以传导性失语起病并以尿液线粒体基因PCR-Sanger法确诊的 MELAS 1例报道

叶 娜 龚浠平 曲 辉 董可辉 张 哲 王朝霞 马艳玲 贾伟丽 王朝朝李院军 张玉梅*

(1.首都医科大学附属北京天坛医院神经病学中心血管神经病学科 国家神经系统疾病临床医学研究中心 北京脑重大疾病研究院脑卒中研究所 脑血管病转化医学北京市重点实验室，北京 100050；2.首都医科大学附属北京天坛医院神经重症医学科，北京 100050；3.北京大学第一医院神经内科 神经病理与分子遗传室，北京 100034；4.首都医科大学附属北京天坛医院放射科北京脑重大疾病研究院脑卒中研究所，北京 100050)

线粒体脑肌病伴高乳酸血症和卒中性发作(mitochondrial encephalomyopathy with lactic acidosis and strokelike episodes，MELAS)是一种以高乳酸血症和卒中样发作为特征的代谢障碍综合征。由Pavlakis 等[1]于1984 年首先报道。本病临床表现复杂多样，张哲等[2]统计了190例患者的临床表现，其中神经系统症状包括癫痫发作(89.42%)、智能发育迟滞或痴呆(82.87%)、运动不耐受(50.87%)、偏瘫或偏身麻木(47.44%)、感音神经性耳聋(46.20%)、各种类型的失语(39.47%)，非神经系统症状包括身材矮小(45.32%)、糖尿病(20.79%)等。可见失语的发生在MELAS中属于较少见的，尤其是仅以传导性失语起病的患者。本文总结报道了1例笔者收治的MELAS型线粒体脑肌病患者,以传导性失语起病，血液线粒体基因PCR-RELP检测提示8243位点突变，而8344基因未见明显异常，尿液线粒体基因PCR-RELP检测提示8243位点不存在突变而8344位点可疑突变，最终经尿液线粒体基因PCR-Sanger法确诊为8243位点突变。 并结合文献进行分析讨论，旨在提高对MELAS 临床及基因检测手段的认识。

1 病例资料

患者，男，35岁，主因“言语不利伴右手麻木无力、反应迟钝1 d”以“脑梗死”于2018年1月10日收入院。患者1 d前(2018年1月9日10∶00 am)出现言语不清，表现为：接完电话转述事情不能，可以理解但是找词困难，可以书写个别汉字，但是不能使用拼音输入法发送短信。11∶00 am患者出现右手麻木无力，表现为：握笔困难，写字字体变形。伴反应迟钝。15∶00患者出现不能理解他人说话，发短信词不达意。此后患者阵发性发作，间隔几十分钟发作上述症状1次，发作间期患者症状明显缓解，但是较发病前差。发病以来，无饮水呛咳、头晕、肢体抽搐等。既往史：糖尿病病史5年，规律口服二甲双胍肠溶片0.5 g，2次/d， 伏格列波糖分散片 0.2 mg， 3次/d,盐酸吡咯列酮 1片，1次/d，空腹血糖控制在5.0 mmol/L。偶有少量吸烟饮酒。右耳听力下降1～2年，但不影响日常工作生活。病前生长发育大致正常，父母体格健康，否认家族类似病史。

入院查体：身高172 cm，体质量66.5kg,右利手，传导性失语[由西部失语量表(Western Aphasia Battery, WAB)测定，2018年1月19日，表1]，时间、地点、人物定向力正常，记忆力粗测减退[简易精神状态量表(mini mental state examination，MMSE)评分：30分，蒙特利尔认知量表(Montreal Cognitive Assessment，MoCA)评分：20分，大学专科学历，白领]。右侧面部针刺觉减退，双耳听力下降，Weber试验偏右，Rinne试验双侧气导>骨导。右侧上下肢针刺觉减退，音叉振动觉对称。余内科及神经系统查体未见异常。入院前头部电子计算机断层扫描(computed tomography， CT)(2017年1月9日)提示左侧颞叶低密度影，缺血梗死灶，伴局部渗出可能性大；幕上脑室扩大(图1)。语言检查(表1)：错误将左边的脚踝指示错误，余5项定向检查均正确，可进行简单的十以内加减运算，多位数计算困难。指认小指时错误指为中指，余5项手指指认检查均正确。言语表达方面，虽然较为流畅，但仍有杂乱语，如问到“做什么工作”时回答了“销 合同 标书 写”，问到“为什么来这里”时指了指头回答“脑皮层”然后开始摸头思考。余对于疾病诊疗经过的叙述可以断续字句大致完成。听理解方面回答是否题及听词辨认功能尚可，连续指令项目失分与指导语字句长度呈明显相关，进行到第7项“用书指一下钢笔”以后逐渐出现只记得第一步指令而要求“说慢一点”、“再说一遍”，最后一项“把梳子放在钢笔的另一边，然后把书翻过来”前半句完全正确，后半句无法进行。复述项目从第9项“六十二点五”开始出现错误，且与复述字句长度呈相关性，该项目完成“六十二点”后不记得最后一个字，此后长句也呈现该特点。阅读简单字句如“北京天坛医院”“影像科”等较慢，“把钢笔放在书上然后把钢笔给我”出现语序错误，进行反复尝试后无法继续，可书写自己的名字。

表1 患者西部失语测评量表分数汇总Tab. 1 WAB score of the patient

WAB:Western Aphasia Battery;AQ：Aphasia quotient.

入院后完善头颅磁共振(magnetic resonance imaging, MRI)检查提示，双侧枕叶以及左侧颞顶叶异常信号影，皮质明显，磁共振弥散加权成像(diffusion weighted imaging,DWI)可见可疑“花边征”(2018年1月12日，图2)，考虑MELAS的可能性大，给予血乳酸检查(2.7 mmol/L，正常范围0.5～2.2 mmol/L)并送北京大学第一医院进行血尿基因检查，给予精氨酸静点，左卡尼汀、艾迪苯醌、B族维生素口服。患者焦虑抑郁，加用盐酸舍曲林、奥沙西泮片口服。纯音测听提示双侧神经性耳聋(右侧：60～80 db，左侧：40～50 db，声导抗：A型)。2018年1月14日出现右侧肢体麻木无力，表现为行走拖曳，查体：右侧上肢肌力4级，右下肢肌力5-级，余同前。复查头颅CT(2018年1月15日)及MRI(图3)较前无明显改变。肢体无力持续2 d后明显缓解，查体肌力5级。2018年1月24日出现右侧口周部麻木。2018年1月27日出现单纯部分性(11∶00 am左右出现右前臂及手不自主抖动，持续约1～2 min后缓解)，继发全面强直阵挛发作(12∶40突发呼之不应，四肢抽搐，口吐白沫，伴全身大汗)，予重症监护，吸痰吸氧，开通静脉通路，抽搐持续约0.5 min自行缓解。于12∶53恢复自主活动，烦躁。13∶00恢复意识，不能回忆发作时状况。给予苯巴比妥0.1 g肌注，1次/8 h，左乙拉西坦0.25 g口服，1次/12 h，后未再大发作。但仍有间断右手抽搐，不伴意识丧失，持续约数秒钟可自行缓解，共3次。给予苯巴比妥0.1 g肌注，1次/8 h，左乙拉西坦0.25 g口服，1次/12 h。脑电图提示中度异常脑电图，左额、前中颞区慢波，右额、前中颞区慢波及棘慢综合波。血尿线粒体基因检查(2018年1月16日，北京大学第一医院)：经PCR-RELP方法检测患者血液、尿液mtDNA A3243G、A8344G、T8993C(G)位点，结果显示血液mtDNA A3243G存在致病突变，尿液DNA存在可疑A8344G突变(图4)，建议进一步行PCR-Sanger测序明确。

图1 2018年1月9日患者首次发病头部CT检查Fig.1 First brain CT in January 9th, 2018

图2 2018年1月12日患者头颅磁共振检查Fig.2 Brain MRI at January 12nd, 2018

A：Sagittal position of T1 weighted fluid attenuated inversion recovery imaging;B： T2 weighted imaging;C：T2 weighted fluid attenuated inversion recovery imaging;D：diffusion weighted imaging;E：magnetic resonance angiography;MRI:magnetic resonance imaging.

图3 2018年1月21日患者复查头颅MRIFig.3 Brain MRI at January 21st, 2018

A:Sagittal position of T1 weighted fluid attenuated inversion recovery imaging;B:T2 weighted imaging;C:diffusion weighted imaging;MRI:magnetic resonance imaging.

2018年1月29日转神经肌肉与遗传科继续治疗，未再有肢体抽搐、感觉异常、肢体无力等发作，出院随诊，1个月后患者复查WAB结论为无失语，仅遗留部分找词困难。未再出现前述症状发作。

患者住院期间监测血压、血糖均在正常范围，完善血常规、甲状腺功能、补体C3、C4、心磷脂抗体、抗中性粒细胞抗体、免疫全套、经颅多普勒超声及增强实验、下肢动静脉超声、腹部超声、主动脉弓超声、超声心动图等均未见明显异常，生化检查中除总胆固醇(2.85 mmol/L)、载脂蛋白A1(1.05 g/L)偏高外均正常，颈部血管超声提示右锁骨下动脉内-中膜增厚。

2018年4月16日，患者PCR-Sanger测序基因结果报告该样本在线粒体基因组chM3243位点存在突变(图5)。

图4 血尿线粒体基因检查(2018-01-16，北京大学第一医院)Fig.4 Blood and urine mitochondrial gene examination(January 16th, 2018, First Hospital of Peking University)

图5 2018年4月16日 PCR-Sanger测序基因结果报告Fig.5 Results of PCR-Sanger sequencing gene (April 16th, 2018)

2 讨论

MELAS综合征是线粒体脑肌病中较常见的一种类型, Pavlakis等[1，3]于1984 年首先报道了本病, 并将它作为一种独立的线粒体疾病。近年来由于神经肌肉病理、基因测序方法以及影像学的进步, 国内外有关本病的报道，尤其是发病机制的探讨亦逐渐增多[4-5]。MELAS 综合征中失语的发生率相对较低，且往往由于其他症状重而无法完成整套的语言检查，以失语为首发症状的MELAS研究及报道相对较少[6]。本患者35岁起病，与文献[6]报道的发病年龄10～ 40 岁相符,且为卒中样起病，有癫痫样发作, 发作性头痛、呕吐、精神症状或意识障碍；伴有神经性耳聋等。相反肢体无力、运动不耐受等在本病例中表现相对较轻, 此与以往文献不尽相同。

关于MELAS的卒中样发作机制尚不明确, 文献[7]报道可能为脑内中小动脉内的平滑肌细胞内含有过量的不正常线粒体DNA, 而引起血管的自主调节功能失调所致。值得注意的是，MELAS 患者的卒中发作不同于动脉源性脑梗死, 卒中病变的范围与脑血管分布不一致, 多为两侧半球后部皮质和皮质下多发性病变, 如本患者的病变在左侧颞叶皮质等。但此病变部位似乎与传导性失语的常见主要受损部位不一致，传导性失语的经典损伤部位为连接额下回后部Broca区与颞上回后部Wernicke区之间的弓状纤维束。结合WAB结果来看，本患者虽然综合分析定为传导性失语，复述与言语表达及听理解相比尤其差，该项目丢分比例最多，但该WAB检查结果尚不能完全排除感觉性失语症(即颞上回后部受损的Wernicke失语)的可能，患者在听理解方面也有较多失分项目，连续指令项目也与指导语字句长度呈明显相关。言语表达方面，虽然较为流畅，但仍有杂乱语，余对于疾病诊疗经过的叙述可以断续字句大致完成。临床上对失语症的检查结果解读及定位之间的关系应进一步加以思考重视。

MELAS综合征患者血生化检查可见血清乳酸、丙酮酸明显增高。运动后血乳酸、乳酸/丙酮酸的比值均会明显升高。本患者血乳酸明显升高,与以往报道[7]一致。

根据既往文献[8-9]报道，MELAS 综合征脑MRI的特点主要有：①多为大脑皮质异常信号，以枕叶和颞叶后部多见，不符合血管分布，病灶可迁移、多变，即随着卒中好转而消失，卒中再发而再次出现，部位不固定。本患者病变位于左侧颞叶皮质，符合常见发病部位及层状异常信号且不按血管分布的特点，但本患者病变仅位于左侧颞叶皮质，与MELAS常见影像特点中多为双侧半球分布不甚符合，这可能是本患者初次发病、受累脑组织较少所致。②头颅CT可见基底节钙化，本患者无此特点。③磁共振波谱(magnetic resonance spectroscopy，MRS)可见病灶区及脑脊液乳酸双峰，甚至在看似正常的一侧仍有乳酸轻度升高，本患者发病后未行MRS扫描即有基因确诊，也体现了本患者临床症状典型、MRI表现较为典型以及基因检测技术进步及价廉易于实现。④此外，由于局部血-脑脊液屏障破坏、脑室受压等，MRI检查往往出现病灶区肿胀，本患者符合这一特点。

基因检查方面，有学者[10-11]研究认为，尿液中线粒体DNA 突变率明显高于血液中的突变率，且尿液标本为无创取得，可作为基因检测的首选标本。因此，本患者虽然血液PCR-RFLP法可以检测到两个位点的突变，但仍以尿液PCR-Sanger法结果为准，或许进行血液Sanger法可以进一步明确有无8344位点突变。本患者在线粒体基因组chM3243位点存在突变, 属于线粒体基因组6种已报道的明确致病突变，是MELAS最常见的突变位点(人类线粒体基因组数据库查询http：//www.mitomap.org)。限制性片段长度多态性聚合酶链反应(PCR-RFLP)技术为聚合酶链反应(polymerase chain reaction,PCR)与限制性片段长度多态性(restriction fragment length polymorphism，RFLP)相结合的方法。基本原理是用PCR扩增目的DNA，扩增产物再用特异性内切酶消化切割成不同大小片段，直接在凝胶电泳上分辨。不同等位基因的限制性酶切位点分布不同，产生不同长度的DNA片段条带。此项技术大大提高了目的DNA的含量和相对特异性，而且方法简便，分析时间短[12-13]。PCR-Sanger法基因测序为第一代DNA测序技术，由Sanger等于1975年开创。其原理为在4个DNA合成反应体系(含dNTP)中分别加入一定比例带有标记的ddNTP(分为：ddATP,ddCTP,ddGTP和ddTTP)，由于ddNTP的2′和3′都不含羟基，其在DNA的合成过程中不能形成磷酸二酯键，因此可以用来中断DNA合成反应。核苷酸在某一固定的点开始,随机在某一个特定的碱基处终止,并且在每个碱基后面进行荧光标记,产生以A、T、C、G结束的四组不同长度的一系列核苷酸,然后在尿素变性的PAGE胶上电泳进行检测,从而获得可见的DNA碱基序列。Sanger测序虽读长较长、准确性高，但因其测序成本高、通量低等缺点，使得其应用难以普及[14]。因此对本例患者而言，PCR-Sanger法结果更加可靠，故将其确定诊断为3243基因突变所致的MELAS，但临床应用中PCR-RFLP技术更简便，应用时应适当选择。

尽管目前线粒体脑肌病仍没有根治的方法, 但大多研究者[15-16]均认为通过早期诊断和积极治疗, 可改善MELAS 型线粒体脑肌病患者的预后。本病例经静脉点滴精氨酸, 结合能量合剂鸡尾酒疗法治疗后,患者病情相对稳定。因此, 对临床上怀疑线粒体脑肌病的患者, 应积极早期明确诊断, 减少误诊的发生。同时应给予积极有效的治疗, 以达到早期治疗改善预后的目的。

展望 ：目前对于线粒体脑肌病的研究仍需着重于发病机制及治疗，新型影像学手段如功能磁共振及弥散张量成像等可以实现对大脑功能的实时定位[17-18]及白质纤维走行的显示[19]，尤其是功能磁共振可以很好地解释本病发生发展过程中的血液代谢情况，而笔者也计划对本患者及类似患者开展此类研究。