佩梅病简介

简介

佩梅病（Pelizaeus-Merzbacher disease，PMD）是一种罕见的弥漫性脑白质髓鞘形成障碍的X 连锁隐性遗传疾病，属蛋白脂蛋白1（proteolipid protein l，PLP1）相关的遗传性髓鞘形成障碍疾病谱中的一种。PMD 特征性病理改变为神经髓鞘不能正常形成，而非其他遗传性白质脑病那样脱髓鞘改变。

疾病简介

1885 年，Pelizaeus 率先报道了有5 例男性患儿的家系，主要表现为眼球震颤、四肢麻痹、共济失调、发育迟缓等。Merzbacher 于1910 年再次对Pelizaeus 所报道的家系进行研究，此时受累的患者有14 例，有2 例女性患者，结果发现，此病具有X 连锁隐性遗传特征且在脑组织活检中发现白质髓鞘缺失故，将此病命名为PMD。此病病理表现为髓鞘区与脱髓鞘区交错，呈虎斑样外观，镜下可见嗜苏丹样物质沉积于半卵圆中心、脑干和小脑内。PMD是严重的致死、致残性神经遗传病，患者寿命均较短，严重者仅能存活至几岁，甚至生后即死亡。其发病率在美国为1/500 000～1/300 000, 我国尚缺乏相关的发病率研究，2007年本课题组首次在国内对一个PMD大家系进行了PLP1基因诊断与报道，并于2006年至今临床诊断PMD 76例，完成PLP1基因突变分析60例（其余患者基因分析正在进行之中），其中基因确诊57例。以下将从PMD病因、临床表现、辅助检查、诊断、、鉴别诊断、治疗、产前诊断与遗传咨询进行阐述。

病因与发病机制

PMD 的致病基因为位于Xq22.2 的蛋白脂蛋白1（proteolipid protein 1，PLP1）基因，PLP1基因全长约17 kb，含有7 个外显子，编码含有276 个氨基酸的PLP1 蛋白和其剪切异构体DM20。PLP1 是中枢神经系统髓鞘的主要成分，约占整个髓鞘蛋白的50%。其主要功能是组成并稳定髓鞘同时对少突胶质细胞前体细胞的发育起重要作用。PLP1主要在少突胶质细胞（oligodendrocyte, OL）表达，少突胶质细胞是神经胶质细胞的主要类型，遍布于中枢神经系统的灰质与白质内，尤以白质为多，少突胶质细胞是髓鞘形成细胞，少突胶质细胞正常发育为中枢神经系统髓鞘的完整性提供了保障。髓鞘是包裹于神经细胞轴突外面的管状外膜，髓鞘上有朗飞氏结，可使神经冲动跳跃传递，髓鞘由髓磷脂构成具有绝缘作用，能够提高神经冲动的传导速度，并具有轴突保护作用，轴突传导速度由突触直径、髓鞘厚度、朗飞氏结的数目与空间分布及结间区域离子通道的分子组成进行调控，髓鞘在神经信息精确、高效传递以及中枢信息整合的发挥中起着极其重要的作用。少突胶质细胞/髓鞘异常能够改变轴突束的稳定，从而影响神经细胞的基本电传导模式，最终影响正常突触传递。研究表明Plp过表达转基因小鼠可以造成认知行为损害，可能与少突胶质细胞/髓鞘功能障碍通过改变谷氨酸能与多巴胺能信号传导导致的神经环路异常有关，在少突胶质细胞/髓鞘异常的神经元中进行电生理的相关研究将有助于理解这些信号通路中分子在轴突-髓鞘的相互作用机制。

PLP1 基因缺陷可使PLP1 蛋白表达过度（PLP1 基因重复突变）、表达下降或细胞内分布异常（PLP1 基因点突变）以及PLP1缺失，这些均可以导致少突胶质细胞/髓鞘功能异常，从而导致髓鞘形成异常和（或）少突胶质细胞死亡，使得广泛白质区域髓鞘缺乏或减少。PLP1基因不同突变类型通过不同的细胞与分子机制导致了临床表型的差异。

临床表现

PMD 的典型临床表现为眼球震颤、肌张力低下、共济失调及进行性运动功能障碍。在疾病发展过程中，多数患儿初始能逐渐进步，然后出现智力运动发育逐渐倒退，且运动功能障碍比智力障碍更显著。PMD属于PLP1 相关性疾病中的一种，PLP1 相关性疾病是一个由重到轻的连续性疾病谱，按临床表现从重到轻和起病年龄的不同分为6 型(表1)：先天型PMD（connatal PMD），经典型PMD（classic PMD），中间型（a transitional form），无PLP1 综合征（PLP1 null syndrome），复杂型痉挛性截瘫（complicated spastic paraplegia）和单纯型痉挛性截瘫（uncomplicated spastic paraplegia）。

先天型PMD

先天型PMD出生时起病，临床症状重。表现为钟摆状眼震、肌张力低下、吞咽困难、喘鸣，部分患儿可有癫痫发作。认知功能严重受损，语言表达严重受累，但可有非语言交流，部分患儿有理解语言的可能。整个发育过程中不能独自行走。随病程进展肢体逐渐痉挛。多数于儿童期死亡，少数存活时间较长，但一般不超过30 岁。

经典型PMD

经典型PMD为Pelizaeus 和Merzbacher所描述的PMD，也是最常见的一种。多于生后数月内发病，最迟不超过5 岁。早期表现有眼球震颤、肌张力低下。10 岁前运动功能可缓慢进步，可获得上肢随意运动和行走能力，之后逐渐倒退，随病程进展眼球震颤可消失，继而出现运动发育障碍，如步态蹒跚、共济失调、四肢瘫痪等，还可伴认知功能损害和锥体外系异常表现。患者多在30～70 岁死亡。

中间型PMD

中间型的临床表现介于先天型和经典型之间。

无PLP1 综合征

此种类型比较特殊，没有眼球震颤表现。1 岁内发育多正常，于1～5 岁起病。主要表现为轻度四肢痉挛性瘫痪，共济失调，轻至中度认知功能受损，可获得一定语言功能，多于青春期后出现倒退，部分患儿可伴有轻微周围神经症状。寿命多在50～70 岁。

复杂型痉挛性截瘫

患儿1 岁内多发育正常，多于1～5 岁起病。主要表现为眼球震颤，共济失调，下肢进行性无力和痉挛，自主功能紊乱（如膀胱痉挛），无或轻微认知功能受损，语言功能多存在。寿命多在40～70 岁。

单纯型痉挛性截瘫

本型为最轻的一种类型，患儿1 岁内通常发育正常，1～5 岁起病，也可以30～40 岁才出现症状。主要表现为逐渐出现的下肢进行性无力和痉挛，自主功能紊乱（如膀胱痉挛）。但患者无眼球震颤和认知功能受损。寿命多正常。

表1 PLP1相关性疾病临床分型表型发病年龄神经系统表现行走语言死亡年龄先天性PMD新生儿期生后即发现眼球震颤、吞咽无力、喘鸣、肌张力低下、严重痉挛伴/不伴惊厥、认知障碍从不会

不会、也可能有非语言交流与语言理解婴儿到30岁经典性PMD5岁以内

生后两月内发现眼球震颤、起始肌张力低下、痉挛性截瘫、共济失调、步态不稳伴/不伴肌张力障碍、手足徐动症、认知障碍辅助行走，儿童/青春期丧失行走功能通常可以出现30~70岁无PLP1综合征5岁以内无眼球震颤、轻度痉挛性截瘫、共济失调、周围神经病、轻到中度认知障碍会

会，通常青春期恶化50~70岁复杂SPG25岁以内

眼球震颤、共济失调、自主神经功能障碍*、痉挛性步态、轻度或无认知障碍会

会40~70岁单纯SPG2通常为5岁以内， 也可以30~40岁

自主神经功能障碍*、痉挛性步态、无认知障碍会正常

注：中间型PMD临床表现介于先天性与经典型PMD之间；*痉挛性膀胱辅助检查

头颅核磁共振图像

magnetic resonance imaging，MRI，PMD 影像学主要表现是髓鞘发育不良或髓鞘完全无发育。头颅MRI可显示髓鞘化异常，主要表现在脑白质T2 加权像和Flair 像弥漫性高信号，此项检查对PMD 诊断具有重要意义。因为生后第1、2 年是脑白质髓鞘化形成的重要时期，所以此时头颅MRI 表现特异性相对较小。但因正常3 个月婴儿的内囊后肢、胼胝体压部和视放射区已经有髓鞘形成，所以早期这些部位异常对PMD 诊断具有重要意义。随着PMD 患儿年龄逐渐增加，其脑白质发育极其落后，头颅MRI 表现为新生儿样脑白质表现，T1 加权像脑白质改变常不明显，T2 加权像脑白质几乎全部为高信号。随着病情进展，脑白质容积缩小，表现为胼胝体变薄，脑室扩大和皮质内陷。痉挛性截瘫患儿脑白质异常程度较PMD轻，其头颅MRI T2 加权像可表现为片状高信号。

核磁共振波谱分析

magnetic resonance spectrum，MRS，胆碱复合物（choline，Cho）包括甘油磷酸胆碱、磷脂酰胆碱、磷酸胆碱等，是细胞膜磷脂代谢的重要组成成分。当细胞膜分解破坏时，Cho 水平会升高。因为PMD 是髓鞘形成障碍性疾病，Cho 水平不高，与脑白质脱髓鞘疾病比较具有重要意义。Bonavita 等报道无PLP1 综合征中N-乙酰天门冬氨酸（N-acetylaspartate，NAA）水平下降。相反，在有PLP1 基因重复突变患儿中NAA 水平会增高，此项容易和Canavan 病相混淆。

分子遗传学检测

PLP1基因突变类型多样。截至目前已发现PLP1相关疾病的PLP1 基因突变142 种（human gene mutation databases），包括重复突变、点突变与缺失突变。以重复突变最为常见，占PMD 患者总数的50%～70%，点突变占PMD患者总数的10%～25%。据此，在临床诊断为佩梅病患者基因检测策略首先进行PLP1基因重复突变检测，多重连接探针扩增技术（multiplex ligation-dependent probe amplification ,MLPA），是近几年发展起来的一种针对待检DNA序列进行定性和半定量分析的新技术。该技术高效、特异，在一次反应中可以检测30-48个核苷酸序列拷贝数的改变，目前已经应用于多个领域、多种疾病的研究。在佩梅病诊断中用于检测PLP1基因重复/缺失突变。结果正常者应用DNA直接测序方法进行点突变的检测。

对于临床疑似PMD患儿需行PLP1 基因检查以确诊。

研究表明在PLP1相关疾病谱系中基因型与表型具有明显的相关性： PLP1 基因突变以重复突变最为常见，占50%～70%，点突变占10%～25%,而缺失突变仅占2%左右。 PLP1基因重复突变见于大多数经典型与中间型PMD；点突变临床表型分布广泛，可以见于PLP1相关疾病的全部临床表型，但以先天型PMD为多；而缺失突变见于无PLP1综合征与痉挛性截瘫2型。我们课题组对53例完成PLP1基因突变分析PMD患者的实验结果显示：71.7%为PLP1基因重复突变，其中临床表型为经典型与中间型PMD分别占68.4%（26/38）与26.3%（12/38）；22.6%为点突变，其中41.6%（5/12）为先天型PMD；5.7%未发现PLP1基因改变。最新研究还表明PMD患者伴随PLP1基因重复突变的X染色体所累及区域拷贝数变异（copy number variation, CNV）片段大小与临床表型密切相关，我们前期应用基因芯片对上述38例PLP1基因重复突变患者的相关区域CNV的改变进行初步分析结果也显示了CNV片断的大小和模式与临床表型密切相关。迄今为止北京大学第一医院儿科通过基因检测共确诊58 例PMD 患儿。

诊断

PMD 临床诊断主要依据典型临床表现和头颅影像学检查，确诊依靠分子遗传学研究。临床上遇到男性患儿，以眼球震颤起病，主要表现为眼球震颤，肌张力低下、共济失调及进行性运动功能障碍，头颅MRI 示T2 加权像脑白质弥漫性高信号，要考虑PMD的可能，应进一步行PLP1 基因检查以确诊。

鉴别诊断

PMD 与佩梅样病鉴别

如果PLP1 基因检查无异常，应该进一步查GJA12基因，尤其对于临床表现为经典型PMD 的女性患儿。

佩梅样病（Pelizaeus-Merzbacher-like disease，PMLD）是一种少见的常染色体隐性遗传的弥漫性脑白质髓鞘形成障碍疾病，其临床表现和PMD 患者相似，故得名PMLD。目前已知的PMLD 的致病基因是缝隙连接蛋白α12（gapjunction protein alpha 12，GJA12），又称GJC2，还有其它基因可以引起PMLD的临床表现，因此，将GJA12/GJC2导致的PMLD叫做PMLD1，此基因是2004 年由Uhlenberg 等确定。GJA12 基因长约9.9 kb，包括2 个外显子，编码区位于第2 外显子，基因编码产物为缝隙连接蛋白47（gap junction protein 47，connexin 46.6，Cx47），GJA12 基因突变可导致严重神经系统病变。PMLD 发病机制尚不清楚，目前认为PMLD 相关的GJA12 基因突变，可能导致Cx47表达变化，干扰了星形胶质细胞（astrocytes）与少突胶质细胞（oligodendrocytes）之间的偶联。星形胶质细胞和少突胶质细胞之间通过缝隙连接相互偶联。不同细胞表达不同的缝隙连接蛋白。星形胶质细胞之间通过Cx43/Cx43 和Cx30/Cx30 通道相偶联。星形胶质细胞/少突胶质细胞之间通过Cx43/Cx47 和Cx30/Cx32 通道相偶联。免疫染色切片显示Cx47 在少突胶质细胞表达，且靠近其细胞边缘，GJA12基因的错义突变导致了Cx47 功能的缺失，因此认为GJA12基因突变影响Cx43/Cx47 介导的A/O 偶联，从而出现一系列临床表现。北京大学第一医院儿科2007 年在国内率先诊断并报道了2 例PMLD，基因分析结果示1 例为GJA12 基因点突变，1 例为移码突变，且为1 号染色体父源性单亲二倍体所致。截至到目前为止，本课题组临床诊断9例PMLD患者，基因确诊的PMLD1患者4例，国际上基因确诊仅60余例。

PMLD 与PMD 临床表现相似，头颅MRI表现 与PMD 基本一样，难以区分，但PMLD 患者出现惊厥机率大。PMLD 是常染色体隐性遗传，男女发病无显著差别为常染色体隐性遗传，男女发病没有明显差别，但PMD 是X 连锁隐性遗传，男性多见，且更严重。根据一般的影像学及生化检查很难将此两种疾病分开，目前只能依赖基因突变分析进行确诊，如果PLP1 基因检查无异常，应该进一步查GJA12/GJC2基因检测，尤其对于临床表现为经典型PMD 的女性患儿。

白质消融性白质脑病

vanishing white matter disease，VWM，此病也可表现为大脑白质的弥漫性受累，但是异常白质可以出现液化表现，在Flair 像能看得很清楚似脑脊液信号。临床表现上也无眼震。而是以运动障碍起病、运动障碍重于智力障碍，每遇感染所致发热或轻微的头部外伤可引起病情明显加重，可以有共济失调、癫痫发作和视神经萎缩。

Salla 病

是由溶酶体中N-乙酸神经氨酸（NANA）蓄积所致的游离唾液酸贮积病，临床上也可表现为肌张力低下、眼球震颤和智力运动发育迟缓。但是癫痫在此病中较PMD 中更常见，而且此症可有粗陋面容、肝脾大以及心脏扩大。头颅MRI 在较重的患儿中可表现为弥漫性T2 高信号，在相对轻的患儿中主要集中在脑室周围。高效液相串联质谱分析检测尿中游离唾液酸增加可以诊断，培养的皮肤成纤维细胞中游离唾液酸贮积在溶酶体而不是胞浆中或者发现SLC17A5 基因的致病突变可确诊此病。

治疗

目前，佩梅病及佩梅样病尚无满意治疗方法。妊娠妇女如果怀疑是PLP1 或者GJA12 基因突变携带者，可进行遗传咨询、产前诊断。但受累胎儿的表现型很难准确预测，因为带有同样突变的家族成员其表现型可以差别很大。随着干细胞研究的深入，有些疾病已经实现了用干细胞移植来治疗。虽然目前仍有一些关键的技术问题还没有解决，但是相信在不久的将来用干细胞移植治疗PMD 及PMLD也会成为可能。

产前诊断与遗传咨询

产前诊断（prenatal diagnosis）又称宫内诊断或出生前诊断，它是在遗传咨询的基础上，利用各种诊断技术，对胎儿疾病做出宫内诊断。产前诊断除了对遗传性疾病进行产前诊断，主要通过遗传学检测和影像学检查，对高风险胎儿进行明确诊断，通过对患胎的选择性流产达到胎儿选择的目的，从而降低出生缺陷率，提高优生质量和人口素质。

产前诊断方法依据取材和检查手段的不同，一般分为侵入性（invasive）和非侵入性（noninvasive）两大类, 前者主要包括羊膜腔穿刺、绒毛取样、脐血取样、胎儿镜和胚胎活检等；后者包括超声波检查、母体外周血清标志物测定和胎儿细胞检测等。目前产前诊断中仍以侵入性方法为主，以羊膜腔穿刺和绒毛取样两种最常用。在佩梅病家庭中先证者诊断明确后，进行家系分离分析，明确该家系中的遗传方式，即可进行遗传咨询与产前诊断，先证者经分子检测确定诊断，先证者之母再次怀孕后，签署知情同意书，采集胎儿绒毛或者羊水提取DNA进行产前分子诊断，SRY用于胎儿性别鉴定，DXS6797、DX6807与AR分别为X染色体上短重复序列标签进行是否有母血污染与胎儿生物学父母的检测，对于基因诊断则依据先证者分子遗传学诊断所用方法来进行。

遗传咨询（genetic counseling）是一个帮助人们理解和适应遗传因素对疾病的作用及其对医学、心理和家庭影响的程序。这一程序包括：通过对家族史的解释来评估疾病的发生或再发风险率；进行相关疾病的遗传、实验室检测、治疗处理及预防的教育，并提供与疾病有关的各种可以求助的渠道和研究方向；辅导促进知情选择和对所患疾病及其再发风险的逐步认知和接受。对于具有产前诊断指征者均需进行遗传咨询。

随着现代检测技术的进步，对遗传病认识的不断深入，遗传咨询在公众生活中的作用越来越重要，特别是近年来对遗传病筛查的普遍开展，使得遗传咨询从过去的少数人咨询，变成现在所有与遗传病有关的范围更广的咨询。可以预见，在未来遗传咨询的基本原则不变，但遗传咨询的内容将会不断更新，应用的领域也会越来越广泛。