腸型腦肌病早期以胃腸道、眼外肌、骨骼肌癥狀為主，隨著年齡的增長臨床癥狀逐漸加重，后期可出現(xiàn)高級(jí)神經(jīng)功能活動(dòng)障礙。頭部MRI影像不僅有腦白質(zhì)病變，還可出現(xiàn)雙側(cè)小腦齒狀核和丘腦基底節(jié)區(qū)病變。肌肉活檢發(fā)現(xiàn)破碎紅邊纖維和基因檢測發(fā)現(xiàn)TYMP突變是診斷MNGIE的重要依據(jù)，我們檢測到c.914T>C和c.1319T>C兩個(gè)新的變異位點(diǎn)，擴(kuò)展了TYMP基因的變異譜系。