DNM1L 基因变异致线粒体过氧化物酶体分裂缺陷型脑病2 例并文献复习

王艳荣， 赵 芳， 方晓东， 周生虎

（1.宁夏医科大学总医院儿童重症监护室，宁夏医科大学第一临床医学院，银川 750004； 2.宁夏医科大学总医院儿内科，宁夏医科大学第一临床医学院，银川 750004； 3.宁夏医科大学总医院急诊科，宁夏医科大学第一临床医学院，银川 750004）

线粒体是人体内唯一一个半自主性细胞器，具有生产能量、维持细胞钙稳态及参与细胞凋亡的作用，线粒体功能障碍性疾病往往具有神经退行性病变。在各种组织中，线粒体不断变化其结构、形状及动力学，以适应环境的变化。动力相关蛋白1（dynamin related protein 1，DRP1）是线粒体和过氧化物酶体分裂中最重要的物质，其由DNM1L 基因编码，因DNM1L 基因突变导致的疾病，以精神运动发育迟缓、肌张力障碍、癫痫、视神经萎缩及不良结局为特征，现报道如下。

1 病历资料

1.1 病例1

1.1.1 一般资料 女，4 岁6 个月，因“间断发热5 d，抽搐持续状态5 h”于2021 年4 月14 日收住宁夏医科大学总医院。患儿入院前5 d 出现发热，测体温37.5～40.0 ℃，予布洛芬、小儿氨酚黄那敏及中药口服，入院前2 d 体温降至正常，入院前12 h 出现口齿不清、流涎、口角抖动、呼之不应，无牙关紧闭，入院前6 h 出现抽搐，表现为双眼紧闭，头后仰，双眼、口角及双上肢抖动，口吐白沫，就诊于我院急诊科，予地西泮及苯巴比妥钠止痉，效果不佳收住入院。既往史无特殊。其母亲因瘢痕子宫足月剖宫产分娩，否认生后窒息抢救史，患儿生长受限，就诊当时体质量13 kg，身长97 cm，头围45 cm，均低于同年龄、同性别正常值的均值-2SD。有癫痫病家族史。患儿入院后予地西泮及咪达唑仑止痉，抽搐未缓解，呈癫痫持续状态，抽搐表现为双眼及口角抽动，左手握拳并节律性抖动。完善乳酸、炎性指标、肝肾功能、电解质、脑脊液常规及生化、脑脊液宏基因、自身免疫性抗体筛查、血尿串联质谱检查，均正常。患儿因血氧不能维持，予气管插管机械通气治疗，同时予头孢他啶、更昔洛韦、激素及丙种免疫球蛋白抗感染治疗，入院后给予咪达唑仑、丙戊酸钠、丙泊酚及苯巴比妥钠止痉，效果不佳。脑电图示：慢波基础上夹杂棘波、多棘波、尖波、尖慢波。入院第5 天加用左乙拉西坦及生酮饮食，治疗3 周后抽搐发作减少，复查脑电图示昏迷期背景慢波改变伴两侧大脑半球不对称，颞区此情况显著，家属为进一步诊治转首都医科大学附属北京儿童医院，给予氯胺酮、拉考沙胺、氯硝西泮、奥卡西平、托珠单抗、托吡酯、吡仑帕奈止痉治疗，发病第43 天行迷走神经刺激器置入术，发病第55 天予鸡尾酒疗法，仍有局灶性发作，表现为眨眼、咂嘴、脸部肌肉抖动，伴或不伴左侧肢体抖动。脑电图示：广泛慢波基础上间断痫样放电。发病第79 天基因结果支持DNM1L 基因变异，行气管切开术后返回我院，经治疗生命体征平稳，气道分泌物减少后出院。

1.1.2 基因分析 北京贝瑞和康生物技术股份有限公司采用全外显子组高通量测序检测技术，应用Verita Trekker 变异位点检测系统及Enliven变异位点注释系统对结果进行分析，患儿DNM1L 基因存在一个新发杂合错义突变，c.1207C＞T（p.R403C）。根据美国医学遗传学与基因组学会（American College of Medical Genetics and Genomics，ACMG）指南，该位点为致病性变异，PS2+PS4+PM2+PP3，父母均做同一位点验证，未发现变异。线粒体基因组未发现大片段的缺失和重复。

1.1.3 预后 发病1 年患儿意识清楚，四肢可以完成指令性动作，但不能下地行走、自主进食，有吞咽动作，胃管鼻饲流质饮食，仅能哭、笑、打哈欠，不会说话。

1.2 病例2

1.2.1 一般资料 女，3 岁3 个月，主因“口周不自主震颤4 d”于2020 年8 月18 日收住宁夏医科大学总医院，患儿于入院前4 d 出现口周及舌体不自主震颤，呈持续性，睡眠中呈间断性发作，伴间断流涎，不伴意识丧失。入院查体示神经系统无阳性体征。既往史、个人史及家族史无特殊。入院查颅脑CT、血氨、电解质、甲功、铜蓝蛋白、脑电图、颅脑MRI、面瘫神经电图均正常，患儿仍有抽搐发作，情绪紧张时加重，住院6 d 出院，此后患儿出现右侧肢体抽动。于发病第25 天就诊于空军军医大学第一附属医院，诊断为“癫痫”，先后予奥卡西平、苯巴比妥、醋酸泼尼松、左乙拉西坦、丙戊酸钠及氯硝西泮口服，调整药物后右侧肢体抽搐可缓解，但易复发。发病第146 天颅脑MRI 示左侧大脑半球散在弥散受限，枕叶为著。发病第162 天患儿玩耍时摔倒2 次，出现站立不稳，2 h 后出现右下肢频繁抽动，不伴意识障碍。入院查体，双下肢肌力3～4 级，肌张力减低，就诊于宁夏医科大学总医院。发病第168 天出现癫痫持续状态，表现为右侧肢体及右侧口角抽搐，呼之不应，予咪达唑仑、地西泮、苯巴比妥钠止痉，抽搐未缓解，转重症监护室予机械通气、咪达唑仑［最大剂量10 μg·（kg·min）-1］、苯巴比妥钠及丙泊酚止痉。患儿仍有双眼、口周及右上肢抽搐，刺激后诱发，右上肢肌力0 级，左上肢及双下肢肌力4 级，拔除气管插管后于发病第196 天口服4 种止痉药物（左乙拉西坦、氯硝西泮、丙戊酸钠、苯巴比妥钠）出院。脑电图示：醒睡期左侧前头部多量尖慢复合波簇发，中央、顶区显著。发病5 个月复查颅脑MRI 提示双侧大脑半球轻度萎缩，颅脑磁共振血管成像（MRA）及经颅多普勒正常。肌电图示右上肢所检肌可见自发电位。

1.2.2 基因分析 委托北京迈基诺基因科技股份有限公司行全外显子高通量测序技术，患儿DNM1L 存在新发杂合错义突变（NM_012062.5 c.1207C＞T p.R403C），根据ACMG 指南，该位点为致病性变异，PS2+PM1+PM2+PP2+PP3，父母均做同一位点验证，未发现变异。

1.2.3 预后 患儿右上肢肌力逐渐恢复至4 级，发病后1 年患儿仍有抽搐发作，约每月1 次，表现为右侧颜面、口角及肢体抽动，持续数秒钟自行缓解，偶有大发作，伴意识障碍，持续约1 min可自行缓解，抽搐缓解后行走困难，1～2 d 运动功能逐渐恢复正常。平素可跑、跳、玩耍，右上肢可抬起，但不能抓物，语言发育倒退，口齿不清。

2 文献复习

以“DNM1L”为检索词检索建库至2021 年12 月文献，筛选出关于变异基因位点为c.1207C＞T p.R403C 的文献，共搜索到外文文献8 篇，中文文献2 篇，包括本文中2 例，共16 例患儿。男10例，女6 例，年龄3～13 岁，平均年龄6.04 岁。下面就所有患儿的临床特点、实验室检查、影像学检查、治疗及预后进行分析。

3 讨论

近年来，随着基因检测技术尤其是全外显子测序技术的应用，更多的DNM1L 变异被发现。有资料显示[1]，大部分DNM1L 变异位于中间结构域，其次为GTPase 结构域，且中间结构域的临床症状较GTPase 结构域重，前者发生精神运动迟滞和癫痫的概率较高，癫痫持续状态和难治性癫痫的发生率较后者低，但其预后较后者差。

R403C 突变是一个显性负性等位基因，位于DRP1 的中间结构域，抑制二聚体并与二聚体组装成低聚环，降低DRP1 的寡聚、线粒体分裂活性和线粒体募集[2]。线粒体分裂缺陷导致线粒体种群过长且相互连接，不能有效地移动到细胞外周而发挥正常生理功能[3]，表现为在最初发育正常或轻度语言发育迟缓之后突然出现局灶性难治性癫痫。颅脑MRI 表现为抽搐、对侧丘脑或皮层区域的弥散变化或高强度。颅脑核磁共振波谱（MRS）分析存在乳酸和（或）谷氨酸/谷氨酰胺峰，最后出现弥漫性脑萎缩甚至死亡的结果[4]。一项关于转基因p.R403C 小鼠胚胎成纤维细胞的研究显示，正常线粒体出现缺失后，其主要形态为长形和管状，但与c.1184C＞a（p.A395D）变异相比，形态异常较轻[5]。c.1207C＞T（p.R403C）为最常见的变异，表现为全面发育迟缓、难治性癫痫及癫痫持续状态，影像学表现为弥漫性脑萎缩、脊髓脱髓鞘、丘脑和脑干信号异常[6]。

本文所检索到的16 例患儿中，学龄前儿童占62.50%（10/16），其余为学龄期。16 例患儿中有9 例发病前存在发育迟缓，其中7 例为语言发育迟缓。62.50%患儿发病前存在轻微刺激或感染，依次为发热和（或）咳嗽[4，7-8]、疫苗注射[2]、轻微外伤[2]、头痛[9]、乏力[10]，双下肢痛[11]，可能与缺陷的线粒体分裂导致突触功能障碍和损害对感染的反应有关[7]。临床表现为单侧局灶性癫痫发作或肌阵挛，占68.75%（11/16），5 例为全身强直阵挛发作[7-8，10-11]，双侧发生癫痫的概率相同，易发生癫痫持续状态（10/16）和意识障碍（11/16）。

绝大多数患者脑脊液、自身免疫性疾病相关检查、血氨、遗传代谢及乳酸检测均正常，4 例学龄前儿童出现乳酸增高[7-8，12]，这在p.R403C 突变中不常见。10 例患儿颅脑MRI 表现为与癫痫相对应的大脑皮质和（或）丘脑的高信号，可能是因为大脑皮质是神经元最活跃的部位，线粒体功能障碍导致能量供应不足，神经元缺血坏死而出现脑萎缩；3 例无颅脑MRI 检查结果，2 例颅脑MRI 检查正常。本文2 例患儿均存在刺激后诱发抽搐的表现，可能与丘脑病变有关。多数患儿逐渐进展至脑萎缩（11/16），且多数在发病半年内出现（7/16），最晚4 年后出现。4 例患儿行颅脑MRS，其中3 例存在异常，分别为乳酸峰增高[2]、N-乙酰天冬氨酸峰减少[2，9]、谷氨酸/谷氨酰胺（Glx）峰升高[2，4]及胆碱峰升高[9]，考虑与神经元受损、缺氧、代谢异常有关。2 例患儿未提及脑电图，半数存在与癫痫对应的痫样波伴背景慢波改变（7/16）[2，8-11]。治疗方面表现为超难治性癫痫，激素、丙种免疫球蛋白、多种抗癫痫药物、生酮饮食及手术治疗均无效。

4 例患儿发病后半年内死亡，2 例为2 年后死亡，其中仅1 例为学龄前儿童，8 例存活者均存在不同程度的耐药性癫痫，同时伴有脑功能衰退症状，1 例无觉醒周期，仅3 例患儿预后较好[7，12]。病程中都曾发生过癫痫持续状态，偶有间断全身强直阵挛或局灶性癫痫发作。提示p.R403C 突变存在两种不同的发展过程，一种发病后出现严重脑功能障碍以致无法挽救生命，多见于学龄期儿童；另一种呈缓慢进展趋势，多见于学龄前儿童。

总之，p.R403C 突变是线粒体分裂缺陷性罕见病，好发于学龄前及学龄期儿童，男女发病概率均等，常伴有语言发育迟缓，多数表现为轻微损伤或感染后诱发局灶性癫痫和（或）癫痫持续状态。临床上对于上述症状应考虑p.R403C 基因突变可能性，尽早行全外显子检测以明确病因。