Menkes病的臨床特點(附1例報告)

王玉,孫熙洋,王蘇悅,趙婷婷,王訓(xùn),吳君霞,趙靜,年娜,許亞運,孫丹丹,艾文龍,付曉明,葉群榮,李凱,張云云

Menkes病(MD)是一種罕見的X-連鎖隱性遺傳性銅代謝異常疾病[1],國外發(fā)病率為1/100000～1/360000,為ATP7A基因(Xq13.2-q13.3)變異所致[2]。因MD具有標(biāo)志性頭發(fā)卷曲,故又稱“卷發(fā)病”。ATP7A基因突變導(dǎo)致腸黏膜銅吸收障礙,銅不能轉(zhuǎn)運至細(xì)胞間液及血液循環(huán),導(dǎo)致體內(nèi)銅缺乏,腦和結(jié)締組織受累,各種銅依賴酶功能障礙,引起以神經(jīng)系統(tǒng)為主的多臟器損害。MD多于嬰幼兒時期起病,主要表現(xiàn)為癲癇、精神運動發(fā)育遲滯,肌張力減低。本文報告1例MD,通過總結(jié)其臨床特點,結(jié)合文獻(xiàn)進(jìn)行分析比較,以提高臨床醫(yī)師對本病的認(rèn)識。

1 臨床資料

患兒,男,7月齡,因“發(fā)作性全身抽搐、呼之不應(yīng)4個月”于2022年9月13日入院?；純杭s3月齡時出現(xiàn)發(fā)作性全身抽搐、呼之不應(yīng),表現(xiàn)為雙目凝視、上翻,頭頸后仰,伴咂嘴樣動作,發(fā)作頻率2～5次/d,發(fā)作持續(xù)1～20 min/次,抽搐后嗜睡。當(dāng)?shù)蒯t(yī)院考慮“癥狀性癲癇,腦性癱瘓可能,代謝性腦病可能”,予“丙戊酸鈉口服溶液(德巴金)1.5 mL 2次/d、苯巴比妥5 mg 2次/d口服”抗癲癇,無明顯改善,此次為進(jìn)一步治療就診于我院。病程中家屬稱患兒在喂養(yǎng)時反復(fù)嗆奶,其身高發(fā)育軌跡尚正常,但頭圍、體重偏小,至就診時仍不能獨坐、翻身和爬行,抬頭困難?；純合档?胎第1產(chǎn),第1胎自然流產(chǎn),具體情況不詳。孕37+2周自然分娩,出生體重3.58 kg,Apgar評分8分,羊水Ⅲ°、量少,臍帶繞頸1周,胎盤無異常?；純撼錾鷷r因產(chǎn)傷出現(xiàn)頂枕部頭皮血腫,并在數(shù)小時內(nèi)進(jìn)行性增大,于新生兒科對癥治療9 d后頭部血腫逐漸消退。患兒出生后反復(fù)皮膚黃染,多次光療退黃后恢復(fù)正常?；純撼錾竽谭畚桂B(yǎng),按時接種疫苗?；純焊改阜墙H婚配,否認(rèn)癲癇和其他家族遺傳性疾病史。入院查體:體重8.5 kg,頭圍34 cm,體長73 cm。神清,精神一般,反應(yīng)差,追聲、追光不明顯,皮膚白皙,小顱畸形,前囟門平軟,面頰松弛,鼻扁平,毛發(fā)呈黃褐色、分布稀疏,顳枕部毛發(fā)略卷曲,高腭弓,胸骨柄下端至劍突局部胸廓下陷、呈漏斗狀(圖1),心肺聽診(-),腹部平軟。雙側(cè)瞳孔等大等圓,直徑約4.5 mm,直接及間接對光反射靈敏,雙側(cè)鼻唇溝對稱,四肢肌力檢查不配合,粗測雙手抓握肌力>Ⅳ°,頸部及四肢肌張力減低,雙側(cè)肱二頭肌腱、膝腱反射(+),原始病理反射(+)。實驗室檢查:血常規(guī)示白細(xì)胞3.55×109/L(參考區(qū)間4.8×109/L～14.6×109/L),紅細(xì)胞3.01×1012/L(參考區(qū)間4.0×1012/L～5.5×1012/L),Hb 96 g/L(參考區(qū)間97～141 g/L),血小板35×109/L(參考區(qū)間190×109/L～579×109/L)。肝功能:丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶27 U/L,天冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶60 U/L(參考區(qū)間0～50 U/L),白蛋白44.9 g/L,堿性磷酸酶340.0 U/L,膽堿脂酶9676 U/L,余項正常。肌酸激酶540 U/L(參考區(qū)間24～194 U/L)。銅藍(lán)蛋白0.04 g/L(參考區(qū)間0.2～0.4 g/L),血清鐵17.48 μmol/L,血清銅3.12 μmol/L(參考區(qū)間10.5～22.0 μmol/L),銅氧化酶0.109 OD(參考區(qū)間>0.200 OD),血清鋅19.50 μmol/L。腎功能、電解質(zhì)、C反應(yīng)蛋白、鐵代謝、血氨、乳酸、全段甲狀旁腺激素、甲狀腺功能五項、CSF生化和常規(guī)、CSF涂片抗酸桿菌及細(xì)菌、血尿氨基酸篩查均未見明顯異常。頭顱MRI:T1腦室系統(tǒng)擴(kuò)張,雙側(cè)大、小腦半球腦溝裂明顯增寬,胼胝體變薄,T2雙側(cè)硬膜下積液,Flair、DWI及磁敏感加權(quán)成像(SWI)未見明顯異常信號(圖2)。腹部彩超:肝胰脾未見明顯占位,肝內(nèi)膽道未見明顯擴(kuò)張,腹腔所見未見明顯積液。泌尿系彩超:雙側(cè)尿鹽結(jié)晶。超聲心動圖檢查:房水平少許分流(卵圓孔未閉,直徑約1.8 mm)。發(fā)作間期EEG:右側(cè)前額、前顳成串中幅不規(guī)則慢波同步出現(xiàn),與左側(cè)不對稱。睡眠期左側(cè)枕、后顳單個低-中幅欠典型棘慢波同步出現(xiàn),可累及左頂區(qū)(圖3A)。頭發(fā)光鏡下檢查:患兒發(fā)干內(nèi)部角質(zhì)層明顯色素減退,中空質(zhì)脆;外層毛囊邊緣可見鱗狀突起;毛發(fā)斷端粗糙雜亂,似“掃帚”或“毛刷”樣(圖4)。家屬知情同意后,抽取患兒及其父母的抗凝外周血,委托北京全譜醫(yī)學(xué)檢驗實驗室行全外顯子組檢測及線粒體DNA全測序。結(jié)果顯示,在該患兒ATP7A基因(NM_000052)檢出1個剪接位點變異,即c.2916+2(IVS14)T>C(圖5)。該位點的美國醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)與基因組學(xué)學(xué)會(ACMG)臨床致病性證據(jù)為可能致病的。但該位點在千人基因組、gnomAD、gnomAD東亞人群數(shù)據(jù)庫未見該突變頻率報道,且未被ClinVar數(shù)據(jù)庫收錄。Sanger測序驗證示患兒母親為表型正常的雜合攜帶者,該變異來源于患兒母親,而患兒父親為正常野生型。另外,拷貝數(shù)變異和線粒體基因結(jié)果均為陰性。診斷:MD。本病無根治手段,調(diào)整抗癲癇藥物為德巴金2 mL 2次/d口服,奧卡西平口服混懸液(曲萊)2 mL 2次/d口服,患兒癲癇發(fā)作次數(shù)減少,發(fā)作持續(xù)數(shù)秒,表現(xiàn)為雙上肢不對稱性伸展、上抬,點頭樣動作,偶有右上肢快速抽動。復(fù)查EEG清醒安靜狀態(tài)下持續(xù)彌漫性不規(guī)則慢波,其中夾雜大量不同步、不對稱的高-極高幅棘慢、尖慢、多棘慢波;背景呈不典型“高度失律”改變(圖3B)。由于患兒腦電較前惡化,在與患兒家屬充分溝通病情后,建議至上級兒童醫(yī)院行對癥和支持治療。

圖1 患兒皮膚、毛發(fā)及外觀A:皮膚白皙,漏斗胸;B:面頰松弛,鼻扁平,毛發(fā)呈黃褐色、分布稀疏;C:顳枕部毛發(fā)略卷曲;D:高腭弓畸形。

圖2 患兒頭顱MRI檢查 A、B:軸位T1顯示大、小腦半球溝裂增多、增寬,腦室系統(tǒng)擴(kuò)張,胼胝體發(fā)育不良;C:軸位T2顯示雙側(cè)硬膜下積液;D、E、F:軸位Flair相、DWI及表觀彌散系數(shù)未見明顯異常信號;G:矢狀位T2可見胼胝體變薄、小腦明顯萎縮;F:軸位SWI相未見含鐵血黃素沉積。

圖3 發(fā)作間期EEG A(2022-9-22):全頭部廣泛性40～120 μV、1.2～2 Hz多形性δ波,未成調(diào)節(jié)調(diào)幅,雙側(cè)基本對稱。各導(dǎo)間可見較多低-中幅5～7 Hz θ波及低幅β波。睜眼時α節(jié)律可見部分抑制。右側(cè)前額、額、前顳成串中幅2～4 Hz不規(guī)則慢波同步出現(xiàn),與左側(cè)不對稱。B(2022-10-6):持續(xù)彌漫性不規(guī)則200～250 μV,1.5～2.5 Hz不規(guī)則δ波,兼見較多中-極高幅4～6 Hz θ波活動波及15～20 Hz低幅β波,其中大量不同步、不對稱的高-極高幅棘慢、尖慢、多棘慢波夾雜。背景呈不典型“高度失律”改變。

圖4 光鏡下患兒毛發(fā)A:左側(cè)為患兒毛發(fā),可見發(fā)干內(nèi)部角質(zhì)層明顯色素減退,中空質(zhì)脆,外層毛囊的邊緣可見鱗狀突起,右側(cè)為健康7月齡男嬰毛發(fā)(×200);B:患兒毛發(fā)的斷端粗糙雜亂,似“掃帚”或“毛刷”樣(×400)。

圖5 患兒及其父母測序峰圖A:先證者(Ⅱ-1)為ATP7A基因半合子,檢出剪接位點變異[NM_000052:c.2916+2(IVS14)T>C];B:患兒父親(Ⅰ-1)為表型正常的野生型;C:患兒母親(Ⅰ-2)為表型正常的ATP7A基因雜合子。

2 討 論

MD是一種以進(jìn)行性神經(jīng)功能惡化、結(jié)締組織病和異常毛發(fā)為臨床特征的先天性銅吸收、分布障礙性疾病[3]。MD基本只在男性患兒中發(fā)病,女性多為攜帶者,由定位于X染色體Xq13.2-q13.3上的ATP7A基因突變導(dǎo)致。該基因負(fù)責(zé)編碼P型跨膜銅轉(zhuǎn)運ATP酶A型。ATP7A基因突變可致腸道無法正常吸收食物中的銅,同時阻礙銅的跨血-腦屏障轉(zhuǎn)運,使包括CNS在內(nèi)的全身組織、器官發(fā)生銅吸收和分布障礙,機(jī)體處于銅缺乏狀態(tài);另外,繼銅缺乏后又會導(dǎo)致參與線粒體能量代謝、鐵穩(wěn)態(tài)、黑色素合成、神經(jīng)傳遞和結(jié)締組織發(fā)育的多種銅依賴酶(分別為細(xì)胞色素c氧化酶、銅氧化酶/鐵氧化酶、酪氨酸酶、多巴胺β-羥基酶和賴氨酸氧化酶)活性降低,從而發(fā)生相應(yīng)的銅缺乏癥狀[4]。MD具有一定的表型變異性和異質(zhì)性,本例患兒為經(jīng)典型MD,發(fā)病早、表型重、預(yù)后差,多于2～3月齡起病,3歲前死亡。另兩種相對較輕、發(fā)病延遲的ATP7A相關(guān)銅轉(zhuǎn)運障礙性疾病分別為枕角綜合征(OMIM 304150)和ATP7A相關(guān)遠(yuǎn)端運動神經(jīng)病變(OMIM 300489),這兩種ATP7A蛋白影響較輕的亞型暫不贅述。

癲癇是MD的重要臨床表現(xiàn),但因可供研究的病例數(shù)較少,過去零星的報道無法反映MD癲癇臨床全貌,其病理生理機(jī)制亦不完全清楚,可能涉及多種銅依賴酶活性受損,或與銅代謝紊亂及其繼發(fā)的腦結(jié)構(gòu)異常有關(guān);而且銅作為抗N-甲基-D-天門冬氨酸(NMDA)受體的非競爭性拮抗劑,在ATP7A蛋白活性缺乏的情況下,會加劇海馬神經(jīng)元NMDA受體介導(dǎo)的興奮毒性,產(chǎn)生級聯(lián)反應(yīng)[5]。Bahi-Buisson等[6]通過回顧性分析12例癲癇MD患兒,首次將MD癲癇分為三個階段,并總結(jié)其EEG特征,分別為:(1)早期<3個月內(nèi),以局灶性發(fā)作(強(qiáng)直-陣攣發(fā)作、陣攣發(fā)作)為特征,通常由發(fā)熱誘發(fā)發(fā)作,常演變?yōu)榘d癇持續(xù)狀態(tài)。早期發(fā)作期的EEG表現(xiàn)為后頭部成串棘慢波、慢波,發(fā)作間期EEG呈多灶性、多形性棘慢復(fù)合波。(2)中期在6～11個月內(nèi),以嬰兒痙攣癥為特征。中期發(fā)作間期EEG特征為改良型高度失律或彌漫性、非對稱棘慢波。(3)晚期在20～25個月內(nèi),以多灶性癲癇發(fā)作、姿勢強(qiáng)直性痙攣和肌陣攣發(fā)作為特征。晚期發(fā)作間期EEG均顯示多灶性高振幅度活動,伴不規(guī)則慢波。Verrotti等[7]報道了28例癲癇MD患兒的多中心、電-臨床研究,是迄今規(guī)模最大的長期隨訪研究,結(jié)果在這些MD患兒中并未發(fā)現(xiàn)典型3階段性癲癇進(jìn)程,其中最常見的癲癇發(fā)作類型是局灶性發(fā)作和嬰兒痙攣癥,EEG特征是高度失律及間歇期的節(jié)律慢化。本例患兒在3月齡時以局灶起源的全面性陣攣發(fā)作起病,伴口腔自動癥,先后予3種抗癲癇藥后仍控制不佳,7月齡癲癇發(fā)作類型漸演變?yōu)閺?qiáng)直發(fā)作、痙攣發(fā)作,偶伴肌陣攣發(fā)作,EEG背景呈不典型“高度失律”。因此,結(jié)合本例情況,考慮以嬰兒痙攣癥為代表的多種類型癲癇發(fā)作是MD癲癇的臨床特點,這與Gkampeta等[8]的觀點相一致,若臨床上發(fā)現(xiàn)具有皮膚、毛發(fā)特殊改變的嬰兒痙攣癥或難治性癲癇患兒[9],在遺傳性病因中需要重點考慮MD[10]。

毛發(fā)異常是MD的代表性體征,不同于自然卷發(fā)。銅缺乏導(dǎo)致酪氨酸酶生成不足,而酪氨酸酶與頭發(fā)、皮膚色素含量有關(guān),因此會造成患兒頭發(fā)和皮膚色淡;賴氨酸氧化酶活性降低會顯著減少結(jié)締組織的強(qiáng)度,表現(xiàn)為毛發(fā)短粗卷曲,質(zhì)脆易斷,形似鋼絲清潔球,以顳部、枕后部為著。借助光鏡可以更清楚地觀察到毛發(fā)色素減退、發(fā)干扭曲和斷裂,其鏡下特點主要為:(1)局限性狹窄造成的串珠樣改變;(2)橫向扭曲發(fā)生的斷裂及脆發(fā)結(jié)節(jié);(3)縱向撕裂形成的羽狀脆發(fā)。肉眼可見本例毛發(fā)分布以顳、枕部較稀疏,略卷曲,形態(tài)細(xì)軟,在中倍光鏡下可觀察到明顯的色素減退,高倍鏡下可以觀察頭發(fā)斷端粗糙雜亂,符合MD的毛發(fā)特征。由于毛發(fā)發(fā)育異常是多種遺傳性疾病(如Griscelli綜合征、Chediak Higashi綜合征)的重要診斷線索之一,有學(xué)者[11]建議采用更高效清晰的皮膚鏡檢,以提高檢出率,和減少取樣毛發(fā)的附帶傷害。但實際工作中憑毛發(fā)外觀早期識別MD并不容易,因為患兒在新生兒期的毛發(fā)外觀可正常,當(dāng)新生兒脫發(fā)后,可能才會出現(xiàn)典型的“卷毛”或“鋼發(fā)”。

過去診斷MD除了依據(jù)特征性臨床表現(xiàn)外,還需要銅藍(lán)蛋白、血清銅減低作為銅代謝異常的佐證。本例銅藍(lán)蛋白、血清銅明顯減低,符合傳統(tǒng)意義上的MD生化特征。但需注意的是,因血清銅藍(lán)蛋白濃度在不同年齡階段波動較大[12],新生兒時期約為成人1/4～1/5,至1歲左右達(dá)正常成人水平,健康新生兒及嬰幼兒的銅藍(lán)蛋白可呈生理性減低,造成假陽性結(jié)果,故銅藍(lán)蛋白減低并不一定代表銅缺乏;另外,銅藍(lán)蛋白作為一種急性時相反應(yīng)蛋白,在感染、炎癥或創(chuàng)傷時也會短暫地升高,造成假陰性結(jié)果。檢測患兒銅藍(lán)蛋白的實際臨床意義有限,故不能僅憑銅藍(lán)蛋白減低診斷該年齡階段的MD,建議可同時檢測銅氧化酶活性間接反映真實的銅藍(lán)蛋白水平。此外,肝豆?fàn)詈俗冃?OMIM 277900)為常染色體隱性遺傳的銅排泄障礙病,以體內(nèi)銅過剩為特征,無銅藍(lán)蛋白血癥(OMIM 604290)為常染色體隱性遺傳的鐵沉積性疾病,這兩種疾病與MD同為金屬代謝障礙病,而且致病基因具有一定同源性、臨床表現(xiàn)相近、均以銅藍(lán)蛋白減低為生化特點[13],臨床上需注意鑒別(表1)。因銅缺乏會降低多巴胺β-羥基酶的活性,導(dǎo)致血漿中多巴胺(DA)升高和去甲腎上腺素(NE)減低。Goldstein等[14]研究發(fā)現(xiàn),血漿DA/NE比值(>0.2)及其代謝產(chǎn)物二羥基苯乙酸/二羥基苯乙二醇比值(>5)對新生兒MD的診斷具較高的敏感性和特異性。巴西MD循證指南[15]也推薦首選此法診斷新生兒MD。但由于神經(jīng)遞質(zhì)檢查對標(biāo)本采集、運輸和實驗室技術(shù)要求較高,目前我國對于疑診MD的患兒并不常規(guī)檢測兒茶酚胺中的DA/NE比值。

表1 Menkes病、肝豆?fàn)詈俗冃耘c無銅藍(lán)蛋白血癥的鑒別診斷

有多中心、影像學(xué)回顧性研究[16-17]表明,MD的頭顱MRI特征主要包括:(1)白質(zhì)異常,包括先天性的髓鞘發(fā)育不良、可能與銅依賴酶參與的代謝障礙相關(guān)的腦白質(zhì)瘤樣病變與局灶性非瘤樣白質(zhì)病變;(2)進(jìn)行性彌漫性腦萎縮,尤其是小腦萎縮;(3)基底神經(jīng)節(jié)受損;(4)硬膜下積液或血腫,可能與血管壁脆性增加有關(guān);(5)顱內(nèi)血管異常,MRA和MRV顯示顱內(nèi)“螺絲錐”樣血管迂曲延長是最為突出的表現(xiàn)之一,具有診斷學(xué)意義,其原因與賴氨酰氧化酶參與彈性蛋白和膠原的交聯(lián)作用下降導(dǎo)致的血管壁結(jié)構(gòu)損傷有關(guān)。SWI則有助于發(fā)現(xiàn)含鐵血黃素的沉積,判斷有無因結(jié)締組織脆性增加造成的顱內(nèi)出血。本例患兒頭顱MRI示彌漫性腦萎縮,皮、髓質(zhì)腦發(fā)育不良,以額、顳葉和小腦最為明顯;雙側(cè)額、頂葉可見硬膜下積液。不足的是,由于患兒在院期間洗澡受涼后出現(xiàn)發(fā)熱、哭鬧明顯、不愿進(jìn)食,未能配合完成MRA檢查。

ATPTA基因突變的外顯性達(dá)100%,基因是診斷MD的金標(biāo)準(zhǔn),診斷通常建立在男性先證者檢出ATP7A半合子致病性變異的基礎(chǔ)上。ATP7A基因全長約150 kb,包括23個外顯子。已發(fā)現(xiàn)該基因有三百多種變異位點,包括小的插入和缺失(35%)、無義突變(20%)、剪接(15%)和錯義突變(8%)以及大片段的缺失或重排(20%)等,其中1/3是新發(fā)突變。該基因雖然與肝豆?fàn)詈俗冃缘幕?ATP7B)相似,二者有56%的同源性,但作用不同。前者在十二指腸、小腸上部、腎、腦、心臟、肺、肌肉、胰及胎盤細(xì)胞中均有表達(dá),但在肝臟沒有。

關(guān)于MD的治療,目前尚無根治手段,對癥支持治療仍是主要方法。雖然腸外補(bǔ)銅已被證實是安全有效的疾病修飾療法,若能在出生后30 d內(nèi)接受組銨酸銅皮下注射,可一定程度預(yù)防和延緩病情進(jìn)展,但是補(bǔ)銅無法逆轉(zhuǎn)已發(fā)生的神經(jīng)功能障礙,對于已經(jīng)發(fā)生癲癇的MD患兒無法改善長期預(yù)后和最終結(jié)局[7]。國內(nèi)尚無組氨酸銅渠道來源,治療仍限于抗癲癇、營養(yǎng)支持、康復(fù)訓(xùn)練等。

本例病例報道的臨床表型符合經(jīng)典型MD特征,其癲癇和腦電類型、面容和毛發(fā)特征、銅生化和頭顱MRI改變與既往報道病例一致,行基因檢測發(fā)現(xiàn)了新的致病性變異c.2916+2(IVS14)T>C,擴(kuò)大了MD基因的突變譜,為MD的分子診斷增加了新的臨床依據(jù)。至于ATP7A基因與表型的相關(guān)性,未來可能還需要更多臨床資料與更長周期的臨床觀察加以探索。

作者貢獻(xiàn)說明王玉、孫熙洋、王蘇悅提出選題,設(shè)計、實施研究,采集、分析、解釋數(shù)據(jù),撰寫文章;趙婷婷、年娜、許亞運、孫丹丹、艾文龍、付曉明指導(dǎo)選題,指導(dǎo)起草,提供研究經(jīng)費;王訓(xùn)、吳君霞、趙靜、葉群榮、李凱、張云云指導(dǎo)文章修改,提供技術(shù)材料