脑腱黄瘤病伴腭肌阵挛的临床特征和CYP27A1 基因复合杂合突变家系分析

王红芬，张 旭，王湘庆，黄旭升

解放军总医院第一医学中心 神经内科，北京 100853

脑腱黄瘤病(cerebrotendinous xanthomatosis，CTX)是一种常染色体隐性遗传脂肪代谢障碍性疾病。其致病基因为CYP27A1，该基因致病变异导致线粒体固醇27-羟化酶缺乏，使胆固醇合成胆酸受阻，引起胆固醇及其代谢产物在不同组织中沉积而发病。临床特点包括婴幼儿期出现腹泻、儿童期出现白内障、青春期或成年期发现肌腱黄瘤、成年期出现进行性神经功能障碍(痴呆、精神异常、锥体束征、小脑性共济失调、癫痫等)。头颅MRI可见双侧小脑齿状核、白质、大脑白质T1WI 低信号、T2WI 高信号，病灶部位病理可发现胆固醇及其代谢产物沉积。诊断依靠病理检查及基因检测。治疗以鹅去氧胆酸为主。本文报道1 例经病理及基因检测确诊的脑腱黄瘤病，该患者合并罕见的腭肌阵挛，并对自2003 年以来文献报道的中国籍脑腱黄瘤病患者病理特点进行总结，旨在提高临床医生对该病的认识。

对象和方法

1 研究对象 解放军总医院第一医学中心2018 年8 月收治的1 例CTX 患者，女，20 岁，独生女，父母非近亲结婚，出生时无窒息、缺氧。新生儿期粪便颜色发白，自幼弓形足，学习成绩中、下等。8 岁时患白内障行手术治疗，19 岁时出现行走不稳、构音不清，20 岁时出现饮水呛咳、癫痫发作。家族中无类似病史。

2 方法 回顾性分析其临床特点、影像学检查、病理结果、基因检测结果以及治疗转归。以“脑腱黄瘤病”、“脑腱性黄素瘤病”、“脑腱性黄瘤病”等为关键词，检索2003 年以来中国知网、万方知识服务平台，以“cerebrotendinous xanthomatosis”为关键词搜索PubMed 数据库，收集2003 年以来国内外报道的中国籍脑腱黄瘤病患者临床特点、实验室检查、基因检测并进行汇总分析[1-19]。

结 果

1 病史 自幼弓形足，学习成绩中、下等，体育课动作不协调，易疲劳。8 岁时因视物不清诊断白内障，行手术治疗，后视力大致恢复正常。19 岁时开始出现行走缓慢，易跌倒，自觉下肢不协调，20岁时出现构音不清、饮水呛咳、癫痫发作。无血脂、肝功能异常，无皮肤颜色改变。初中文化水平。

2 查体 内科查体：体温36℃，脉搏72/min，呼吸18 次/min，血压120/76 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)，左侧跟腱增粗和高弓足(图1)。神经系统查体：意识清楚，简易精神状态检查(Mini-Mental State Examination，MMSE)评分21 分；蒙特利尔认知评估量表(Montreal Cognitive Assessment，MoCA)评分18 分。构音障碍。双侧腭肌阵挛(呈1 ～ 3 Hz 的固定性和节律性)。四肢肌力正常，四肢肌张力减低；双侧指鼻试验、跟膝胫试验不准，辨距不良；步基增宽。深浅感觉检查正常。双侧肱二头肌反射、膝反射亢进，踝反射正常；双侧掌颏反射阳性，双侧踝阵挛阳性。双侧Babinski 征、Chaddock 征阳性。

图 1 患者足部异常 A：左侧跟腱增粗； B：弓形足Fig. 1 Abnormal appearance of feet of the patient A: Thickened Achilles tendon on the left foot; B:High arch foot

3 血固醇谱检验 角鲨烯0.54μmol/L，二氢胆 固 醇85.97μmol/L ↑(0.01 ～ 10.00)， 脱 氢胆 固 醇16.33μmol/L ↑(0.30 ～ 5.00)，7- 烯 胆烷 醇30.91μmol/L ↑(0.01 ～ 12.5)， 菜 油 固 醇31.26μmol/L ↑(0.01 ～ 10.00)，豆固醇0.69μmol/L，β-谷固醇22.69μmol/L ↑(1.00 ～ 15.00)。血清极长链脂肪酸检测正常。

4 头颅MRI 双侧脑室旁、双侧底节区、双侧小脑半球对称性斑片状T1WI 等、低信号，T2WI 高信号；DWI 呈低信号为主的混杂信号；增强扫描未见异常强化；FLAIR 呈高信号；MRS 显示病灶区域NNA 峰减低，总胆固醇升高(图2)。腰椎双能X 线吸收测定法提示重度骨质增生，骨折危险性高。双侧跟腱超声未见明显异常。神经传导检测：双侧胫神经、腓总神经运动神经传导速度减慢(左胫神经32 m/s，右胫神经32 m/s，左腓总神经34 m/s，右腓总神经 35m/s)；左侧胫神经、双侧腓总神经复合肌肉动作电位波幅降低(左胫神经3.58 mV，左腓总神经远端5.29 mV、近端3.61 mV，右侧腓总神经远端5.56 mV、近端3.58 mV)，双侧腓总神经复合肌肉动作电位波幅近端较远端降低＞30%，可疑传导阻滞；双侧胫神经、右侧腓肠神经感觉神经传导速度减慢(左胫神经33 m/s，右胫神经29 m/s，右腓肠神经35 m/s)，双侧胫神经、腓肠神经感觉神经动作电位波幅降低(左胫神经1.11μV，右胫神经1.11μV，左腓肠神经4.86μV，右腓肠神经1.62μV)，余所检神经未见明显异常；未进行针极肌电图检查，提示周围神经脱髓鞘损害，以运动神经受累为主。脑电图显示：双侧额极、额区及额下区及颞中线区散发高-极高波幅，3.5 Hz 棘、尖慢波复合波，左右不同步发放。骨密度测定：骨质疏松，骨折风险高。左侧跟腱活检：玻璃样变的纤维组织(图3)。

图 2 头颅MRI： A ～ B示双侧脑室旁、双侧底节区对称性斑片状FLAIR高信号； C ～ D示双侧小脑半球可见对称斑片状T1WI等、低信号，T2WI高信号； E示DWI呈低信号为主的混杂信号；F示增强扫描未见异常强化； G示小脑FLAIR呈高信号； H ～ I示MRS病灶区域NNA峰减低，总胆固醇升高Fig. 2 Brain MRI images: A-B show symmetrical patchy FLAIR hyper intensity in bilateral paraventricular and bilateral basal segments; C-D show symmetric iso- or low T1WI intensity signal and high T2WI intensity signals in bilateral cerebellar hemispheres; E shows low DWI signal；F shows no abnormity in enhanced scan; G shows high FLAIR signal in cerebellar; H-I show decreased NNA peak and increased cholesterol peak of MRS in lesions

图 3 跟腱活检病理示：玻璃样变的纤维组织 (HE染色，20×50)Fig. 3 Achilles tendon biopsy: hyaline fibrous tissue (HE, 20×50)

5 基因检测 结合患者左侧跟腱病理结果、头颅MRI 表现，诊断脑腱黄瘤病。采集先证者外周血，提取基因组DNA，采用PCR 扩增CYP27A1基因的所有外显子及剪切位点序列，对PCR 产物进行Sanger 测序。发现CYP27A1 基因复合杂合变异，分别为5 号外显子c.1016C ＞T(p.Thr339Met)及7 号内含子c.1263+1G ＞A(IVS7-5)，美国医学遗传学与基因组学学会(American College of MedicalGenetics and Genomics，ACMG)变异评级均为致病性，均为国外已报道位点[20-21]。通过父母验证其中c.1016C ＞T(p.T339M)来自患者父亲，c.1263+1G ＞A(IVS7-5G ＞A)来自患者母亲(表1、图4、图5、图6)。

表1 CYP27A1 基因复合杂合变异Tab.1 Compound heterozygous variants in CYP27A1 gene

图 4 CYP27A1基因7号内含子C.1263+1G＞A测序结果 A：先证者杂合突变； B：先证者父亲无突变； C：先证者母亲杂合突变Fig. 4 CYP27A1 gene No.7 intron C.1263+1G＞A sequencing results A:Heterozygous mutation in the proband; B: No mutation in the father of the proband; C: Heterozygous mutation in the mother of the proband

图 5 CYP27A1基因5号外显子C.1016C＞T测序结果 A：先证者杂合突变； B：先证者父亲杂合突变； C：先证者母亲无突变Fig. 5 CYP27A1 gene No.5 exon C.1016C＞T sequencing results A: Heterozygous mutation in the proband; B:Heterozygous mutation in the father of the proband; C: No mutation in the mother of the proband

6 治疗及随访 确诊后因国内无鹅去氧胆酸未对因治疗，口服左乙拉西坦750 mg 2 次/d、奥卡西平150 mg 2 次/d 控制癫痫，碳酸钙D3600 mg 1 次/d 补钙治疗。2020 年8 月随访患者构音不清、饮水呛咳及行走不稳加重，癫痫控制良好。

7 文献复习 通过检索自2003 年以来中英文文献，共检索到22 个中国籍家系25 例CTX，对包括本例在内的26 例CTX 的临床特征及相关辅助检查结果进行分析。男性11 例，女性15 例，平均发病年龄1 个月～ 45 岁，平均(21.38±12.87)岁；平均确诊时间(12.58±11.5)年。首发症状为跟腱肿物12 例，白内障4 例，认知障碍6 例，行走不稳3 例，胆汁淤积型黄疸1 例。所有患者中目前存在肌腱肿物25 例，白内障10 例，腹泻1 例，弓形足9 例。神经系统表现为锥体束征22 例、小脑性共济失调18 例、构音障碍14 例、癫痫发作1 例、认知障碍18 例、周围神经病变7 例(表2)。26 例CTX 中仅本例出现腭肌阵挛。

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20 例完成头颅MRI 检查，发现脑内异常信号18 例，其中小脑16 例，多为小脑半球、齿状核对称性T1WI 等、低信号，T2WI 高信号，内囊及脑干13 例。脑电图癫痫样放电3 例，神经传导检测异常9 例，针极肌电图未见异常，主要表现为神经传导速度减慢，提示周围神经脱髓鞘损害。3 例完成血清胆甾烷醇水平测定，均升高。22 个家系中共16 个完成了基因检测，共15 个家系发现致病变异。最常见于2 号外显子，其次为5 号、1 号、6 号，包括复合杂合突变、纯合突变、缺失突变等(表3)。

讨 论

CTX 是一种常染色体隐性遗传病，于1937 年由Bogaert 等[22]首次报道。1991 年Cali 等[23]发现CYP27A1 基因是CTX 的致病基因。该基因突变导致胆固醇27-羟化酶(CYP27A)缺乏，使胆酸合成受阻，引起不同组织的胆固醇代谢障碍。正常人体内的胆固醇在胆固醇7-羟化酶(CYP7)的催化下生成7α-羟基4-胆甾烯-3-酮，在胆固醇27-羟化酶的作用下生成胆酸。胆固醇在体内的代谢途径主要是转化成胆汁酸，胆汁酸有两条合成途径，分别是经典途径和替代途径[24]。经典途径的限速酶为胆固醇7α-羟化酶(CYP7A)，该酶仅存在于肝，合成胆汁酸过程中产生大量固醇类中间产物。替代途径是在线粒体中进行的，胆固醇27-羟化酶是整个途径的关键酶，与CYP7A 不同的是，它为线粒体内酶，存在于除肝以外的多种组织和细胞。CYP27A1 基因变异引起胆固醇27-羟化酶缺乏，导致胆酸合成障碍及负反馈调节的减弱，使得中间代谢物7α-羟基4-胆甾烯-3-酮在一系列的代谢后生成不正常的25-羟化胆汁醇和胆甾烷醇，继而替代途径受阻，产生的胆汁酸减少，通过负反馈调节使经典途径活性增强，产生大量的固醇类中间代谢产物，引起胆汁分泌障碍性腹泻，亦可在软组织、神经组织、肺和血管内皮等部位沉积，形成黄瘤、造成神经系统损害、白内障和动脉粥样硬化等[25-30]。口服鹅去氧胆酸后阻断这种负反馈调节，减少固醇类中间代谢产物的生成，从而达到控制疾病发展的目的[31]。另外CYP27A 有着广泛的底物活性，除了催化胆固醇和胆汁酸中间产物，还具有对维生素D3 和25-羟化维生素D3 羟化的活性，故该酶活性缺乏会引起骨质疏松症[32]。

表3 26 例脑腱黄瘤病的影像、电生理、生化及基因特点Tab. 3 Imaging, electrophysiology, biochemical and genetic characteristics of 26 cases of cerebrotendinous xanthomatosis

CTX 临床表现主要为青少年白内障、小脑性共济失调、锥体束征、肌腱黄瘤、慢性腹泻、骨质疏松症和早发性动脉粥样硬化等[33]。本例患者有新生儿期粪便颜色发白，8 岁时白内障，跟腱增粗、高弓足，19 岁开始出现大脑皮质、小脑、锥体束征、癫痫等神经系统损害。血固醇谱检验升高，提示存在胆固醇代谢异常。腰椎双能X 线吸收测定法提示重度骨质增生。跟腱病理虽仅发现玻璃样变的纤维组织，未发现胆固醇结晶及其代谢产物沉积，考虑与患者诊断较早有关。有文献报道大部分病人是在20 ～ 30 岁发现，根据患者临床表现、体征、头颅MRI、病理及基因检测结果，结合CTX 的诊断标准诊断明确[34-35]。

脑腱黄瘤病临床出现腭肌阵挛罕见，国内外罕有报道。Donaghy 等[36]1990 年报道1 例脑腱黄瘤病出现腭部和咽部肌阵挛。Lagarde 等[37]回顾文献分析31 例脑腱黄瘤病患者的表型，发现8 例“口腔下颌肌阵挛”患者，该组发病年龄17 ～ 32岁，平均(26±7.9)岁，受累部位依次为腭部、咽部、喉、舌部。Stelten 等[38]最新研究显示肌阵挛的发生率为18%，可累及颚肌、舌肌、咽喉肌群。腭肌阵挛的病因分为原发性和继发性，原发性不能归因于结构性病因。继发性腭肌阵挛涉及脑干或小脑的病理，是一种临床、解剖学和病理学上定义明确的运动障碍，其特征是1 ～ 3 Hz 的固定性和节律性腭部收缩，通常在齿状核-红核-橄榄环路损害后10 ～ 11 个月内进展[39-40]。有文献报道齿-红-橄榄通路的功能障碍可能在CTX 中颚部肌阵挛中起作用[41]。齿状核-红核-橄榄环路又称Guillain-Mollaret 三角[42-43]，该环路由3 个解剖结构构成：小脑齿状核、对侧红核(位于中脑水平)和对侧延髓的下橄榄核。该环路的传入纤维起源于小脑齿状核，小脑齿状核发出纤维上行进入小脑上脚，这些纤维在中脑水平的结合臂(即小脑上脚)内十字交叉，后与对侧红核相突触，形成齿状核红核束，然后红核发出纤维在中央被盖束内下行投射到同侧的下橄榄核，下橄榄核发出传出纤维在小脑下脚的上部交又回到对侧的齿状核，形成橄榄小脑束。腭肌阵挛的发病机制为下橄榄核传入神经阻滞引发的对下橄榄核的超敏性去神经抑制有关。当下橄榄核失去上位中枢对其的抑制作用后，其过度发放自发的有节律的冲动，该冲动有节律地刺激齿状核到下运动神经元的投射通路从而引发腭肌阵挛。本例患者查体发现张口时腭肌不自主震颤，头颅MRI 发现基底节区、齿状核受损，即损害了下橄榄核的传入神经纤维，使下橄榄核失去上位中枢对其的抑制而发病，这与文献报道相符[36]。

我国患者肌腱黄瘤出现的平均年龄为(30.58±11.30)岁。CTX 的诊断较其初发症状有显著的滞后，平均为16 年。本研究通过总结发现我国患病人群计算确诊时间为(12.58±11.5)年，与文献报道大致相同[44]。通过对26 例患者的临床特点总结发现我国患者最常见表现为肌腱黄瘤，出现率为84.6%，另一综述报道我国16 个家庭中19 例出现率为100%[16]，而在西班牙的19 个家庭25 例中出现率仅为56%[45]。其次，我国患者腹泻及白内障发生率低，26 例中仅1 例出现腹泻，白内障发生率为38.5%[46]。癫痫极少出现，文献报道中仅有个案[47]。另一报道6 个家系中仅有1 例癫痫[29]。这与我们的发现一致，26 例中仅本例有癫痫，考虑与遗传异质性有关，受环境和其他遗传因素影响CTX 表型会发生变化。

CYP27A1 基因有9 个外显子，目前已报道该基因致病变异有50 余种，国外患者高发区域为6 ～9 号外显子[48]，我国患者高发区域为CYP27A1 基因2 号外显子，其中c.379C ＞T(p.Arg127Trp)可能是中国CTX 患者的热点突变，其次为5 号、1号及6 号外显子[16]，考虑与我国患者临床表现的特异性与基因型有关，目前尚未发现CTX 患者CYP27A1 基因型与临床表型关系的相关报道。本次数据统计中3 例完成血清胆固醇测定，均升高，由于我国大部分医院不能完成血清胆固醇测定，故限制了其在临床诊断中应用。

该病的治疗包括对因治疗及对症治疗。目前鹅去氧胆酸是唯一报道对本病有效的药物，早期口服可明显改善临床症状及延缓疾病进程。本例患者自幼学习成绩差、8 岁时诊断白内障行手术治疗，20 岁时出现癫痫发作就诊而确诊，因国内无鹅去氧胆酸，仅给予抗癫痫对症治疗。患者自发病均未引起家属及医生重视，确诊时已出现严重的神经系统损害表现，如能早诊断早治疗则可改善预后。

因此，当病人出现原因不明的肌腱肿物、腹泻、白内障、智力低下、小脑性共济失调等症状时要考虑该病的可能并进行肌腱活检及CYP27A1基因检测确诊[49]，早期给予对因治疗可明显改善预后，提高患者生活质量。