TTR基因突变致神经系统损害的研究进展

梁修梓，陈勇军

(1.南华大学附属南华医院神经内科，湖南 衡阳 421001;2.邵阳学院附属第二医院神经内科，湖南 邵阳 422000)

转甲状腺素蛋白(transthyretin, TTR)基因可介导机体TTR的合成，TTR又称前白蛋白、维生素A结合蛋白，在机体甲状腺素的转运、维生素A的代谢中扮演了重要角色。TTR基因的突变可引起TTR分子结构的改变，致病性TTR基因突变通过破坏TTR四聚体的稳定结构导致其热稳定性下降，最终引起多器官、组织的淀粉样纤维蛋白异常沉积，导致多种疾病的发生，尤其以神经系统疾病最为常见。本文拟将TTR基因突变所致周围神经损害和中枢神经系统疾病的诊治做一分类总结。

1 周围神经损害

1.1 家族性淀粉样多发神经病

家族性淀粉样多发神经病(familial amyloid polyneuropathy, FAP)是一种常染色体显性遗传病，其发病机制主要为淀粉样纤维沉淀于周围神经并造成神经功能损害，在世界范围内均有散发或家族性聚集的病例，但主要流行于瑞典、葡萄牙和日本，至今世界范围内报道约有10 000例FAP患者[1]。就目前的研究来看，导致FAP的淀粉样沉淀物主要来源有3种，分别是TTR、凝溶胶蛋白、载脂蛋白A-1，其中由TTR所致的FAP占了所有病例的绝大多数，且TTR所致的FAP通常症状较重、平均起病年龄较早。FAP患者通常以感觉运动性神经病变起病，表现为逐渐加重的肢体远端痛温觉障碍，随后可出现骨骼肌肌无力、肌萎缩，随后在出现临床症状后的7～12年内，出现其它多系统损害的表现，最终可能死于心力衰竭、感染、肾功能衰竭等并发症[2]。异常的TTR是FAP淀粉样沉淀的主要来源，Ⅰ型、Ⅱ型FAP均为TTR异变所致，迄今为止，与FAP相关的TTR基因突变已经发现了140多种，其中，TTR基因第30密码子上缬氨酸被蛋氨酸取代(Val30Met)是发现最早也是世界范围内报道最为常见的突变型[3]，其它较为常见的突变类型还包括Leu58His、Lys78phe、Tye114Cys、Leu58Arg、Ile84Ser等，而SerSOIle、Gly103Arg、Arg104His、Trp4lLeu等突变型的报道较少见。我国香港地区于1989年报道了1个家系6例FAP Ⅰ型患者是国内最早的报道，随后1996年李延峰报道了我国东北地区的一个完整的TTR-FAP家系，并在完善遗传学检测后确诊为Val30Met突变，填补了大陆地区关于此类研究的空白，此后国内报道家系或散发的FAP病例逐渐增多，如第四军医大学附属医院报道了1例Arg54Gly突变的家系；贵州医学院附属医院报道了1例Gly103Arg突变的家系；复旦大学医学院学报报道了1例Glu54Lys突变的散发FAP病例[4]。

对于TTR-FAP的治疗至今为止还缺乏特效的方法，Vyndaqel是一种含活性成分氯苯唑酸的新药，通用名Tafamidis，译为他法米地。它是一种有效的、选择性的TTR稳定剂，能抑制淀粉样蛋白的生成，目前部分欧洲国家用于治疗TTR-FAP，但主要适用于Ⅰ期有多发性神经病症状的成年患者[5]。欧委会于2011年11月批准了Vyndaqel在整个欧盟的上市许可；CHMP(欧洲人用医药产品委员会)指出，除了因需行肝移植而退出研究的患者外，Vyndaqel在延迟转甲状腺素蛋白淀粉样变性患者的神经损害方面疗效优于安慰剂；2012年，Tafamidis在欧盟和美国被授予孤儿药资格；2017年5月，美国FDA(食品药品监督管理局)为Tafamidis颁发了快速通道资格；2018年3月，日本厚生劳动省为Tafamidis颁发了先驱资格。但是因为该药价格的昂贵，以及疗效的局限性，仍然难以得到推广使用。近年来，仍有不少研究者致力于TTR-FAP新药研发，有两个阻断TTR合成药物Inotersen和Patisiran在大型国际随机临床试验获得非常有利的结果[6-7]，其中Patisiran在2018年8月被美国FDA和EMA(欧洲药品管理局)批准，用于治疗TTR-FAP成年患者的Ⅰ期和Ⅱ期多发性神经病变[8]。亦有研究表明多西环素和牛磺熊去氧胆酸可明显减少沉积的淀粉样物质和非纤维TTR低聚体，而其它治疗方法只能减少或阻止TTR-FAP的进展，这类药物可通过清除或抑制组织中淀粉样沉积物来改善症状和体征，目前正在进行临床试验，以期早日能应用到临床[9]。90%异常的TTR蛋白是由肝脏分泌产生，所以肝移植仍然是最有效的治疗方法。Val30Met突变型的TTR-FAP患者肝移植预后最好，特别是在疾病的早期进行，但因供体有限，价格昂贵，难以得到大范围实施[10]。

1.2 不宁腿综合征

不宁腿综合征是神经系统感觉-运动障碍性疾病，以有强烈活动双下肢的欲望为特征，伴有腿部感觉异常(不适感、蚁走感或紧缩感)，症状在休息或夜间时发生或加重，运动后减轻。李根等[11]报告了1例以不宁腿综合征为首发症状的家族淀粉样变性患者，52岁出现夜间双下肢异常感，56岁出现四肢麻木、乏力，因该患者有家族性淀粉样多发性神经病的家族史，对其进行基因检测，确定了TTR基因突变位点为Tyr114Cys。目前不宁腿综合征主要是药物对症治疗，可以试用多巴胺受体激动剂、苯二氮卓类、阿片类等药物。

1.3 腕管综合征

腕管综合征是周围神经卡压综合征中常见的一种，为正中神经在腕部受到卡压而引起的一系列症状和体征，主要表现为食指、中指和无名指麻木，刺痛或呈烧灼样痛。Karam等[12]进行了一项回顾性研究，23名TTR-FAP患者中有17名确诊腕管综合征，其中10名是以腕管综合征为首发症状。Leu78His，Val30Met，Val22Ile，Tyr60Ala，Cys30Ala等TTR基因突变位点均被报道过与腕管综合征相关，其发病机制认为是TTR淀粉样蛋白沉积在屈肌支持带，导致腕管正中神经受压。腕管综合征目前有药物治疗(口服非甾体抗炎药、神经营养药或腕管内注射皮质类固醇药物)和松解手术治疗等措施。

1.4 神经源性直立性低血压

在早发型Val30Met突变的患者中神经源性直立性低血压患病率较高[13]，在一些非Val30Met突变的患者中(如Asp38Ala、Ala97Ser、Val71Ala、Ile73Val、Val30Ala、Ser50Arg、Ser50Ile、Ile68Leu、Gly 47Arg)，神经源性直立性低血压也很普遍[14-15]。神经源性直立性低血压可有症状或无症状，其典型症状主要是头晕、视力模糊、乏力，当血压明显下降时，会出现晕厥，症状主要发生在患者站立时，卧位可缓解症状。直立性低血压的诊断需要依据患者仰卧和直立时的血压，血压在站立位比仰卧位下降至少20 mmHg收缩压或10 mmHg舒张压，而站立时心率的变化有助于确定直立性低血压是否起源于神经源性。在神经源性直立性低血压患者中，由于血压下降，交感神经支配的去甲肾上腺素减少会导致心率增加，因此，站立位时心率加快提示为神经源性。神经源性直立性低血压治疗手段主要有：(1)避免使用血管扩张药物、利尿剂或减少去甲肾上腺素释放的药物(如α阻滞剂、三环抗抑郁药)；(2)低盐低脂饮食，适当运动，避免剧烈运动；(3)药物治疗(如米多君、屈西多巴)[16]。

1.5 其它

泌尿生殖系统自主神经功能障碍主要表现为下尿路功能障碍(如尿失禁、排尿困难、尿路感染)和性功能障碍(如勃起功能障碍、性唤起障碍)[17]。关于TTR基因突变所致的下尿路功能障碍和性功能障碍的研究很少。综合评估和多学科治疗是提高患者生活质量的关键。

消化系统自主神经功能障碍主要表现为腹泻便秘交替，餐后腹泻，胃轻瘫，恶心、呕吐等症状。张丽环等[18]报道了1例以消化道症状为首发表现的FAP家系，最终确定为TTR基因突变Val50Leu。消化系统症状主要以对症支持治疗为主。

2 中枢神经损害

2.1 阿尔茨海默症

阿尔兹海默症(AD)是一种神经系统退行性病变，以渐进性的记忆障碍、失语、失用、失认、执行功能障碍等全面痴呆症状为主要临床表现，β淀粉样蛋白(Aβ)异常沉积于细胞外形成老年斑是该病最具特征性的病理改变[19]。

关于TTR基因在AD病理发展过程中的作用，也有不少研究者进行了探讨。国内向群[20]收集了国内529例AD患者与334例健康人群的血液、脑脊液样本，对TTR基因的所有外显子和启动子区域测序，并对发现的变异进行生物信息学分析。结果发现AD患者中TTR稀有变异的携带者多于健康人群，且过表达TTR基因的细胞，Tau蛋白磷酸化水平也明显升高。进一步的试验找出了四个可能影响AD易感性的致病性突变，分别为：位于外显子剪接区的突变c.200+4A>G可能引起TTR蛋白表达水平的下降；非同义变异p.A111V和p.V50M可影响TTR蛋白的结构继而影响TTR与Aβ的结合能力；启动子区域的突变c.-319C>A可能会影响TTR的可变剪切和启动子活性，并下调TTR的表达水平。杨静芳等[21]推断TTR基因中的一些单核苷酸多态位点可能会影响AD的易感性并在AD的发病中起到促进或保护作用，其利用PCR测序方法对111例散发性AD患者TTR基因的全部外显子区域和外显子-内含子交界区进行对比检测后发现了4个新的TTR基因多态位点，其中Ser100Ser C/T多态位点是影响AD易感性的影响因素，该多态等位点的T/T、C/T基因型和T等位基因会增加散发性AD发病风险的独立危险因素，且这种倾向在非AopE4携带者中表现得更为明显。虽然一些研究已经证实了TTR蛋白可能通过参与Aβ的结合与清除而在AD的发病中起到保护作用，但TTR基因与AD的遗传相关性尚未得到权威研究的证实，目前的研究还不足以证实TTR基因在AD中起到的作用及其具体机制，仍待进一步的研究加以佐证。

目前治疗AD主要是对症保守治疗。乙酰胆碱酯酶抑制剂(AChE-I)(如多奈哌齐、加兰他敏和利凡斯的明)为轻度到中度痴呆的主要治疗药物，其它药物如脑细胞代谢改善剂、钙离子拮抗剂、β分泌酶和γ分泌酶抑制剂、自由基消除和氧化剂亦可用于AD的治疗。

2.2 癫痫发作

癫痫发作是指脑神经元异常过度、同步化放电活动所造成的一过性临床症状。Franco等[22]报告了1例拟行肝移植治疗的家族性淀粉样变性患者(TTR基因Val30Met突变)，38岁时出现中枢神经系统损害，表现为发作性的右手麻木并向近端发展、命名障碍、重复语言或遵循命令不能等症状，每次持续约1 min，考虑为癫痫症状发作，相继使用丙戊酸钠和左乙拉西坦都取得了很好的效果。患者头部CT扫描无异常，发作间期脑电图显示左额颞慢波活动，因为体内植入了心脏起搏器而不能行头颅MRI检查。此后患者逐渐出现了记忆力下降、认知能力下降。患者40岁时出现右侧顶枕叶大量出血并行开颅血肿清除手术治疗，血肿临近部位脑组织病理活检显示：淀粉样蛋白沉积在血管壁，在偏振光下呈特征性绿色，淀粉样物质免疫组化测试为TTR染色阳性。综合考虑该患者癫痫发作为TTR基因突变所致的中枢神经系统损害。目前针对患者癫痫发作的治疗主要是抗癫痫药物治疗(如左乙拉西坦、奥卡西平、丙戊酸钠等)。

2.3 脑出血

脑出血是指非创伤性脑内血管破裂，导致血液在脑实质内聚集的一类临床综合征。Franco Ana报告的病例在出现癫痫症状2年后发生了脑叶大量出血，经过手术病理活检证实是由于TTR基因突变所致的淀粉样变性所致。脑出血的发生也见于其它文献中报道，如Maia等[23]和Sakashita等[24]报道了TTR基因Val30Met突变所致家族性淀粉样变性多发性神经病例中除了常见的周围神经损害，也发现了累及到中枢神经系统的临床、神经病理学和生化的改变，甚至出现伴有广泛的脑淀粉样血管病和致命性脑出血。脑出血发生后的治疗原则主要是绝对卧床休息、脱水降颅压、控制血压、防止再出血等。

2.4 软脑膜淀粉样病

软脑膜淀粉样变性作为一种病理诊断，已经被报道与多种基因突变相关，而TTR基因突变是其中的一种，迄今已有10个不同的TTR基因突变点(Leu12Pro，Asp18Gly，Ala25Thr，Val30Met，Val30Gly，Ala36Pro，Gly53Glu，Phe64Ser，Tyr69His，Tyr114Cys)被报道与软脑膜淀粉样变性相关[25-26]。软脑膜淀粉样病变的相关TTR基因突变位点的发病机制尚不清楚，可能是变异后不稳定的TTR蛋白通过外周组织的内质网相关降解机制被完全降解，由于甲状腺素的稳定作用，这些变异的TTR蛋白高度集中在脉络膜丛细胞中，从而导致中枢神经系统损伤[27]，出现头痛、呕吐、癫痫和痴呆等中枢神经损害的相关症状[28]。软脑膜淀粉样变性病的主要病理特征是TTR淀粉样蛋白沉积于软脑膜、蛛网膜下腔和蛛网膜的血管壁，其早期诊断主要依据MRI增强造影中广泛的软脑膜强化和脑脊液蛋白水平升高[29]。进一步进行软脑膜病理活检，以及TTR基因检测发现突变位点，可确诊软脑膜淀粉样变性。已经发生软脑膜淀粉样变性的患者并无有效的治疗方法，主要是原发病以及相应症状的对症支持治疗。

3 小 结

综上所述，TTR基因突变对神经系统的损害是广泛性的，不仅局限于周围神经，同样会侵犯中枢神经系统，其致病机制都与淀粉样物质沉积有关。由于淀粉样物质沉积部位的不同，患者表现出复杂多样的临床症状。对于各种临床症状的深刻认识，并结合影像、病理及进一步基因检测，可尽早明确诊断，为患者选择更加合适的治疗方案以及判断预后提供更好的借鉴。随着对TTR基因突变所致疾病的认识不断深入，探寻合适的治疗方法，改善患者预后成为目前研究的热点，进一步研制抑制淀粉样蛋白药物、肝移植以及基因编辑技术都将得到快速的发展。