文题：线粒体脑肌病伴高乳酸血症及卒中样发作综合征1例临床特征与线粒体基因3243位点突变异质性：相关性的家系分析
发表：《中国神经再生研究（英文版）》杂志2010年第4期第295-300页
作者：何振巍，张朝东
第一作者：何振巍，男，1982年生，汉族；硕士在读；研究方向：神经疾病分子生物学；E-mail：donald19820315@hotmail.com
通讯作者：张朝东，博士，教授；中国医科大学附属第一医院神经内科；E-mail：xcdzhang@163.com.cn
单位：中国医科大学附属第一医院神经内科，辽宁沈阳，110001

文章摘要  
背景：线粒体脑肌病伴高乳酸血症及卒中样发作综合征是线粒体疾病中最常见的一种，它主要由线粒体基因组3243位点的腺嘌呤突变为鸟嘌呤所致。中国家系遗传性MELAS病的基因异质性与临床特性的关系尚未见报道。
目的:调查一个疑似患有母系遗传性线粒体脑肌病伴高乳酸血症及卒中样发作综合征家系的临床表现、生化学检测数据和影像学资料，探索其与血细胞线粒体基因突变异质性水平的关联性。
设计、时间和地点：以诊断为依据，单样本病例分析，独立遗传家系调查，系谱分析。实验于2009-03/2009-09进行，家系成员临床资料调查和影像学检查在鞍山市台安县恩良医院完成，生化检测和基因诊断在中国医大附属一院检验科和神经病学研究所完成。
对象：2009-01于中国医科大学附属第一医院发现1例线粒体脑肌病伴高乳酸血症及卒中样发作综合征家系，先证者为一22岁女性线粒体脑肌病伴高乳酸血症及卒中样发作综合征患者，该母系家系共12名成员，男性5人，女性7人。
方法:收集先证者和其母系家系12人的自然情况、抽搐及卒中样发作等病史，检测家系成员的血常规和运动前后血浆乳酸水平等指标，并做头部磁共振检查。之后用聚合酶链反应-限制性内切酶片段长度多态性（PCR-RFLP）法和DNA测序法检测并验证其成员存在线粒体基因组的m.3243A>G点突变，并用荧光实时定量PCR法（Real-time PCR）来定量m.3243A>G的水平。
主要观察指标：MELAS病先证者及其母系家系成员的典型、非典型的临床表现特点、生化学检测数据、影像学资料以及其与基因突变异质性水平等遗传特性的相关性。
结果:该家系部分成员存在抽搐、卒中样发作和高乳酸血症等线粒体脑肌病伴高乳酸血症及卒中样发作综合征的典型症状以及身材矮小、运动不耐受、发热和偏头痛等非典型症状。发作期头磁共振符合MEALS病影像学资料的典型特点，且普遍存在小脑萎缩表现。母系亲属均存在线粒体基因的3243位点突变，同时突变异质性水平越高，症状越典型且严重。抽搐发作首发年龄与异质性水平呈负相关（r=-0.852, P<0.05），血乳酸值与异质性水平呈正相关（运动前r=0.945，P<0.001；运动后r=0.945，P<0.001）。
结论:该家系确诊为母系遗传性线粒体脑肌病伴高乳酸血症及卒中样发作综合征，其致病因素为线粒体A3243G点突变。突变异质性水平与抽搐早现性和血乳酸值等临床表型存在相关性。
关键词：线粒体脑肌病伴高乳酸血症及卒中样发作综合征（MELAS病）；线粒体基因突变；异质性水平；临床特性

对专家审稿问题的思考：
问题：1.本文中的母系遗传性线粒体脑肌病伴高乳酸血症及卒中样发作综合征家系的发热症状：其体温波动的范围，及推测其可能的原因，是否与本病相关？
思考：该家系的发热症状是由调查问卷方式追问病史所得的，并不是研究者实际测量的结果，且发热症状常常受到受试者的忽视，条件限制使他们很少进行体温测量，因此很难得到确切的体温波动范围。在判定发热病史时，我们以“如果家系成员存在一月内三次及以上的体温超过38℃，……且平均每年有3～6个月出现上述情况”为标准确定为阳性，详细询问得知“发热往往为发作性不规则热，持续时间较短但体温升高幅度很大，一般不需治疗可自愈”。受试明显感觉发热，但是可以忍受，没有达到必须求医的程度，因此推迟应该体温超过正常范围1~2℃左右，不过此结果不精确且没有确切测量依据，因此文中没有体现。
在以往MELAS病的症状学报道中，发热情况没有被提到过。而且线粒体基因的功能定位均已明确，尚无体温相关性的基因。因此体温升高难以判定是线粒体基因突变的直接结果。我个人推测可能是该点突变造成的呼吸链功能异常，影响氧化磷酸化过程，造成机体各器官能量供应不足，机体代偿性的升高体温，加速血液循环和新陈代谢，以维持供能，但是此理论不够完善且无国内外文献或实验结果的支持，因此没有在文中阐述。
另外，最新的研究发现线粒体疾病患者细胞核内检测到了基因次级突变，即修饰基因，这是核基因表达为适应线粒体功能状态的结果，也有发现线粒体原始基因突变存在于细胞核内，这些核内基因与控制线粒体基因丰度和结构有关，因此证实了线粒体和核基因组之间存在双向信息流，我们需要进一步进行核内基因检测来探求是否存在体温相关性基因以及其是否改变。

问题：2.患者发作期应用丁苯酞软胶囊治疗，但也同时应用其它药物联合治疗，症状有所缓解，如何判断其单药的疗效？
思考：丁苯酞软胶囊并没有针对线粒体疾病的确切药效学依据，我们只是根据其药理学作用机制（文中已详述）予患者尝试性的治疗，这在用药前已经得到患者的知情同意。除此药外，我们还给予对症的营养神经和抗抽搐治疗，这些药物药效明确，只能控制症状而对线粒体疾病本身并无作用。该疾病发作特点具有反复性，间歇期临床症状和影像学表现均恢复正常。患者单纯接受对症治疗后在四个月时间内反复发作三次，而应用丁苯酞后随访六个月没有发作，这提示了丁苯酞可能的治疗效果，也可能是疾病自然的发作规律，丁苯酞要成为MELAS病的可靠治疗方式，还需要严格控制的随机对照试验的观察”。

问题：3.随访患者基因异质性水平较治疗前有所降低么？
回答：我们在先征者发病期和治疗后的缓解期分别取外周血三管进行了线粒体基因检测，结果m.3243A>G的异质性水平分别为65.7±5.7和60.2±4.6，在均数上是有所降低，但是样本量较少使标准差较大，不能因此判定治疗前后的异质性水平变化具有统计学意义，在这里也只是提示治疗有效的可能性，推测是线粒体功能的改善和细胞能量代谢的提高抑制了突变型基因的扩增和表达，不过这也没有文献依据，需要进一步实验的证明。
总之，我认为此实验研究确实存在样本量较少等不足，但是MELAS病发病率很低，临床确诊率更是较少，我们查阅了近十年来医大附属医院和本市几家省市级医院的病志，MELAS的确诊例数不足10例，其遗传性家系的报道在国内更是首次，这给我们的样本收集带来很大困难，也是研究结果缺乏统计学意义的原因之一。另外，本实验对MELAS的研究还只是基因异质性和临床特性相关性的阶段，很多结果只是具有临床意义，其理论机制没有国内外相关报道的阐述，这也需要我们根据临床现象进行下一步本质的探究。