線粒體腦肌病臨床與全基因研究.pdf

1、線粒體腦肌病(mitochondrial encephalomyopathy）是由于線粒體 DNA（mitochondrial DNA, mtDNA）或核DNA（nucleus DNA, nDNA）缺陷導(dǎo)致線粒體結(jié)構(gòu)和功能障礙、ATP合成不足所致的遺傳代謝性疾病，即為原發(fā)性線粒體疾病。目前明確的綜合征包括線粒體腦肌病伴高乳酸血癥和卒中樣發(fā)作(mitochondrial encephalomyopathy with lactic acid

2、emia and stroke-like episodes, MELAS）、KSS綜合征（Kearns-Sayre syndrome, KSS）、慢性進(jìn)行性眼外肌癱瘓（chronic progressive external ophthalmoplegia, CPEO）、Leigh綜合征（Leigh syndrome, LS）等多種綜合征。線粒體疾病的診斷需要結(jié)合其臨床表現(xiàn)、家族史、實(shí)驗(yàn)室檢查、影像學(xué)資料、肌肉組織化學(xué)染色、線粒體呼吸鏈

3、酶活性測(cè)定、mtDNA及nDNA的檢測(cè)等信息。每一種方法對(duì)于線粒體的功能評(píng)估都有著一定的局限性，需要綜合多方面的信息進(jìn)行系統(tǒng)的分析。
　　Leigh綜合征（Leigh syndrome, LS）也稱亞急性壞死性腦脊髓病，是與線粒體氧化磷酸化（OXPHOS）缺陷相關(guān)的進(jìn)行性加重的神經(jīng)退行性疾病。主要受累人群是嬰幼兒和學(xué)齡前兒童，臨床癥狀主要是運(yùn)動(dòng)遲緩、智力低下、進(jìn)行性認(rèn)知功能減退、運(yùn)動(dòng)障礙、肌張力減退、共濟(jì)失調(diào)、腦干功能異常等。分為

4、早發(fā)型LS和晚發(fā)型LS，暫時(shí)還不能從年齡上明確的將其分開。
　　本文通過分析我院經(jīng)治的四例線粒體腦肌病患者的臨床資料，行骨骼肌活檢術(shù)及線粒體全基因檢測(cè)，明確全基因檢測(cè)在該病診斷中的價(jià)值。通過匯總分析已發(fā)表的Leigh綜合征（LS）病例，總結(jié)LS臨床癥狀和呼吸鏈酶復(fù)合物基因突變的發(fā)生率、發(fā)病年齡與基因突變類型之間的相關(guān)性。
　　第一部分線粒體腦肌病四例：臨床、病理與基因分析
　　目的：
　　分析四例臨床疑診為線粒體

5、病患者的臨床資料，行骨骼肌活檢術(shù)及線粒體全基因檢測(cè)，明確全基因檢測(cè)在該病診斷中的價(jià)值。
　　方法：
　　四例臨床表現(xiàn)疑似線粒體病的患者行肌肉活檢術(shù)及冰凍酶組織化學(xué)染色。對(duì)四例患者留取3ml外周血行線粒體全基因測(cè)序，應(yīng)用Sanger測(cè)序、二代測(cè)序、MLPA、CNV等方法對(duì)mtDNA和nDNA進(jìn)行檢測(cè)。
　　結(jié)果：
　　1.四例患者累及骨骼肌均表現(xiàn)為不同程度的四肢肌肉無力及運(yùn)動(dòng)不耐受，癥狀呈波動(dòng)性且進(jìn)行性加重；神經(jīng)系

6、統(tǒng)損害表現(xiàn)為智力低下、癲癇等；其他系統(tǒng)表現(xiàn)如腎衰竭、代謝性酸中毒、視力下降、神經(jīng)性耳聾。CK值正?；蜉p度增高，多在1000U/L以下。兩例患者乳酸運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)陽性，其它兩例患者血?dú)庵腥樗嶂翟龈摺?.兩例患者頭顱MRS提示受損部位可見倒置的乳酸峰。3.肌肉活檢發(fā)現(xiàn)三例患者M(jìn)GT染色上存在破碎紅纖維(RRFs)，百分比為10％--80%，COX染色提示酶活性部分缺失。一例患者肌肉活檢未發(fā)現(xiàn)特異性RRF，但結(jié)合臨床表現(xiàn)、影像學(xué)檢查及基因檢測(cè)確診為

7、線粒體腦病。4.線粒體全基因組測(cè)定發(fā)現(xiàn)一例患者為線粒體細(xì)胞色素B基因大片段缺失變異，兩例患者是線粒體核基因點(diǎn)突變，一例患者未發(fā)現(xiàn)明確致病性突變。
　　結(jié)論：
　　1.線粒體腦肌病的基因型、臨床表型具有高度異質(zhì)性。2.臨床表現(xiàn)、影像學(xué)檢查、肌肉活檢、基因檢測(cè)是線粒體腦肌病診斷重要依據(jù)。
　　第二部分385例Leigh綜合征患者臨床表現(xiàn)、基因突變分析
　　目的：
　　通過文獻(xiàn)資料回顧性分析評(píng)估Leigh綜合征（

8、Leigh syndrome，LS）的臨床表現(xiàn)，總結(jié)LS臨床癥狀及呼吸鏈酶復(fù)合物基因突變的發(fā)生率、發(fā)病年齡與基因突變類型之間的相關(guān)性。
　　方法：
　　采用R2.15.3軟件進(jìn)行Meta分析。首先對(duì)每個(gè)臨床癥狀的發(fā)生率進(jìn)行l(wèi)ogit轉(zhuǎn)換，然后以樣本量為權(quán)重計(jì)算合并率，最后得到合并的“發(fā)生率”及其95%CI。通過Homogeneity test（Q檢驗(yàn)）進(jìn)行異質(zhì)性檢驗(yàn)（檢驗(yàn)水準(zhǔn)為α=0.1），再結(jié)合I2定量判斷異質(zhì)性的大小。若

9、P<0.10且I2>50%，提示研究結(jié)果之間存在異質(zhì)性，采用隨機(jī)效應(yīng)模型進(jìn)行Meta分析；反之采用固定效應(yīng)模型進(jìn)行Meta分析。發(fā)表偏倚采用Eggers’ test檢驗(yàn)。最后通過排除最低質(zhì)量的文獻(xiàn)后重新計(jì)算合并率來進(jìn)行敏感性分析。Meta分析的檢驗(yàn)水準(zhǔn)為α=0.05。用Mann-Whitney秩和檢驗(yàn)和Kruskal-Wallis秩和檢驗(yàn)進(jìn)行不同基因突變間發(fā)病年齡差異性分析。用多個(gè)率之間雙重比較的Pearson卡方檢驗(yàn)進(jìn)行常見臨床癥狀之

10、間發(fā)生率的差異性分析，取P<0.05有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。
　　結(jié)果：
　　共納入5篇文獻(xiàn)匯總了385例Leigh綜合征。臨床癥狀合并率的Meta分析結(jié)果為乳酸值增高62%、發(fā)育遲緩60%、肌張力減退47%、癲癇33%、眼肌受損與呼吸功能受損28%、肌肉無力27%、喂養(yǎng)困難26%、共濟(jì)失調(diào)20%。不同臨床癥狀之間發(fā)生率有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，乳酸值增高可能是最早期表現(xiàn)，應(yīng)注意早發(fā)現(xiàn)早診斷。對(duì)LS患者進(jìn)行全基因測(cè)序，mtDNA與nDNA兩種基因

11、發(fā)病年齡差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義， mtDNA基因突變較nDNA年齡大。nDNA基因突變位點(diǎn)發(fā)病年齡有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義， PDHA1基因發(fā)病年齡較晚，SLC19A3基因發(fā)病年齡最早。呼吸鏈酶復(fù)合物基因突變發(fā)生率Meta分析結(jié)果提示復(fù)合物I型34%、復(fù)合物IV20%、復(fù)合物I+IV15%、復(fù)合物V9%。
　　結(jié)論：
　　LS臨床表現(xiàn)多種多樣，乳酸值增高可能是最早期表現(xiàn)。發(fā)病年齡與基因突變類型有關(guān)，呼吸鏈酶復(fù)合物基因突變是LS最常見原因，常見