异染性脑白质营养不良的研究进展

孙珊珊 赵翠萍

[摘要] 异染性脑白质营养不良（MLD）作为一种罕见的遗传性疾病，多与ARSA基因突变有关。近年发现其基因型与临床表现有关。其影像学诊断及治疗方面亦有新进展。

[关键词] 脑白质营养不良，异染性;溶酶体贮积病，神经系统;脑苷脂硫酸酯酶;磁共振成像;综述

[中图分类号] R742.89;R977.6

[文献标志码] A

[文章编号] 2096-5532（2021）04-0621-05

异染性脑白质营养不良（MLD）是一种罕见的、常染色隐性遗传的溶酶体贮积病[1]，通常由芳基硫酸酯酶A（ASA）缺乏所致，极少数与鞘脂激活蛋白B（SapB）缺乏有关[2-4]。MLD的发病率为1/（4～16）万活婴[5-6]。早期诊断对于该病有重要意义[2]。本文将重点介绍近年来该病在影像学早期诊断评估及治疗方面的研究进展。

1 发病机制与致病基因

1.1 ASA与MLD

硫酸脑苷脂是髓鞘的重要组成部分[5，7]。ASA是水解硫酸脑苷脂3-O酯键的溶酶体硫酸酯酶[8]，其基因ARSA位于染色体22q13.33[3，5]。ASA缺乏会导致硫酸脑苷脂不能正常脱硫酸、沉积在溶酶体中，破坏中枢神经系统（CNS）及周围神经系统（PNS）的髓鞘形成细胞[5，7]，由此产生的CNS和PNS进展性脱髓鞘，是MLD的典型病理表现，受累组织在甲苯胺蓝染色时表现为红棕色的异染物质[7]。已发现MLD病人脑内小胶质细胞的损伤早于脱髓鞘的发生，提示小胶质细胞可能参与疾病早期的病理生理过程[9]。

1.1.1 ARSA基因突变 目前文献已报道ARSA基因突变超过260种[3]，多为错义突变（66.5%），另有蛋白质移码突变（12.0%）、剪接位点突变（6.5%），其他类型及无意义突变等[10]。最常见的3种是c.465+1G>A（19.7%）、c.1283C>T及c.542T>G，合计占已报道突变数的36.9%[10]。

国内文献报道的已知致病突变如251G>A和296G>T、c.827C>T和c.251C>T以及c.467G>A和c.960G>A等[11-13]，均不是热点突变;同时又报道了大量的新发突变，如c.887G>T、c.911C>T、c.1338dupC、c.179_180_dupCA以及c.622delC等[14-15]。有文献报道在21例MLD的病人中发现了34种ARSA突变，含28种新发突变[16]。这提示国人MLD基因突变谱不同于西方人群。荷兰的研究者也指出，在非高加索种族病人中有更多新发突变[17]。

1.1.2 ARSA假性缺乏等位基因 某些ARSA基因改变可导致ASA酶活性降低，但尚可满足人体生理需要，不产生MLD症状，称为假性缺乏等位基因[5-6]。文献报道，ARSA假性缺乏等位基因的频率在2%～8%[5，18]。

1.2 SapB與MLD

SapB是ASA的激活蛋白，是位于染色体10q22.1上的鞘脂激活蛋白原基因（PSAP）编码的前体蛋白的裂解产物之一[2，10]。SapB缺乏也可导致硫酸脑苷脂分解障碍，引起MLD [2，19-20]。目前已报道64种PSAP突变[3]。

2 临床表现

根据发病年龄分为3个亚型：晚婴型（30个月前起病）、少年型（2.5～16.0岁起病）和成人型（16岁后起病）[1，3，6]。少年型也可以6岁为界分为早期与晚期少年型[1，4]。

2.1 晚婴型

最常见，占50%～60%。早期表现为运动能力下降，如无力、肌张力低、腱反射消失、共济失调、步态异常等;可仅以PNS病变起病、数月至1年后才出现CNS症状;随疾病进展逐渐出现言语障碍、痉挛性瘫痪、智力下降等;晚期病儿视力、听力受损，可发生癫痫[1，6-7，21]。晚婴型病儿的病程相对短，为3～10年[1，6]。

早期可有运动神经传导速度减慢和脑脊液蛋白升高，易误诊为吉兰-巴雷综合征或慢性炎性脱髓鞘性多发性神经根神经病[1，7]。

2.2 少年型

占20%～30%。早期少年型可先出现运动障碍，再出现行为异常;晚期少年型多以学习成绩下降、行为异常起病，可被误诊为注意缺陷多动障碍等精神心理疾病[1，7，22]，随后出现言语、运动障碍。可有轻度共济失调和锥体束症状，以及腱反射减低等PNS病变的表现[1，6-7，23]。该型病儿的病程为10～20年[1，6]。

2.3 成人型

占10%～20%。首发症状常为智力和行为改变，如记忆力受损、情绪不稳定等，无周围神经病或在晚期出现[7，21];亦可以运动障碍起病[2]。以精神症状首发者易被误诊为原发性精神病[3，22]。疾病进展更慢，病程可达数十年[3，7]。

2.4 ARSA基因型与临床表型的关系

MLD的临床表现与基因型及酶活性密切相关[1，3]，酶活性越低，发病越早、病情越重[3]。晚婴型通常为无效基因的纯合子或杂合子（如c.465+1G>A的纯合子），无法表达任何有活性的ASA，导致疾病快速进展[1，10]。少年型多由一个无效基因和一个可表达少量活性ASA的基因所构成的杂合型（如c.465+1G>A和c.1283C>T的杂合子），其临床表现介于晚婴型与成人型之间[1，10]。成人型多为一对可以表达少量活性ASA的基因型（如c.1283C>T的纯合子），其体内ASA活性为正常人的2%～4%，使得疾病晚发、病情迁延[1，5，10]。

既往曾认为基因型与临床表型的关系还无法用于预测特定病人的临床预后[1，24]。近年一项分析了12对基因型相同的MLD同胞病人的研究发现，虽然发病年龄有差异，但初始症状和病情演变有一定相似性，提示基因型对预测同胞病人的疾病发展有一定参考意义[25]。

2.5 神经系统外症状

MLD病人神经系统外症状以胆囊病变为主，胆囊息肉最常见，对诊断有提示意义;因其有发展为恶性肿瘤的可能，建议定期超声检查[26]。肝脏、肾脏、胰腺、肠道等器官也有受累的报道[7]。

3 诊断

当病人出现神经功能逐渐恶化和脑白质营养不良的影像学表现，怀疑MLD时，可进一步检测外周血白细胞ASA酶活性和（或）尿硫酸脑苷脂水平、ARSA基因，必要时也可进行神经活检[1，6，21，27]。

3.1 磁共振成像（MR）

包括常规MR序列和磁共振波谱分析（MRS）等。新的MR功能成像方法如弥散张量成像（DTI）也已用于MLD病人。近年研究显示，MR可在疾病早期帮助评估预后[28-31]。

3.1.1 常规MR MLD的经典MR表现为双侧脑室周围白质融合成片的T2高信号，延伸至半卵圆中心;早期可有胼胝体受累，一般无皮质下白质（U形纤维）受累;晚期投射纤维和小脑等受累，出现脑萎缩[1，4，28]。晚婴型的白质异常信号通常起源于胼胝体压部和顶枕部白质，少年型MR表现较多变，成人型為胼胝体嘴部和额叶白质先受累[7-8]。白质异常信号无对比增强的表现。异常白质信号内可见条带样的正常密度信号，呈放射状，被称为“豹纹征”，与血管周围的髓鞘保留有关[7]，对诊断有提示意义[32]，但无特异性，因其同样可见于球形细胞脑白质营养不良和婴儿型GM1神经节苷脂贮积症[1]。

EICHLER等[28]基于肾上腺脑白质营养不良MR评分系统，开发了一个评分工具，用于量化评价MLD的MR表现。该评分体系考虑到了白质异常信号的范围和严重程度，包括投射纤维、基底核及脑萎缩等[7，33]，与白质病变体积显著相关[33]。应用该评分工具的研究初步发现，MLD病人MR评分得分高与大运动功能退化有相关性[8]，也与认知能力下降有关[33]。白质脱髓鞘的程度也可以量化为脱髓鞘负荷，可随疾病进展和病人运动能力下降而增加[34]。起病早期的脑白质脱髓鞘程度和分布能够在一定程度上预测病人运动和认知功能的下降，从而帮助评估预后，有助于筛选可接受造血干细胞移植（HSCT）的病人[29]。

3.1.2 MRS MRS联合常规MR序列有助于MLD的诊断。MLD病人的MRS可显示胆碱升高、N-乙酰天冬氨酸（NAA）降低、肌醇升高[1]及乳酸/肌酐比值升高[7]等。

有临床研究显示，MRS所见的白质代谢产物浓度与病人预后有关，预后差的病人NAA、谷氨酰胺、谷氨酸均明显下降，以NAA下降最明显[30]。研究者认为这有助于评估MLD病人的预后，以及判断是否可以从HSCT中获益。

3.1.3 其他 DTI是一种在弥散加权成像（DWI）基础上发展出来的MR功能成像方法，已用于脑白质病变的研究[35]。其常用的参数中，各向异性分数（FA）和平均扩散率（MD）可以反映脑白质的微结构，轴向弥散（AD）和放射弥散（RD）可以反映髓鞘和轴索损伤。

鉴于MLD中存在硫酸脑苷脂异常沉积和脱髓鞘，VAN RAPPER等[31]用DTI观察病情严重程度不同的MLD病人及正常人，对正常表现白质区（NAWM）、胼胝体、丘脑和锥体束进行测量，发现MLD病人NAWM、胼胝体和锥体束处的FA值均较正常人有下降;丘脑处FA值虽然变化不大，但AD和RD均有增加;进一步随访发现病情较轻者相关数值变化不大，而病情较重者所有区域FA值均下降。该方法也可以辅助评估病人预后。

3.2 ASA酶活性和尿硫酸脑苷脂水平的检测

怀疑MLD时通常要检测血白细胞ASA活性和尿中的硫酸脑苷脂[1]。ASA酶活性降低但尿中硫酸脑苷脂正常者提示假性缺乏等位基因的可能;ASA酶活性正常但尿中硫酸脑苷脂升高则支持SapB缺乏所致MLD的诊断[1，7]。

3.3 ARSA基因检测

尽管基因检测可以分析ARSA基因的突变情况，但由于ARSA基因变异非常多样，需结合生化检测结果进行综合分析。

3.4 神经活检

神经活检对于诊断MLD有重要意义[36]。王鲁宁等[37]曾报道1例血白细胞ASA活性正常的成人型MLD，通过脑组织和腓浅神经活检而确诊。

3.5 PSAS基因检测

怀疑SapB缺乏时，可以检测PSAS基因。DECONINCK等[38]报道1例血白细胞ASA活性正常、尿硫酸脑苷脂升高的晚婴型MLD病儿，基因检测证实为PSAS突变。

3.6 鉴别诊断

需要与多种硫酸酯酶缺乏症（MSD）以及其他溶酶体贮积症、脑白质营养不良疾病相鉴别，如肾上腺脑白质营养不良、球形细胞脑白质营养不良（Krabbe病）、神经节苷脂贮积症、佩梅病（PMD）、亚历山大病、Zellweger综合征和Canavan综合征等[1，6，27]。

4 治疗

迄今还没有针对所有MLD病人的有效治疗方法。旨在提高病人体内正常活性ASA数量的方法，部分已经在动物实验中取得疗效，并进入临床试验。目前研究显示，未出现症状者及症状较轻的病人更易获益[1]。

4.1 酶替代疗法（ERT）

ERT可减少小鼠CNS和PNS内硫酸脑苷脂的沉积，并部分逆转其运动功能障碍，但只在疾病早期有效[39-40]。由于大分子酶的半衰期短、无法通过血-脑脊液屏障，需频繁脑内注射，使其临床应用受限[2，41]。运用蛋白质工程学方法来增加人类ASA的活性[42]，鞘内注射重组人ASA[43]等尝试，分别在动物实验及临床试验中显示出可以提高疗效。

4.2 骨髓移植（BMT）和HSCT

BMT和HSCT可使部分病人运动功能改善、生存时间延长[2，44-47];接受治疗的病人脑组织中已观察到髓鞘再生的证据[48-50]。无症状或晚发病者更易从中获益。一项临床回顾性研究中，包括66例MLD在内的遗传性白质营养不良病人，在接受脐血HSCT后的6年总生存率为61%，其中无症状者有50%在随访期内保持较好的功能状态，而症状明显者仅有约9%的功能评分有改善[51]。

4.3 基因疗法

通过基因修饰使得病人自体造血干细胞过表达ARSA基因，在动物实验中可改善小鼠的运动功能和神经病理学的异常[5]。初步临床试验中，该方法可以延缓无症状者的病程[4，52]。MENEGHINI等[53]在动物实验中尝试将正常供体与MLD病人的诱导多能干细胞（iPSC）重组，产生过表达ARSA的神经干细胞，结果显示能有效提高中枢神经系统中的ASA酶活性、减少脑内硫酸脑苷脂的贮积，且在疾病早期效果更好。

4.4 其他

可增加脐血HSCT后小胶质细胞比例的药物MGTA-456，被用于治疗MLD等疾病，疗效仍待评估[54]。另外，能够降低实验动物硫酸脑苷脂水平的选择性小分子神经酰胺半乳糖基转移酶（CGT）抑制剂（S202），但其疗效和安全性也有待观察[55-56]。

4.5 对症支持治疗

包括通过功能锻炼来维持运动能力，吞咽困难时置鼻胃管或者行胃造瘘术，通过鞘内注射巴氯芬等方法来缓解痉挛[57-59]，控制痫性发作等[6-7]。

4.6 遗传咨询

由于该病目前治疗方法有限，先证者确诊后，建议其父母和同胞兄弟姐妹均进行MLD检测。母亲再次妊娠时建议做产前检查以避免MLD病儿出生[1，2，6]。

综上所述，ARSA的不同基因突变型与MLD病人临床表现、ASA活性水平有一定关系。目前对MLD可能有效的治疗方法如HSCT、基因疗法等，均对于疾病早期病人的效果更好，因此，早期诊断对于该病病人尤为重要。神经影像学表现对于该病的诊断有重要提示意义，可在疾病早期评估病情，以此帮助筛选能接受早期治疗的病人。

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（本文編辑 于国艺）