岳璇，劉曉鳴，陳嬌，桑艷，劉莉

(徐州市兒童醫(yī)院，江蘇徐州221000)

Leigh綜合征是由于線粒體DNA突變使細(xì)胞色素C氧化酶(COX)及丙酮酸脫氫酶復(fù)合物缺乏導(dǎo)致細(xì)胞氧化磷酸化功能障礙、ATP不能合成而產(chǎn)生不同臨床癥狀的神經(jīng)疾病，又稱亞急性壞死性腦脊髓病[1]。Leigh綜合征多于嬰兒早期發(fā)病，對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)具有極大破壞作用[2]。臨床表現(xiàn)多以進(jìn)行性精神運(yùn)動(dòng)損害、喂養(yǎng)困難、呼吸異常為主，其影像學(xué)特征是基底節(jié)、丘腦、腦干和脊髓的對(duì)稱性病變。Leigh綜合征呈線粒體遺傳(又稱母系遺傳，由線粒體基因突變引起)、常染色體隱性遺傳、常染色體顯性遺傳、X-連鎖遺傳(后三種為核基因突變引起)，具有臨床表型和遺傳異質(zhì)性，故易造成漏診或誤診。國(guó)內(nèi)外研究表明，線粒體呼吸鏈5種酶復(fù)合物(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ)缺陷、丙酮酸脫氫酶復(fù)合物缺陷及線粒體tRNA突變等均可引起Leigh綜合征[3]。國(guó)外研究顯示，核基因突變導(dǎo)致的Leigh綜合征占90%，而線粒體DNA突變導(dǎo)致的Leigh綜合征只占10%。Leigh綜合征發(fā)病相關(guān)基因多為ND亞基因和COX基因[4]。國(guó)外研究發(fā)現(xiàn)并證實(shí)ND亞基因中ND2、ND3、ND5、ND6突變與Leigh發(fā)病具有直接關(guān)系[5]，但國(guó)內(nèi)關(guān)于ND基因突變的報(bào)道較少?，F(xiàn)將1例線粒體ND4基因11777C>A突變導(dǎo)致Leigh綜合征患兒及其家系資料報(bào)告如下。

1 資料分析

患兒7歲余，男?；純簽榈谝惶ァ⒌谝划a(chǎn)，智力正常，自幼運(yùn)動(dòng)發(fā)育智力較同齡兒童稍落后，1歲10個(gè)月能獨(dú)走，2歲會(huì)叫“爸爸、媽媽”，3歲左右會(huì)說簡(jiǎn)單句子。3歲半患兒出現(xiàn)眼斜視，平時(shí)喜靜不喜動(dòng)。3個(gè)月前家長(zhǎng)發(fā)現(xiàn)患兒說話含糊不清，聲音小，未予重視。半個(gè)月前出現(xiàn)吃固體食物困難，進(jìn)而出現(xiàn)吃流質(zhì)食物困難，伴嗆咳，擬診“支氣管肺炎”輸液治療10 d，癥狀逐漸加重，出現(xiàn)流涎，為排除食管異物，擬行食管鏡入院。入院后查體：神志清，呼吸淺快，偶有嘆氣樣呼吸，面部表情僵硬，轉(zhuǎn)頭及聳肩無力，左眼外斜視，雙眼眼球震顫陽性，流涎明顯，說話聲音小，吐詞不清，咽反射消失，伸舌居中，鼻唇溝對(duì)稱，心肺查體無特殊，四肢肌張力稍高，肌力四級(jí)，膝反射活躍，巴賓斯基征陰性。

入院后查血氨、血乳酸正常，血常規(guī)、肝腎功能、電解質(zhì)、心肌酶、免疫球蛋白正常，血尿遺傳代謝篩查均陰性。心臟彩超未見異常，腦電圖示正常腦電圖。腦脊液細(xì)胞數(shù)及生化正常，腦脊液寡克隆蛋白陰性，自身免疫性腦炎抗體陰性，血沉、自身免疫指標(biāo)均正常。肌電圖示四肢近端肌肉運(yùn)動(dòng)單位時(shí)限縮短，四肢神經(jīng)運(yùn)動(dòng)和感覺傳導(dǎo)功能正常。頭顱MRI示右側(cè)尾狀核體部、小腦半球及腦干可見多發(fā)片狀稍長(zhǎng)T1、稍長(zhǎng)T2、稍高flair信號(hào)，DW1呈不均勻高信號(hào)，以腦干及左側(cè)小腦半球明顯，腦干異常信號(hào)呈輕度強(qiáng)化(圖1)。脊髓MRI未見明顯異常。患兒弟弟行頭顱MRI檢查示小腦半球、腦干、尾狀核丘腦等異常信號(hào)(圖2)。根據(jù)患兒臨床表現(xiàn)，結(jié)合頭顱MRI檢查結(jié)果，認(rèn)為符合Leigh綜合征表現(xiàn)。給予能量、輔酶Q10支持治療?；純撼霈F(xiàn)咳嗽、流涎、吞咽困難后轉(zhuǎn)至重癥監(jiān)護(hù)室，后家長(zhǎng)放棄治療3 d后死亡。

圖1 患兒頭顱MRI影像

圖2 患兒弟弟頭顱MRI影像

通過DNA芯片結(jié)合直接行線粒體測(cè)序，在患兒線粒體基因發(fā)現(xiàn)了18個(gè)突變位點(diǎn)，其中17個(gè)突變位點(diǎn)為已報(bào)道的多態(tài)性位點(diǎn)，只有DN4基因11777C>A是已證實(shí)的致病性突變，并有相關(guān)報(bào)道?；純篘D4基因11777C>A，突變率>62.36%；患兒弟弟ND4基因11777C>A，突變率>67.73%；患兒母親ND4基因11777C>A，突變率>6.40%。患兒弟弟已發(fā)病，口服輔酶Q10等治療?；純耗赣H尚無臨床表現(xiàn)?；純杭蚁祱D見圖3。

圖3 Leigh綜合征患兒家系圖

2 討論

Leigh綜合征是一種多發(fā)于嬰幼兒期的線粒體腦病之一，成人罕見。該病臨床表現(xiàn)復(fù)雜多樣，其中對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)損害最為嚴(yán)重，主要表現(xiàn)為精神運(yùn)動(dòng)發(fā)育落后、眼球震顫、眼肌麻痹、共濟(jì)失調(diào)、肌張力障礙、肌無力等。因Leigh綜合征臨床表現(xiàn)復(fù)雜，涉及多系統(tǒng)損害，臨床醫(yī)生對(duì)該病認(rèn)識(shí)不足，使得該病的診斷存在一定困難。目前Leigh綜合征尚無公認(rèn)的診斷標(biāo)準(zhǔn)，主要依據(jù)臨床表現(xiàn)、神經(jīng)影像學(xué)特征等。本例患兒為男性，7歲余，病情進(jìn)展緩慢，出生時(shí)無異常，自幼運(yùn)動(dòng)發(fā)育落后，逐漸出現(xiàn)眼斜視、眼球震顫、吞咽困難、言語不清、肌張力障礙、肌無力，同時(shí)伴有面部僵直、毛發(fā)增多等，涉及多系統(tǒng)損害，其中對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)損害最大，符合線粒體疾病的臨床表現(xiàn)。該患兒已因呼吸衰竭死亡。患兒弟弟現(xiàn)4歲余，臨床表現(xiàn)和病程經(jīng)過與先證者類似，現(xiàn)已出現(xiàn)眼斜視；與先證者相同，頭顱MRI表現(xiàn)為基底節(jié)、腦干、小腦等部位長(zhǎng)T1、長(zhǎng)T2信號(hào)。大多數(shù)Leigh綜合征患者血或腦脊液中乳酸水平升高，但這不是特異性指標(biāo)，有研究發(fā)現(xiàn)25%的患者血或腦脊液中乳酸水平正常[6～8]。本例患兒查血乳酸正常，未做腦脊液中乳酸檢查。該患兒未做肌肉活檢，行肌電圖檢查示存在肌源性損害同時(shí)伴有面部神經(jīng)源性損害，證實(shí)了Leigh綜合征損害累及多個(gè)系統(tǒng)?；純盒醒蜻z傳代謝疾病檢測(cè)，排除了氨基酸、有機(jī)酸、脂肪酸代謝病及炎癥、中毒和維生素B1缺乏、血管性疾病[9，10]。

首例線粒體基因突變疾病于1962年被首次報(bào)道[11]，學(xué)者推測(cè)其可能致病機(jī)制為線粒體呼吸鏈電子傳遞缺陷，導(dǎo)致細(xì)胞ATP合成受阻。這一學(xué)說隨后也得到了Holt、Wallace等[12]的證實(shí)并進(jìn)一步完善。Bourgeront等[13]發(fā)現(xiàn)并首次報(bào)道核基因缺陷同樣也可導(dǎo)致線粒體呼吸鏈功能障礙并引起不同的臨床表型。因此，導(dǎo)致線粒體疾病的基因突變不僅包括核基因突變和核修飾基因突變，還包含線粒體自身的tRNA、rRNA和蛋白編碼基因的突變。由于線粒體氧化磷酸化受自身基因和核基因的雙重調(diào)控，故線粒體DNA有其獨(dú)特的遺傳模式。第一類是核基因遺傳模式，可分為常染色體顯性遺傳、常染色體隱性遺傳、X-連鎖遺傳。第二類屬于母系遺傳。母系遺傳是線粒體DNA的主要遺傳方式，線粒體DNA在復(fù)制和分離過程產(chǎn)生突變，當(dāng)子代突變的線粒體DNA達(dá)到一定比例或閾值后就會(huì)發(fā)病。研究發(fā)現(xiàn)，由于突變的異質(zhì)性、個(gè)體差異及不同器官對(duì)線粒體突變的敏感性和閾值不同，線粒體疾病可出現(xiàn)多樣的臨床癥狀[14]。

目前認(rèn)為L(zhǎng)eigh綜合征主要由線粒體呼吸鏈酶缺乏及能量代謝障礙所致[15，16]。由于Leigh綜合征與多種核基因和線粒體基因突變相關(guān)，其病因診斷困難。研究表明，接近90%的Leigh綜合征患者存在核基因突變，SURF1基因突變常見，其可導(dǎo)致COX缺陷，從而造成呼吸鏈障礙；線粒體DNA突變約占Leigh綜合征的10%，其中以點(diǎn)突變最多見。張堯等[17]對(duì)國(guó)內(nèi)28省145例Leigh綜合征患者篩查發(fā)現(xiàn)線粒體基因突變陽性率達(dá)到8.3%，其中T10191C最多見，突變率與國(guó)外報(bào)道相近。國(guó)外學(xué)者[18]曾報(bào)道線粒體ND4基因11777C>A突變導(dǎo)致的Leigh綜合征。本研究中1例患兒的家系基因檢測(cè)結(jié)果顯示，該患兒為母系遺傳，線粒體DNA為其主要遺傳方式，其母親存在ND4基因11777C>A突變，突變率>6.40%，傳下一代(患兒及其弟弟)均攜帶相同致病基因(ND411777C>A)，突變率分別為62.36%、67.73%，均來自其母親線粒體基因突變。患兒及其弟弟已先后出現(xiàn)臨床癥狀，現(xiàn)患兒已死亡，但患兒母親目前未有任何臨床表現(xiàn)，考慮與其突變率低有關(guān)，或由于突變的異質(zhì)性、個(gè)體差異及不同器官對(duì)線粒體突變的敏感性和閾值不同而產(chǎn)生差異。

Leigh綜合征的預(yù)后與發(fā)病年齡有很大關(guān)系，常見的死亡原因是中樞性呼吸衰竭。磁共振灌注成像可以全面評(píng)價(jià)Leigh綜合征中樞神經(jīng)系統(tǒng)受累情況，對(duì)早期診斷、病情監(jiān)測(cè)及預(yù)后評(píng)價(jià)具有重要意義[19]。DWI、MRS、FAIR及視路DTI可用于檢出Leigh綜合征患者腦部、脊髓及視路病變，并進(jìn)行量化分析。目前Leigh綜合征尚無有效治療方法，主要是改善臨床癥狀、提高生活質(zhì)量，治療原則主要是補(bǔ)充線粒體氧化呼吸鏈中的相關(guān)輔酶，如各種維生素、輔酶Q10、左旋肉堿等療法。最近，有學(xué)者[20]設(shè)計(jì)了一段針對(duì)線粒體DNA突變tRNAlys m.8344A>G和ND5m.13513G>A的motiTALENs基因片段，通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在后續(xù)的基因轉(zhuǎn)錄中，其可修復(fù)目標(biāo)位置缺陷導(dǎo)致的線粒體DNA突變，使線粒體氧化磷酸化功能恢復(fù)，這為L(zhǎng)eigh綜合征的基因治療開辟了新的思路。

總之，Leigh綜合征病因復(fù)雜多樣，涉及線粒體呼吸鏈多種酶復(fù)合物，與核基因組和線粒體基因組的多種基因突變相關(guān)。本研究發(fā)現(xiàn)了線粒體ND4基因11777C>A突變，明確了患者的病因，進(jìn)一步充實(shí)了人類Leigh綜合征致病基因庫，將有助于今后Leigh綜合征家系的遺傳咨詢。