原丽英, 何志义, 李 蕾
线粒体脑肌病(mitochondrial encephalomyopathy)是由线粒体基因(mitochondrial DNA,mtDNA)和(或)核基因(nuclear DNA,nDNA)异常致使线粒体功能受损,进而产生一系列临床表现的一组遗传代谢性疾病。其中线粒体脑肌病伴乳酸血症和卒中样发作(mitochondrial encephalopathy lactic acidosis and stroke-like episodes,MELAS)是临床上最常见的类型,因临床表现多样,漏诊及误诊率较高。本研究对我院收治的3例MELAS患者的临床、影像、基因突变特点进行总结分析,以期进一步提高对该病的认识以及临床诊疗水平。
病例1,男,33岁,以“头痛20 d,左侧肢体活动不灵3 d,抽搐1 d,视物成双2 h”为主诉。患者20 d前无明显诱因出现头痛,局限于前额部,疼痛呈持续性,无发热,不伴有恶心呕吐,当时未就诊。3 d前出现左侧肢体活动不灵,走路时左腿拖地,左手不能持物。在当地医院就诊头部CT提示右侧颞叶大片状低密度灶,MRI提示右侧颞顶叶大片状长T2信号,1 d前患者突然抽搐,当时意识不清、四肢抽动,发作1 min后缓解。入院前2 h,患者出现视物成双。既往史:无高血压及糖尿病史,平素经常头痛,未系统诊治。家族史:(-)。神经系统查体:身材矮小(身高1.6 m),神志清楚,查体合作,言语正常,颅神经查体未见异常。左侧肢体肌力4级,右侧肢体肌力5级,四肢肌张力正常,四肢腱反射正常,Babinski(L:-,R:-),感觉系统查体未见异常,双手指鼻稳准,跟膝胫试验未见异常。辅助检查:头部MRI+C:右侧大脑半球颞顶枕叶大面积脑梗死灶,脑萎缩改变(见图1~图4)。肺部CT平扫:未见异常。头颈部动脉CTA:右侧椎动脉纤细,先天发育所致可能性大。头部MRS:右侧大脑半球颞顶枕叶病变,综合考虑MELAS不除外。血乳酸运动负荷试验:阳性。血常规、肝肾功、离子、心肌酶谱、风湿系列、肿瘤系列化验均未见异常。双耳听力检测:双耳感音神经性聋。分子遗传检测MELAS(m. 3243)基因检测:外周血与尿液中均存在线粒体mt.3243A>G突变,突变比例分别为15.99%和79.25%。予德巴金口服抗痫治疗,长春西汀及丁苯酞注射液静点改善循环等治疗,患者出院时头痛、左侧肢体活动不灵等症状明显好转,无抽搐发作。
病例2,男,22岁,以“头晕、头痛及反复抽搐6 d”为主诉。患者6 d前无明显诱因出现头晕,视物旋转,伴左侧头痛,呈持续性跳痛,程度较剧烈,无法忍受,抽搐发作3次,发作时意识不清,口吐白沫,伴小便失禁,具体持续时间不详。来我院急诊,头部MR平扫+增强:双侧颞叶、左侧枕叶脑病变,梗死?小脑萎缩?为进一步诊治入院。病来视物模糊、听力下降,伴饮水呛咳及吞咽困难,无肢体活动不灵,无发热,精神状态可,饮食、睡眠可,二便正常。既往史:自诉16 y前曾患“脑膜炎”,此后记忆力下降;11 y前曾于北京协和医院诊断“甲状腺功能减低”。神经系统查体:身材矮小(身高1.62 m),神志清楚,言语含糊不清。双瞳孔等大正圆,D=3.5 mm,光反应灵敏,余颅神经查体正常,四肢肌力肌张力正常,四肢腱反射正常,Babinski(L:-,R:-),感觉系统查体未见异常,双侧指鼻及跟膝胫试验欠稳准。辅助检查:头部MRI+C:双侧颞叶、左侧枕叶病变,梗死?小脑萎缩(见图5~图8)。头部MRS:左侧颞枕叶深部病灶,考虑非肿瘤性病变,脑炎或脑梗死,结合临床。经胸超声心动图+心功能:左室心肌肥厚,心肌回声异常,静息状态下左室整体收缩功能正常。双耳听力检测:双耳感音神经性聋。血乳酸运动试验:阳性。甲功:血清促甲状腺激素:0.1077 mIU/L。血清乳酸脱氢酶测定720 U/L。离子、肝肾功及风湿系列化验未见明显异常。分子遗传学检测MELAS(3243点突变检测)结果:受检者外周血线粒体基因存在mt.3243A>G突变,突变比例约为68.75%(杂质性)。予开浦兰抗痫治疗,辅酶Q10营养支持治疗,丹参多酚酸盐静点改善循环,患者出院时无抽搐发作,头痛明显缓解,好转出院。
病例3,女,26岁,以“头痛3 d,糊涂、抽搐、发热1 d”为主诉。患者于3 d前出现头痛,表现为全头部持续胀痛,当时无发热,1 d前出现糊涂,表现为不能拨电话号,穿衣服裤子往头上套,记不住数字,反应慢,并抽搐一次,意识不清伴口吐白沫,四肢抽动,约数分钟后缓解,无舌咬伤及尿失禁,近1 d发热,体温最高38.8℃,为进一步诊治入院,病来无恶心呕吐。既往史:糖尿病史0.5 y,口服二甲双胍治疗。神经系统查体:身材矮小(身高1.4 m),神志清楚,查体合作,言语及发音正常。颅神经查体无阳性体征,左侧肢体肌力3级,右侧肢体肌力5级,四肢肌张力正常,四肢腱反射正常,Babinski(L:+,R:-)。感觉系统检查未见异常,共济运动查体未见异常。头部CT:右侧颞叶大面积脑梗死可能性大,双侧基底节区及右侧脑室旁区钙化灶(见图9)。头部MRI+C:右侧颞顶枕叶改变,梗死?炎症?双侧基底节区钙化灶,代谢性脑病待除外,双侧小脑半球萎缩(见图10~图12)。经胸超声心动图+心功能:心内结构及血流未见异常。头部MRA:双侧大脑后动脉胚胎型,双侧后交通支开放、代偿。头部MRS:右侧颞枕叶病变,提示病变区乳酸积聚伴轻度胶质增生改变,不除外代谢性疾病可能。肺部CT:左肺下叶少许炎症可能大。双耳听力检测:双耳感音神经性聋。血乳酸运动负荷试验:阳性。空腹血糖:7.37 mmol/L。血常规、肝肾功、离子等化验未见异常。分子遗传检测MELAS(m. 3243)基因检测:外周血存在线粒体mt.3243A>G突变,突变比例为35.5%。予开浦兰口服抗痫治疗,改善循环及营养支持治疗,患者头痛缓解,无抽搐发作,左侧肢体肌力恢复至4级,好转出院。
MELAS是线粒体脑肌病最常见的临床类型,在1984年由Pavlakis首先报道[1],其突出特点是卒中样发作及高乳酸血症,由于起病症状复杂多样,临床误诊率较高。从本文中3个病例的临床表现可以看出,MELAS大多在青少年期起病,幼儿时期一般精神运动发育正常,到青少年期可出现智力及体力不如同龄人,身材矮小,运动不耐受等症状,但往往不会因此就诊。最常见的起病症状是痫性发作、反复头痛、呕吐、卒中样发作,以偏瘫、皮质盲、精神障碍等为卒中样发作的常见表现,并常常伴有癫痫发作。卒中样发作会反复发生,其残留效应可累积并逐渐损害患者的运动能力、视力和认知水平。感音神经性耳聋在MELAS患者中较常见。大多患者平素即有头痛病史,在卒中样发作急性期头痛可加重。另外,本文的病例中有1例患者并发甲减及心肌病,1例患者并发糖尿病,这在MELAS患者中并不少见,这是由于mtDNA中的A3243G突变不仅可引起神经、肌肉系统的病变,还是mtDNA突变糖尿病最常见的致病性点突变,且糖尿病常出现在神经系统症状之前[2]。另外,A3243G突变也是导致心肌病的诱因,超过1/3的MELAS患者存在心脏受累[3]。部分患者可能出现精神症状,如抑郁、焦虑以及个性改变等。头痛在MELAS患者中较常见,据国外报道其发生率为90%以上[4],国内报道为75%左右[5],其中,紧张型头痛最常见,高于偏头痛样头痛,另外,头痛部位多以枕及颞部为主,头痛性质常为搏动性,疼痛程度多为中重度。同时,偏头痛样头痛的患者往往癫痫发生率更高。患者常表现运动不耐受,血乳酸运动负荷试验阳性。
MELAS患者头部MRI可见跨血供区域的多皮质病变,本研究中患者病灶累及颞顶枕叶,以皮质病变为主,且3例患者核磁共振波谱分析均显示病变区域乳酸峰明显升高;完善MRA等血管检查后未发现明显血管异常。MELAS可累及双侧大脑半球,也可仅累及单侧,受累部位主要分布在枕叶、颞叶、顶叶、额叶、岛叶[6],亦可出现大脑深部核团异常信号(例如病例3双侧基底节区及右侧脑室旁区钙化灶);也可累及小脑[7];患者常出现不同程度脑萎缩。MRS检查可发现病变区域N-乙酰天门冬氨酸峰( NAA) 降低、乳酸峰( Lac) 明显升高。在临床MELAS卒中样病灶需与脑梗死鉴别,其要点是病灶分布不能用血管支配区域解释,且多呈层状坏死,如连续复查头部MRI,可发现病灶的转归与脑梗死有着明显的不同,MELAS的病灶易“迁移”,新旧病灶交替或共存,旧病灶一般会缩小或消失[8]。与肌肉活检相比,基因检测因其无创性,越来越容易被患者接受,也是目前确诊MELAS最为准确的手段。目前已知有20多种mtDNA的突变类型,约80%患者表现为MT-TL1基因3243 位点A-G突变。本研究中的3例患者行基因检测证明均为A3243G突变。mtDNA突变的线粒体病多为母系遗传病,只有突变的mtDNA达到一定阈值才会出现临床表现。遗传数据是解释MELAS临床和肌肉活检结果的先决条件[9]。有研究显示[10],肌肉活检对确定MELAS的诊断相关性有限,该研究中的12例临床表现符合MELAS特征且基因检测证实为A3243G突变的患者中只有7例肌活检病理阳性。
MELAS患者的管理是困难的,目前还没有标准化的治疗方法。一旦卒中样发作开始,患者的全身状态可能迅速下降,可发生多器官功能障碍。因此,必须认识到早期诊断MELAS综合征,积极治疗癫痫及卒中样发作的重要性。大多MELAS引起的痫性发作是难治性的,临床治疗效果差,国外有研究证明吡仑帕奈(Perampanel)对MELAS相关痫性发作的有效性[11],作为一种选择性的、非竞争性的AMPA(α-氨基-3-羟基-5甲基-4-异唑丙酸)受体拮抗剂,由于其独特的药效学特性,已成为MELAS相关难治性癫痫的一种有前途的选择。
图1~图4 病例1,头部MRI+C:右侧大脑半球颞顶枕叶大面积长T1、长T2信号,FLAIR上呈高信号,增强扫描可见脑回样强化
图5~图8 病例2,头部MRI+C:双侧颞叶、左侧枕叶长T1、长T2信号,FLAIR上呈高信号,增强扫描未见明显强化
图9~图12 病例3,头部CT:右侧颞枕叶大面积低密度灶,双侧基底节区及右侧脑室旁区钙化灶(见图9)。头部MRI+C:右侧颞顶枕叶长T1、长T2信号,FLAIR上呈高信号(见图10~12)
总之,MELAS反映了一个具有异质性遗传背景的临床概念[12],不应该只根据特定突变的存在来诊断MELAS,而是必须选择特定的临床组成的综合征。MELAS最具体的组成及标志是卒中样发作,虽然卒中样发作最初在MELAS中被描述,但在伴有不规则红纤维的肌阵挛性癫痫、Kearns Sayre综合征、Saguenay Lac St-Jean细胞色素氧化酶(COX)缺乏、Leigh综合征以及FASTKD2基因突变导致的非特异性线粒体疾病中偶尔也会发生卒中样发作。乳酸性酸中毒、脑病和癫痫是非特异性术语,在其他线粒体疾病中也经常发生,应注意甄别。