2. 广东省医学科学院/广东省人民医院儿科/广东省神经科学研究所, 广东 广州 510080;
3. 广州市妇女儿童医疗中心, 广东 广州 510115
结节性硬化症(tuberous sclerosis complex, TSC)是一种以多器官组织缺陷和错构瘤为特征的 系统性疾病,为常染色体显性遗传性疾病,发病率 约为1/6000~1/ 万[1]。致病基因为TSC1 和TSC2, 其中TSC1 位于第9 号染色体(9q34)[2],TSC2 位于第16 号染色体(16p13.3)[3]。TSC 在心脏 主要表现为心脏横纹肌瘤(cardiac rhabdomyomas, CRM)。原发性心脏肿瘤在儿童中非常少见,其发病率约为0.027%~0.17%[4],其中最常见的为 CRM,约占儿童各种原发性心脏肿瘤的60% [5]。 有研究显示TSC 患者中发生CRM 的机率较高,而 CRM 是TSC 的主要诊断指标之一[1, 6]。认识TSC 患 者CRM 发生和演变规律以及对心脏电生理和血流 动力学的影响,对病情判断、临床处理和预后评 估有重要意义。本研究归纳分析了15 例TSC 相关 的CRM 患儿的临床特征、影像学特点、心脏电生 理和血流动力学特点,现报告如下。 1 资料与方法 1.1 研究对象
2009 年7 月至2014 年7 月广东省人民医院及 广州市妇女儿童医疗中心收治了行心脏彩超检查 的TSC 患儿22 例,其中合并CRM 15 例(68%)。 15 例患儿中,男性8 例,女性7 例。患儿年龄3 d 至5 岁,中位年龄为4 个月。
TSC 的诊断参照1998 年国际结节性硬化症协 会委员会(International Tuberous Sclerosis Complex Consensus Conference) 制定的诊断标准[6]。CRM 的诊断主要依据心脏肿瘤的超声心动图特点:肿 瘤数量、位置、大小、形状、有无钙化、包膜、 空泡化、瘤蒂形成等符合以往CRM 所定义的超声 特点;TSC 家族史和伴有TSC 其他临床表现也支 持CRM 的诊断;部分患儿同时行心脏CT 或MRI 扫描、基因检测以进一步明确CRM 的诊断[7, 8, 9]。 1.2 一般检查
15 例患儿全部进行详细体格检查、心脏彩超、 头颅MRI、心电图、脑电图检查,其中8 例行肝 肾彩超检查,4 例行心脏MRI 检查,1 例行心脏 CT 检查。 1.3 基因检测
获得患儿家属知情同意后,提取2 例患儿 的外周血白细胞DNA,通过直接基因测序法对 TSC1、TSC2 基因的外显子进行检测,从而发现可 能存在的基因突变。如发现患儿有基因突变,则 对其父母的相同位点进行基因检测。 2 结果 2.1 TSC 的临床特征
15 例患儿除均合并CRM 外,其他主要的临 床特征为:头颅MRI 扫描示室管膜下结节(图 1; 15 例)、大脑皮质结节(11 例)、皮肤色素减退 斑(13 例)、癫癎(10 例)、智力障碍(4 例)。 另外,出现面部血管纤维瘤3 例,肾血管肌脂瘤1 例,肾囊肿1 例,鲨鱼皮斑1 例。未发现额前纤维斑、 齿龈纤维瘤、甲周纤维瘤及室管膜下巨细胞星形 细胞瘤。
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图 1 患儿的头颅MRI 表现患儿男,5 岁,基因检测 证实为TSC。MRI-FLAIR 像显示双侧室管膜下可见突向脑室腔的 多发不规则结节,呈稍高信号,直径约5~10 mm 不等, 为室管膜 下结节(白箭头所示);左侧侧脑室后角可见向皮质延伸的楔形 病变,呈稍高信号,为皮层发育不良(红箭头所示)。 |
心脏彩超所见CRM 的肿瘤多数呈类圆形强 回声团,边界清晰,基底较宽(图 2)。4 例患 儿行心脏MRI 扫描:1 例示肿瘤与肌肉分界不 清,T1WI、T2WI 均呈稍高信号;另3 例示肿瘤 T1WI、T2WI 均与心肌信号相似,增强后扫描与 心肌强化相似或轻度均匀强化。1 例心脏CT 扫描 (图 3)示肿瘤呈类圆形,边缘光滑规整,基底 宽,密度均匀,未见钙化,平扫呈等密度,增强 扫描肿物中度均匀强化。15 例CRM 患儿中,13例的右心室发现肿瘤,10 例的左心室发现肿瘤, 1 例的右心房发现肿瘤,未在左心房发现肿瘤,可 见CRM 绝大部分位于左右心室。在肿瘤数量上, 单发的有4 例,2 个肿瘤的4 例,数量≥ 3 个的7 例,多发的病例占73%(11/15)。肿瘤的最大径 为31.7 mm×11.7 mm,于一个2 岁8 月龄患儿的 左心室发现。15 例患儿中有6 例发现合并其他心 脏问题,其中5 例为卵圆孔闭,1 例为三尖瓣反流。
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图 2 心脏彩超患儿为男婴,4 月龄,心脏彩超显示横 纹肌瘤位于靠近右室流出道的室间隔上(箭头所示),呈强回声, 大小4.9 mm×6.7 mm。 |
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图 3 心脏CT 扫描患儿为男婴,生后19 d 行心脏CT 扫描,见右心室窦部及右心房近三尖瓣上方各一类圆形肿物影, 向心室腔及心房腔内凸出,边缘光滑规整,密度均匀,平扫呈等 密度,为多发CRM(箭头所示)。 |
15 例患儿中,3 例发生心律失常,发生 率为20%。其中1 例有2 个肿瘤,分别位于右 心室窦部及右心房近三尖瓣上方,大小分别为 8 mm×8 mm×10 mm 及7 mm×6 mm×5 mm, 临床表现为突然出现轻度发绀、气促,心率升至270~280 次/ 分,心电图示预激综合症(A 型)并 发室上性心动过速,予三磷酸腺苷静推后室上速 复律。
2 例发生心力衰竭,发生率为13%,行心脏 彩超并MRI 检查示肿瘤均为单发,其中1 例肿瘤 大小为2.5 mm×1.5 cm,位于左心室流出道,心电 图检查结果为左前分支传导阻滞、沿长轴顺钟向 转位;另1 例肿瘤大小为1.4 mm×1.6 mm×1.9 cm, 位于右心室的流出道,心电图检查示阵发性室性 心动过速。2 例均予内科药物保守治疗,心力衰竭 好转。 2.4 CRM 的生长及消退
对3 例患儿进行了影像学随访。其中2 例分 别于半年及2 年后复查心脏彩超,发现心脏肿瘤数 量未变,但肿瘤最大径有所缩小,半年复查者最大 径由6.7 mm×5 mm 缩小至6.0 mm×5.3 mm,2 年 复查者由22 mm×11 mm 缩小至19 mm×13 mm。 另1 例患儿5 岁时心脏彩超检查示心脏多发 CRM,3 年2 个月后行心脏MRI 增强扫描显示只 剩下1 个肿瘤,位于左室前壁心内膜下,直径为 8 mm。 2.5 基因检测
2例行基因检测的患儿均检测到了基因突变。 1 例为TSC1 基因突变:在受检者TSC1 基因发现 c.836_837insT(p.Leu279fs)突变,为杂合核苷酸 变异,即编码区第836_837 号核苷酸间插入核苷 酸T,导致第279 号密码子由原来编码Leu(亮氨酸) 变为终止密码,从而产生截短蛋白,影响蛋白功能。 受检者其父该位点为杂合子,其母该位点未见异 常。但患儿父母无明显TSC 的表现。
另1 例患儿检测到TSC2 基因突变: 分别 与参考序列(NG_012386.1 与AF013168.1)、 (NG_005895.1 与NM_000548.3) 进行比较, 发现TSC2 基因的杂合性突变c.826_827delAT (p.Met276ValfsX61),即cDNA 的826 和827 碱 基缺失(A 和T),导致第276 位密码子由原来编 码蛋氨酸变为缬氨酸,并引起氨基酸序列在此后 的61 位提前出现终止密码,产生截短蛋白,从而 影响TSC2 基因的功能,是患儿产生各种TSC 临床 表现的遗传学基础。患儿的父母无TSC 的表现, 对父母的c.826_827 位点进行检测,均未见异常, 故患儿的突变极可能为新生突变。 3 讨论
根据1998 年国际结节性硬化症协会委员会 (International Tuberous Sclerosis Complex Consensus Conference)制定的TSC 的诊断标准[6],符合两个 主要特征或者一个主要特征加两个次要特征,即 可确诊TSC,其中CRM 是11 个主要特征之一。 文献报道TSC 患儿中CRM 总的发生率为40 % ~80%,年龄越小,发生率越高[10, 11, 12],其中Yates 等[12] 统计了77 例0~4 岁患儿的CRM 发生率为 61.0%。本研究22 例TSC 患儿中发现15 例合并 CRM,发生率为68%,与国外报道相符[10, 11, 12]。鉴 于年幼TSC 患儿CRM 的高发生率,建议年幼TSC 患儿即使是无心脏症状也应常规行心电图和心脏 彩超检查,以发现潜在的心脏电生理和血流动力 学改变。TSC 的其他临床特征是随年龄增长而逐渐 表现出来的,故CRM 在诊断婴幼儿TSC 中显得尤 为重要,对于疑似TSC 的婴幼儿,心脏彩超检查 是非常必要的。
多普勒超声心动图是公认的诊断CRM 的首选 工具,其敏感性大于磁共振[8]。CRM 在超声心动 图上多表现圆形或椭圆形偏强回声结节,回声均 匀,境界清晰,大多病例的肿瘤为多发,主要位 于室间隔和左右心室[8-9,13]。本研究中多发CRM 的 病例占73%(11/15),肿瘤绝大多数位于右心室(13 例)和左心室(10 例),多数呈强回声团,边界 清晰,基底较宽,与前人研究结果相似[8, 9, 13]。
对TSC 患儿CRM 的随访研究发现,CRM 常 随年龄增长出现自然消退倾向[11,14-15]。Sciacca 等[13] 研究了33 例CRM 的临床表现及转归,发现8 例 (24.2%)出现心律失常(2 例为预激综合征), 4 例(12%)出现明显的流出道梗阻,其中1 例婴 儿因此死亡,随访存活的32 例患者发现31 例患 者的肿瘤数目和大小都出现下降。本研究15 例患 儿中,3 例出现心律失常(1 例为预激综合征), 2 例出现心力衰竭。随访其中3 例患儿发现肿瘤自 发缩小。3 例患儿均仅予常规抗癫癎治疗,未行抗 肿瘤治疗,肿瘤自发缩小或消退,提示CRM 可能 有自然消退的倾向。
虽然大多数CRM 不引起心脏血流动力改变, 并有自发消退趋势,但个别病例可引起卒死,故 仍需临床谨慎处理。对无症状的病例,每1~2 年应进行心脏彩超和心电图随访。对于因严重流出 道梗阻、难治性心律失常而危及生命者,手术切 除肿块为主要的治疗方法,可取得良好预后;对 有频发室性早搏或室性心动过速者应给予抗心律 失常药物治疗,预激综合征合并反复发作阵发性 室上性行动过速者,应给予药物治疗或行射频消 融治疗[5]。Kocabas 等[11] 对1 例合并右室流出道梗 阻、阵发性室性心动过速的多发CRM 患者给予依 维莫司、胺碘酮治疗,肿瘤明显缩小,右室流出 道压力明显下降,避免了手术。本研究中CRM 病 例因病情并非十分严重,采用减轻心脏负荷、抗 心律失常等内科保守治疗,取得了良好效果。因 TSC 患儿常发生婴儿痉挛,在使用促肾上腺皮质激 素治疗时,应注意该治疗有可能使CRM 增大[16]。
TSC1 基因和TSC2 基因两者的任一突变都可 导致TSC 的发生,TSC2 突变可引起更严重的表型。 TSC1 编码错构瘤蛋白(hamartin),TSC2 编码马 铃薯球蛋白(tuberin),后者由1 784 个氨基酸组 成,两蛋白形成异源二聚体。马铃薯球蛋白含有 一个高度保守的GTP 酶激活蛋白(GAP)区域, 后者能抑制Rheb,进而抑制mTORC1(雷铂霉素 靶蛋白复合物1)的活性。mTORC1 是蛋白翻译和 细胞生长的中央调节者。马铃薯球蛋白GAP 活性 的丧失被认为是TSC 的分子发病机制[17]。本研究 中基因检测为TSC2 突变的病例,为一男孩,5 岁, 2 岁余开始抽搐,伴智力倒退,反应较迟钝,面部 见血管纤维瘤,背部见多处色素脱失斑,心脏彩 超见左右心室内多发CRM,头颅MRI 扫描见双侧 室管膜下、皮质下灰白质多发性病灶。基因检测 发现TSC2 基因的杂合性突变c.826_827delAT,导 致第276 位密码子由原来编码蛋氨酸变为缬氨酸, 并引起氨基酸序列在此后的61 位提前出现终止密 码,产生截短蛋白,致马铃薯球蛋白丧失了GAP 活性,不能抑制Rheb,mTORC1 被过度激活,此 为患儿产生CRM 等各种临床表现的致病基础。 TSC2 基因之后紧邻PKD1 基因(1 型多囊肾病基 因),大片段的TSC2 基因缺失可影响PKD1 的表 达[18]。该患儿于8 岁时行腹部磁共振检查,发现 双肾多发囊肿,推测PKD1 基因的表达可能受影响。
以往TSC 的治疗以抗癫癎药物及外科手术为 主,虽然对TSC 合并癫癎进行抗癫癎治疗可以达 到大部分无发作[19],但抗癫癎药物毕竟只是针对抗癫癎发作。随着对TSC 发病机制的深入研究, 研发了新型药物雷铂霉素靶蛋白抑制剂(如依维 莫司),该类药针对癫癎形成,可能阻止癫癎及 伴随肿瘤(如CRM)的发生与发展,为改善患者 预后提供新的治疗途径。总而言之,CRM 较少产 生临床症状,常能自然消退,所以是预后良好的 肿瘤,但因其与TSC 高度相关,可因TSC 的其他 器官损害而变得预后不良。
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