TYMP基因新雜合突變致早發型線粒體神經胃腸型腦肌病1例報告并文獻復習

周亞光， 瞿千千， 劉海燕， 崔文豪， 陳 萍， 呂海東

線粒體神經胃腸型腦肌病(mitochondrial neurogastrointestinal encephalomyopathy，MNGIE)是一種罕見的常染色體隱性遺傳的多系統疾病，由于核基因TYMP 突變導致胸苷磷酸化酶(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，從而導致患者出現多系統受累的臨床癥狀。MNGIE典型的臨床癥狀包括嚴重的胃腸動力障礙、腦白質病變、眼外肌麻痹、周圍神經病變和肌肉萎縮[2]。自2012年許二赫等首次在國內報道了該病以來[3]，目前國內約有13例MNGIE的相關報道[4～8]。本文報告1例經肌肉病理與基因檢測共同確診的MNGIE患者，與以往文獻報道不同的是本例患者的腦影像不僅有腦白質病變，而且有雙側基底節區和小腦齒狀核病變。基因檢測發現TYMP基因在7號和10號外顯子區域分別有c.914T>C和c.1319T>C兩處新發的錯義突變，擴展了TYMP基因的變異譜系。

1 資料和方法

1.1 臨床特點 患者，男，60歲，農民。以“消瘦、肢體無力35 y，伴雙側眼球活動障礙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，間斷出現惡心、納差。25歲時因體型消瘦，肢體力量不如同齡人，不能做重體力勞動。30歲出現雙側眼瞼下垂，眼球活動差。曾經以“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能力，僅能做一般家務勞動。在當地醫院做頭部MRI報告雙側大腦半球白質脫髓鞘，以“腦梗死”治療無好轉。近2 y患者消瘦更加明顯，并出現反應遲鈍，記憶力下降，復查頭部MRI提示雙側大腦白質、基底節區、小腦和腦干多發異常信號，為進一步診治收住院。查體：體型消瘦，身高160 cm，體重46 kg。記憶力、計算力等高級神經功能活動差，MMSE評分23分。雙側眼瞼下垂遮蓋瞳孔大于1/2，雙眼球居中固定，無明顯復視，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，遠端肌力5級。四肢近遠端均有輕度肌肉萎縮，深淺感覺正常。家族史：父母身體健康，非近親結婚，患者子妹3人，2個姐妹均正常。

1.2 方法 (1)神經電生理：采用日本光電MEB-9200K肌電誘發電位儀，常規進行同心圓針電極肌電圖和感覺運動傳導速度測定。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，選取右側股四頭肌為活檢部位。肌肉標本經液氮固定，恒冷冰凍切片，分別進行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，進行全基因組外顯子單基因遺傳病篩查，由金準基因檢驗中心進行檢測。

2 結 果

2.1 神經電生理 針極肌電圖提示左側股四頭肌呈神經源性損害，余被檢肌均未見異常；左正中運動神經、右脛運動神經傳導速度輕度減慢。

2.2 實驗室檢查 血常規、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，運動后30 min血乳酸為5.9 mmol/L。

2.3 頭部MRI檢查 2006年頭部MRI提示雙側側腦室周圍、額頂葉皮質下白質對稱性、斑片狀高信號(見圖1A～C)；2019年圖標MRI報告雙側小腦齒狀核、丘腦基底節區、側腦室周圍、額頂葉皮質下及深部白質，均可見彌漫對稱性大片狀異常高信號，病變范圍較前明顯擴大(見圖1D～F)。

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

2.4 肌肉病理檢查 經患者同意，行右側股四頭肌活檢，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型纖維占優勢，可見群組化現象(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:可見少數肌纖維內脂肪顆粒明顯增多(ORO染色，×400)；D:ATP酶染色可見Ⅰ、Ⅱ型肌纖維分布異常，有群組化現象(ATP酶染色4.3,×100)

2.5 基因檢測 發現TYMP基因上有兩處新發的錯義突變，分別為7號外顯子區域的c.914T>C(胸腺嘧啶>胞嘧啶),可導致氨基酸改變p.(leu305Pro)，該變異會使所編碼蛋白質的第305位氨基酸Leu變為Pro。 另外一個變異發生在10號外顯子區域的c.1319T>C(胸腺嘧啶>胞嘧啶),可導致氨基酸改變p.(Val440Ala)，該變異會使所編碼蛋白質的第440位氨基酸Val變為Ala(見圖3)。

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

3 討 論

MNGIE是一種罕見的遺傳性線粒體疾病，亦是最早發現的由核基因突變引起的線粒體疾病[9]。MNGIE可累及人體多個臟器，包括胃腸道、骨骼肌、大腦、周圍神經和肝臟等，臨床表現具有很大的異質性。MNGIE患者從嬰兒期到中年均可有發病，但好發于兒童和青少年，平均發病年齡為18歲[10],患者病情隨著年齡的增長逐漸進展。MNGIE首發癥狀多為胃腸道癥狀占45%～67%，眼外肌麻痹占13%～26%，周圍神經病變占8%～13%，以惡病質起病占4%～10%，聽力障礙占4%～10%[3]。本例患者在青少年時期以胃腸道癥狀起病，25歲后逐漸出現肢體無力癥狀，30歲出現雙側眼瞼下垂和眼球活動障礙，45歲以后逐漸喪失勞動能力，也說明MNGIE好發于青少年，且隨者患者年齡增長臨床癥狀有逐漸加重的趨勢。有文獻報道MNGIE的表型，根據發病年齡不同而分為“早發型”和“晚發型”，認為小于40歲發病者為早發型，大于40歲發病者為晚發型[11]。本例患者在青少年時期以胃腸道癥狀起病，25歲后逐漸出現肢體無力和雙側眼球活動障礙，應當屬于早發型MNGIE。MNGIE患者的肢體無力的特點為不能耐受運動和易疲勞，這與其它類型的線粒體肌病相同。不同的是本例患者在發病30多年后，逐漸出現記憶力下降、反應遲鈍等高級神經功能障礙，臨床表現由原來的肌無力和胃腸道癥狀，逐漸轉變為高級神經功能障礙為主的臨床癥狀。腦白質病變是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病變。本例患者在45歲時做頭部MRI發現腦白質病變，曾經誤以腦梗死進行治療。此次就診復查頭部MRI可見腦白質病變范圍較15 y前明顯擴大，而且在雙側丘腦、基底節和小腦齒狀核，亦發現有異常高信號，此在以往文獻中少有報道。我們認為這些多發對稱性的腦白質病變和基底節核團病變，是導致患者出現高級神經功能損害癥狀的病理基礎。

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，我們不僅發現有破碎紅邊纖維，而且ORO染色可見部分肌纖維內脂質明顯增多，表明MNGIE患者亦存在有脂質代謝異常。ATP酶染色可見兩型肌纖維分布明顯異常，有群組化現象，提示有神經源性損害，這也從病理上間接證實了MNGIE患者可以合并周圍神經損害的觀點。

TYMP基因是導致MNGIE的主要致病基因[10,13]，其位于22號染色體長臂的13區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，導致線粒體內脫氧核糖核酸供應失衡，影響線粒體DNA的復制，最終導致線粒體功能受損[15,16]。 TYMP基因含有10個外顯子，1號外顯子為調節區，2-10外顯子為編碼區[17]。目前人類基因突變數據庫已報告TYMP基因有97種不同的變異，這些變異位點分別被定位到外顯子或內含子區域[18]。已經報道的變異類型包括錯義、復制、刪除、單堿基插入和內含子的剪接等[19]。本例患者在TYMP基因上發現兩處新發的錯義突變，分別為2號外顯子區域的c.914T>C和10號外顯子區域的c.1319T>C，兩者均可導致氨基酸的改變。這兩個變異位點在人類基因數據庫和HGMDpro數據庫中均未見有報道，認為是TYMP基因新發的突變位點。

有關MNGIE的診斷標準，目前多采用Hirano[20]等提出的診斷標準：(1)胃腸動力障礙；(2)眼瞼下垂和(或)眼外肌麻痹；(3)周圍神經病變；(4)肌肉活檢發現破碎紅邊纖維。實驗室檢查包括：(1)基因檢測發現TYMP基因突變；(2)頭部MRI提示白質腦病；(3)檢測白細胞中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、腦白質病變、骨骼肌無力、眼瞼下垂及眼外肌麻痹。同時肌肉活檢可見典型的破碎紅邊纖維(RRF),二代基因測序證實有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]。近年來有文獻報道造血干細胞移植(HSCT)能夠恢復一定的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]。但其逆轉或明顯改善臨床癥狀的能力尚未得到證實[22]。紅細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，其優點是侵襲性小且安全性高，但其療效不如造血干細胞移植[23]。

綜上所述，線粒體神經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，后期可出現高級神經功能活動障礙。頭部MRI影像不僅有腦白質病變，還可出現雙側小腦齒狀核和丘腦基底節區病變。肌肉活檢發現破碎紅邊纖維和基因檢測發現TYMP突變是診斷MNGIE的重要依據，我們檢測到c.914T>C和c.1319T>C兩個新的變異位點，擴展了TYMP基因的變異譜系。