郭雯琪， 任可欣， 曹 華， 王迎新

線粒體tRNA亮氨酸基因(mitochondrial tRNALeu(UUR) gene (UUR，R=A or G)，MT-TL1，OMIM：590050)突變能夠?qū)е戮€粒體疾病。MT-TL1包含線粒體DNA(mitochondrial DNA，mtDNA)第3230-3304堿基對(duì)。目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的MT-TL1的致病性點(diǎn)突變有：3242 G>A，3243 A>G，3249 G>A，3250 T>C，3251 A>G，3256 C>T，3260 A>G，3271 T>C，3274 A>C，3290 T>C，3303 C>T等[1～12]。MT-TL1最常見(jiàn)的突變?yōu)?243 A>G點(diǎn)突變[1～12]，特征性地表現(xiàn)為線粒體腦肌病伴高乳酸血癥和卒中樣發(fā)作綜合征(mitochondrial encephalomyopathy with lactic acidosis and stroke-like episodes，MELAS)。而MT-TL1 3251 A>G點(diǎn)突變的患者相當(dāng)少見(jiàn)。自1993年至今，世界范圍內(nèi)僅公開(kāi)發(fā)表了3個(gè)家系的病例報(bào)告[1～3]；2020年復(fù)旦大學(xué)兒童醫(yī)院報(bào)告的對(duì)21例中國(guó)線粒體肌病患兒進(jìn)行基因測(cè)序，發(fā)現(xiàn)了1例MT-TL1 3251 A>G點(diǎn)突變患兒[4]。因此，由于病例稀少，目前對(duì)MT-TL1 3251 A>G點(diǎn)突變所致的線粒體疾病的致病性及臨床異質(zhì)性認(rèn)識(shí)還不充分，需要不斷積累病例。現(xiàn)報(bào)告我們發(fā)現(xiàn)的1個(gè)MT-TL1 3251 A>G點(diǎn)突變的中國(guó)家系。

1 臨床資料

先證者，女，20歲，漢族。因“反復(fù)發(fā)作性胸悶、全身無(wú)力8 y，再發(fā)5 d，加重伴尿潴留1 d”于2013年11月21日入住大連醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院急診科，經(jīng)會(huì)診后轉(zhuǎn)入神經(jīng)內(nèi)科?；颊咦?y前12歲時(shí)開(kāi)始出現(xiàn)反復(fù)發(fā)作性胸悶、全身無(wú)力，嚴(yán)重時(shí)不能行走，自訴發(fā)作時(shí)在外院診治時(shí)發(fā)現(xiàn)多種酶學(xué)指標(biāo)增高(具體不詳)，給予對(duì)癥治療后好轉(zhuǎn)，未確診。類(lèi)似嚴(yán)重發(fā)作有3次。12歲時(shí)，她因此病輟學(xué)了。近2 m來(lái)患者做家務(wù)較勞累，入院前5 d再次出現(xiàn)胸悶、全身無(wú)力、心率增快，雙下肢近端肌肉疼痛，可以平地行走幾步，抬手及上臺(tái)階無(wú)力，惡心，入院前3～4 d能正常飲水，未進(jìn)食物。入院前1 d上述癥狀加重，伴尿潴留，在當(dāng)?shù)蒯t(yī)院急診留置導(dǎo)尿后轉(zhuǎn)來(lái)我院急診。既往史：否認(rèn)其他疾病。個(gè)人史：足月順產(chǎn)，自幼較同齡人運(yùn)動(dòng)能力差，智能發(fā)育正常，身高較矮153cm(父母身高均為160cm)。為父母的獨(dú)生女兒。家族史：親屬中無(wú)肌無(wú)力患者。母親自30多歲起患有糖尿病，50歲時(shí)出現(xiàn)腎功衰竭、雙目失明。父親體健。入院時(shí)查體：體溫36.0 ℃，脈搏142次/min，呼吸24次/min，血壓125/57 mmHg。神清，語(yǔ)明。精神、智能正常。雙眼上瞼輕度下垂，雙側(cè)面肌無(wú)力，頸肌和軀干肌無(wú)力，不能抬頭，不能在床上翻身。四肢肌肉容積減少，雙下肢肌張力減低，四肢肌力2級(jí)，四肢腱反射對(duì)稱(chēng)性減低。頭部MRI正常。心電圖：HR 142 bpm，竇性心動(dòng)過(guò)速。血液化驗(yàn)顯示她患有乳酸酸中毒：動(dòng)脈血?dú)夥治觯簆H 7.004，PCO222.6 mmHg，PO287.0 mmHg，HCO3-act 5.5 mmol/L，HCO3-std 8.0 mmol/L，剩余堿-24.4 mmol/L↓；血漿乳酸濃度14.2 mmol/L↑(參考值：0.7～2.1 mmol/L)；血清CK 5820 IU/L↑(參考值：90～135 IU/L)，CK-MB 767.2 μg/L↑(參考值：0～5 μg /L)。血常規(guī)：WBC 18.50×109/L↑，N 79.01%↑，RBC 3.77×1012/L，Hb 116.0 g/L，PLT 168×109/L。ALT 138 IU/L↑(參考值：13～69 IU/L)，AST 435 IU/L↑(參考值：15～46 IU/L)。甲狀腺功能、腎功能、血糖、電解質(zhì)均正常。心臟彩超正常。腹部彩超正常。肌電圖示肌源性損害：運(yùn)動(dòng)單位動(dòng)作單位(motor unit action potential，MUAP)呈現(xiàn)波幅降低，時(shí)限縮短。神經(jīng)傳導(dǎo)速度正常。右側(cè)股外側(cè)肌活檢顯示肌束間和肌束膜內(nèi)纖維脂肪組織增生。HE染色顯示大量稍藍(lán)染嗜鹽基破碎肌纖維，少部分肌纖維內(nèi)含有大小不等的數(shù)個(gè)小泡，可見(jiàn)部分萎縮肌纖維和再生肌纖維，部分肌纖維核內(nèi)移。改良GOMORI-TR染色(modified Gomori trichrome，MGT)可見(jiàn)部分破碎紅纖維(ragged-red fibers，RRF)。細(xì)胞色素C氧化酶(cytochrome C oxidase，COX)染色顯示散在分布的COX(-)肌纖維；COX/琥珀酸脫氫酶(succinate dehydrogenase，SDH)染色可見(jiàn)COX(-)肌纖維SDH(+)?？咕€粒體內(nèi)膜(mitochondrial inner membrane(3H2248)，MIM，(SANTA CRUZ：sc-71589))抗體免疫組織化學(xué)染色(immunohistochemistry，IHC)顯示受累肌纖維肌膜下MIM染色強(qiáng)(+)的線粒體積聚?？辜∏虻鞍字劓溞律蚚myosin heavy chain(neonatal)，MHC-n，(Leica，NCL-MHCn)]抗體IHC顯示幾個(gè)MHC-n(+)肌纖維(見(jiàn)圖1)。油紅O染色顯示部分肌纖維含有過(guò)多脂質(zhì)。PAS染色沒(méi)有檢測(cè)到糖原沉積。外周血mtDNA測(cè)序顯示MT-TL1 3251 A>G點(diǎn)突變，外周血中G突變峰約28%(見(jiàn)圖2)。進(jìn)一步對(duì)她的父母和親屬進(jìn)行mtDNA測(cè)序，顯示她的母親同樣有MT-TL1 3251 A>G點(diǎn)突變，其外周血中該突變負(fù)荷為23.3%(見(jiàn)圖2，家系圖見(jiàn)圖3)。她的母親自30多歲時(shí)即患有糖尿病，血漿乳酸水平輕度升高3.6 mmol/L(參考值：0.7～2.1 mmol/L)。綜上，該青年女患者被診斷為母系遺傳的MT-TL1 3251 A>G點(diǎn)突變所致的線粒體肌病伴高乳酸血癥。給予高糖低脂飲食、吸氧、靜脈滴注甲潑尼龍注射液40 mg/d×6 d，靜點(diǎn)復(fù)合輔酶注射液、肌肉注射維生素B1與維生素B12注射液2w；長(zhǎng)期口服三磷酸腺苷(adenosine triphosphate，ATP)片、丁苯酞軟膠囊、維生素B1片、維生素B2片、維生素B6片、輔酶Q10和腺苷鈷胺片。入院1w后她的病情明顯減輕，雙下肢肌肉疼痛緩解，能夠獨(dú)立行走、自行上樓梯了。住院12 d后，她的癥狀緩解了，出院前復(fù)查心電圖：HR 81 bpm，竇性心律不齊。再次進(jìn)行血液化驗(yàn)結(jié)果為CK 162 IU/L↑(參考值：90～135 U/L)，CK-MB 28.45 μg/L↑(參考值：0～5 μg/L)。血漿乳酸濃度 5.97 mmol/L↑(參考值：0.7～2.1 mmol/L)。經(jīng)隨訪8 y，她可以獨(dú)立行走和做家務(wù)，再無(wú)上述急性發(fā)作。她的母親在53歲時(shí)因尿毒癥去世。

A：HE染色×100。左下角箭頭顯示脂肪組織增生；其余箭頭指向肌內(nèi)膜下稍藍(lán)染嗜鹽基肌纖維；B：COX染色×100。箭頭指向散在分布的COX(-)肌纖維；C：MGT染色×200。箭頭指向RRF；D：MHC-n染色×100。箭頭指向MHC-n (+)肌纖維；E：SDH染色×100。箭頭指向SDH深染藍(lán)纖維；F：COX/SDH染色×100。箭頭指向COX(-) SDH (+)肌纖維；G：抗線粒體內(nèi)膜抗體染色×100。箭頭指向散在分布的染色強(qiáng)(+)肌纖維圖1 先證者右股外側(cè)肌活檢染色圖片

A：先證者外周血m. 3251 A>G，G峰約占28%；B：先證者母親外周血m. 3251 A>G，G峰約占23.3%圖2 mtDNA基因測(cè)序結(jié)果

圖3 家系圖

2 討 論

青年女患，自幼表現(xiàn)為運(yùn)動(dòng)不耐受，病情因疲勞、饑餓加重時(shí)會(huì)表現(xiàn)為心動(dòng)過(guò)速、肌無(wú)力加重，血清CK明顯升高。否認(rèn)肌肉病家族史。此次由勞累與饑餓誘發(fā)出現(xiàn)嚴(yán)重肌肉無(wú)力、心動(dòng)過(guò)速、惡心、乳酸酸中毒。血清CK和乳酸水平顯著升高。經(jīng)過(guò)休息、吸氧、補(bǔ)充ATP、復(fù)合輔酶和甲潑尼龍注射液治療，癥狀明顯改善，運(yùn)動(dòng)能力穩(wěn)步提高。肌肉活檢發(fā)現(xiàn)散在分布的COX(-)肌纖維[COX代表呼吸鏈復(fù)合體IV，由mtDNA和細(xì)胞核DNA(nucleus DNA，nDNA)基因共同編碼[9，11，12]]；COX/SDH染色發(fā)現(xiàn)呈馬賽克分布的COX(-)SDH(+)肌纖維(SDH代表呼吸鏈復(fù)合體Ⅱ，完全由nDNA編碼[9，11，12])；COX(-)纖維的馬賽克分布提示mtDNA突變(肌細(xì)胞間的異質(zhì)性變化)。MIM IHC顯示受累肌纖維肌膜下線粒體積聚。以上結(jié)果支持該線粒體肌病源于mtDNA突變。基于以上，mtDNA基因測(cè)序顯示MT-TL1 3251位點(diǎn)A>G點(diǎn)突變，外周血中G突變峰約28%。她母親也有該點(diǎn)突變，外周血中該突變負(fù)荷為23.3%。綜上，該青年女患者被診斷為母系遺傳的MT-TL1 3251 A>G點(diǎn)突變所致線粒體肌病、心動(dòng)過(guò)速、惡心和乳酸酸中毒；她的母親表現(xiàn)為線粒體糖尿病。這個(gè)中國(guó)家系為繼續(xù)豐富MT-TL1 3251 A>G點(diǎn)突變的致病性及臨床異質(zhì)性提供了進(jìn)一步的臨床、生化學(xué)、肌肉活檢以及遺傳學(xué)證據(jù)。

在哺乳類(lèi)和鳥(niǎo)類(lèi)，腺嘌呤(adenine，A)正常地保守地位于3251位點(diǎn)堿基上，在MT-TL1基因的二氫尿嘧啶核苷環(huán)上，它位于與3243堿基相對(duì)的位點(diǎn)上[10]。迄今為止，只有4篇文獻(xiàn)報(bào)告了MT-TL1 3251 A>G點(diǎn)突變。1993年，Sweeney 等[1]首先報(bào)告了一個(gè)線粒體肌病伴有青年猝死的與MT-TL1 3251 A>G點(diǎn)突變相關(guān)的英國(guó)家系。1996年，Houshmand等[2]報(bào)告了瑞典的一個(gè)MT-TL1 3251 A>G點(diǎn)突變的散發(fā)病例，這個(gè)女孩的父母和2個(gè)兄弟體健，患有間斷發(fā)作的胃腸道征象：輕度用力時(shí)腹瀉、惡心、疲勞、心動(dòng)過(guò)速。13歲時(shí)，她全身肌無(wú)力和消瘦，尤其是肩胛帶和骨盆帶肌。14歲時(shí)，患者出現(xiàn)心肺衰竭、高碳酸血癥，心肺復(fù)蘇后死亡。2013年，Mancuso等[3]報(bào)告了1例意大利的成年男患，有進(jìn)行性眼外肌麻痹和雙上肢肌無(wú)力，突發(fā)呼吸衰竭，肌肉活檢發(fā)現(xiàn)RRF和COX(-)肌纖維，伴散在炎細(xì)胞浸潤(rùn)和壞死肌纖維，mtDNA分析揭示了MT-TL1 3251 A>G點(diǎn)突變，除呼吸機(jī)輔助呼吸外，試驗(yàn)性給予免疫球蛋白注射液和卡尼汀治療，臨床效果極好。2020年，復(fù)旦大學(xué)兒童醫(yī)院的Hu等[4]發(fā)表了1組有24個(gè)病例的中國(guó)兒童線粒體肌病患者的臨床研究，有21例患兒完成了基因檢測(cè)，有1例兒童mtDNA分析發(fā)現(xiàn)MT-TL1 3251 A>G點(diǎn)突變，列表顯示患兒在10歲時(shí)起病，表現(xiàn)為肌無(wú)力、運(yùn)動(dòng)不耐受、胃腸道受累、心肌受累、呼吸衰竭，16歲時(shí)死亡，沒(méi)有其他的家系資料。

MT-TL1不同位點(diǎn)突變可以導(dǎo)致不同的臨床表現(xiàn)，確切機(jī)制目前尚不清楚。即使是同一點(diǎn)突變，如最常見(jiàn)的MT-TL1 3243 A>G點(diǎn)突變，也表現(xiàn)為一系列表型，推測(cè)可能與不同的突變的mtDNA比例和年齡相關(guān)。

相信隨著相關(guān)病例的逐漸積累和對(duì)該基因功能的深入研究，在不遠(yuǎn)的將來(lái)，科學(xué)家們將會(huì)進(jìn)一步闡明MT-TL1 基因不同位點(diǎn)突變導(dǎo)致不同的臨床表型的確切機(jī)制。