球细胞脑白质营养不良

曹亚琨 李辉华 审 校

南昌大学第一附属医院神经内科，江西 南昌 330006

球细胞脑白质营养不良（globoid cell leukodystrophy，GLD）首先由丹麦儿科医师Krabbe于1916年正式提出，又称克拉伯病或半乳糖酰基鞘氨醇脂沉积症。本病因溶酶体中半乳糖脑苷脂酶（galactocerebrosidase，GALC）的不足或活性降低造成脑苷脂类代谢障碍，导致神经鞘氨醇半乳糖苷蓄积，从而引起髓鞘形成不良，属于十分罕见的常染色体隐性遗传疾病，发病率仅为1/100000～200000[1]。然而一旦有人罹患此病，可迅速致残及死亡，给患者及家属带来巨大痛苦。

1 发病机制

“拿到”致病基因是认识疾病的第一步。1993年，GALC基因首次被克隆出来。同年，Oehlmann等将突变基因定位于14q24.3-32.1。Wing等[2]研究发现突变型GALC活性极低，仅为正常的1.6%。GALC绝对或相对缺乏导致神经鞘氨醇半乳糖苷在脑组织蓄积而致病。神经鞘氨醇半乳糖苷是一种毒性很强的化合物，其作用机制至今尚未完全清楚，可能与多种因素有关。相关研究已证明它能够促进磷脂酶A2激活（激活的磷脂酶A2参与了脑缺血后神经细胞内钙超载及脑损伤的整个病理过程），并下调AMPK活性（AMPK活性下降可能是引起GLD炎症反应及星形胶质细胞增生的一项重要原因）。另外，2009年，Adam等[3-5]发表不同观点，认为神经鞘氨醇半乳糖苷可能是通过在膜微区聚集并破坏脂筏结构损伤脑细胞。近期，White等[6]进一步证实细胞脂筏结构介导的内吞作用障碍参与了疾病的发生。逐渐地，人们又发现GLD并非一个单独的疾病，而是一组有着多种临床表现并具有不同病理生理过程的疾病群。那么如何运用相关理论去解释它呢？随着研究深入，学者们提出如下观点，他们认为GALC其实为杂合子基因，它本身存在着多种形式的变异。至今，已有大约70%的突变基因被确定，其中大多数位于酶的催化结构域之外[2]。2010年，Wing等[2]对3种GALC突变基因（D528N，I234T，L629R）进行检测之后发现，D528N型的GALC前体蛋白（80 KDa）分子量最大且酶的活性高于另2种突变，而L629R型分泌GALC的能力又显著低于D528N、I234。上述研究提示不同等位基因的变异结果存在着差异，证实了人们对GLD遗传异质性的猜测[6]。但是也发现基因型相同的患者却有不全相同的临床表现和病程，具体原因则有待于进一步探讨[7]。

2 病理

电镜下可见球形细胞广泛分布于脑白质的深部（球形细胞由巨嗜细胞吞噬神经鞘氨醇半乳糖苷形成，包括球形小体和上皮样细胞），胞浆内可见PAS染色（+）的异常胞浆内含物。胞浆内含物按大体形态分为2种：一种存在于球形小体中，纵切面为直或弯的中空管状结构，横切面呈晶体样；另一种在上皮样细胞中可见，纵切面类似螺旋管，横切面则近似圆形[8]。最近，国外学者发现巨嗜细胞可明显阻止中枢神经系统脱髓鞘，并能促进轴突的再生[9]。

3 临床表现

根据起病时间分为：①早发型：最主要的亚型，常见于出生6个月左右的婴儿，按临床表现大致可分为下述3个阶段。第1阶段，多为轻微发育延迟，感觉过敏、易怒、不明原因的哭泣、非感染性发热（可能与下丘脑受累及有关），吞咽困难、营养不良，周围神经病变（此时肌张力减低），少数可伴有癫痫。第2阶段，出现四肢肌张力增高伴足下垂、划圈步态，角弓反张，牵张反射亢进，足趾反射阳性，癫痫，瞳孔反射迟钝、渐进性视神经萎缩。第3阶段为消耗期，表现为耳聋、失明，最后因去大脑强直、延髓麻痹致呼吸衰竭或其他并发症死亡。预后极差，患儿生存年限一般不超过2年[7，10]。②迟发型：包括婴幼儿组（6个月～3岁），早期发育可正常，之后逐渐出现皮质盲，易怒，精神运动发育停止、倒退，共济失调；少年组（3～8岁），表现为步态异常，轻度偏瘫，视力丧失，认知障碍，本组的病情初期进展很快，之后则显示慢性迁徙的病程特点；青年及成人组（8岁～），临床特点与少年组基本类似，2000年宣武医院赵筱玲首次报道了一位经功能神经外科立体定向脑组织活检证实的11岁男性患者，开始引起了国内学者对此病的关注。此型预后不佳，多在确诊后2～7年间发展为严重残疾，甚至死亡[11]。

4 辅助检查

①影像学检查：MRI是目前最常用的影像学方法，国外学者通过比较婴儿神经发育（智力、躯体运动、精细运动）和MR评分（全脑、锥体束、内囊），证实两者有密切的相关性[12]。2010年，Antonio等[1]在对2例早发型患者进行MRI检查中还发现了粗大的视神经，提示周围神经受累及。另外，弥散张量成像（DTI）对脑白质病变亦十分敏感，能够发现MRI不能观察到的超微改变，其中部分各向异性值（FA值）测定可以定量反映出白质病变的严重程度。2009年，Fscolar等[13]对6例早发型患者皮质脊髓束进行DTI检查，发现FA值（左：0.89，右：0.87）均小于正常，说明运动功能已受损。磁共振波谱分析（MRS）是目前唯一的一种测定活体组织内特定区域化学成分的无损伤技术，可以在脑组织结构改变之前发现生化代谢的异常。2006年，Veena等[14]通过该波谱分析观察到GLD患者脑组织中NAA/CHO显示异常高的比值，提示可能存在轴索变性和星形胶质细胞增殖。②实验室检查：确诊本病的重要检查是测定周围血白细胞或皮肤纤维原细胞内的GALC活性是否减低。另外，2000年，赵筱玲运用脑组织立体定向穿刺活检术确诊1例迟发型男性患者，并认为这是一种微创伤、值得全力推广的检查方法[10-11]。③筛查：由于近年来分子生物学的快速发展，很多以前较少被了解的GLD致病基因已经成功地定位克隆，使该病的产前诊断、基因检测及遗传咨询成为现实。目前，早孕期的绒毛染色体检查已被应用于临床并取得了良好的效果[15]。

5 治疗

以往本病无特异疗法，只能对症治疗。但据国外学者称，给GLD患者实施造血干细胞移植（HSCT）后明显减慢了病情的进展。2006年，Siddiqi等[16]运用连续的神经传导研究（NCS）对12位实施HSCT术的患者进行长达18个月的随访，发现大多数患者的周围神经传导得到明显改善，而且实施移植越早，得到的疗效越显著。不过，令人有些遗憾的是，HSCT疗效似乎不太持久，因为后续跟踪显示运动神经潜伏期（2例）、运动神经CV（2例）、FWL（3例）、SSR（1例）在最初的改善后又继续恶化。近期，Ripoll等[17]在给GLD动物模型的侧脑室注射来源于脂肪组织及骨髓的间充质干细胞后，发现炎症相关因子显著减少，为GLD治疗开拓了新的视野。另外，基因治疗的潜力也不容小觑。2006年，日本的Yamanaka研究小组[18]将4种基因（Oct-4、Sox2、c-myc和klf4）导入小鼠的皮肤成纤维细胞，获得诱导产生的多能干细胞（iPSC）。iPSc不但可以避免HSCT等异体移植过程中的免疫排斥反应，同时解决了一直困扰人们的胚胎干细胞伦理问题，为包括GLD在内的多种疾病带来了广阔的治疗前景，引起国内外研究者的极大兴趣和关注。2010年，Xing等[19]用携带Oct3/4、Sox2、Klf4基因的逆转录病毒感染小鼠成纤维细胞，并进行体外诱导分化，最终获得GLD疾病特异的多能性干细胞。最新研究发现，腺相关病毒2/5（AAV2/5）介导的基因疗法可以有针对性地作用于中枢神经系统，保护少突胶质细胞，显著改善机体运动功能，并能延长预期寿命。Reddy等[20]指出，上述基因疗法与骨髓移植在GLD治疗上具有明显的协同效应，可以显著减轻GLD大鼠模型的炎症反应，但相互作用机制目前仍不十分清楚。此外，2007年，Lee等[21]发现给动物模型单剂量注射重组GALC后，神经鞘氨醇半乳糖苷含量显著降低16.5%，动物的存活时间较对照组提高大约10 d，提示酶替代疗法可以改善GLD病情，但酶如何更高效地通过血脑屏障仍是一个很大的难题。2008年，又有学者发现AMPK活性下降可能是引起GLD炎症反应及星形胶质细胞增生的一项重要原因，因此提出可以尝试利用5-氨基-4-甲酰胺咪唑核糖核苷酸（AICAR）上调AMPK活性来治疗本病[4]。

6 展望

迄今，本病仍无非常满意的治疗方法，多数研究成果还仅停留在实验室阶段。又因发病机制未完全阐明，具体的作用靶标及途径尚不十分清楚，从而限制了进一步的研究和治疗方法的创新。因此，继续深入地探讨其发病机制、将研究成果安全有效地应用于临床实践，为患者和家属减少痛苦，给社会减轻负担，具有十分迫切的意义。

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