结节性硬化症(TSC)——美丽却忧伤的疼痛“蝴蝶结症”

  临床诊断

  1911年有学者总结该病的典型三联征为癫痫、智力低下和面部皮脂腺瘤。结节性硬化症（Tuberous Sclerosis Complex，TSC）基因产生突变的原因可能是由于其对环境敏感性增加。结节性硬化症诊断标准1998年，首届国际结节性硬化症共识大会修订诊断标准，该标准以临床诊断为主，迅速获得广泛认可和临床应用。2012年，第2届国际结节性硬化症共识大会再次修订诊断标准，增加基因诊断，并且指出基因诊断可以作为独立的诊断标准。

（1）基因诊断标准：

  基因检测发现TSC1或TSC2基因致病性突变即明确诊断为结节性硬化症，其中，致病性突变系指明显降低TSC1或TSC2蛋白功能（如无义突变）、抑制蛋白合成（如大片段缺失），或经功能检测证实影响蛋白功能的错义突变；其他对功能影响不明确的TSC1或TSC2基因突变不能诊断结节性硬化症。有10%~25%的患者经常规基因检测未能检出基因突变，不能排除结节性硬化症的诊断，但与符合临床诊断标准的结节性硬化症不冲突。

（2）临床诊断标准：

  ①主要特征，包括色素脱失斑（≥3个，直径≥5mm）；面部血管纤维瘤（≥3个）或头部纤维斑块；指（趾）甲纤维瘤（≥2个）；“鲨鱼皮”样斑；多发性视网膜错构瘤；脑皮质发育不良（包括皮质结节和白质放射状移行线）；室管膜下结节；室管膜下巨细胞型星形细胞瘤（SEGA）；心脏横纹肌瘤；肺淋巴管肌瘤病；肾血管平滑肌脂肪瘤（≥2处）。

  ②次要特征，包括“五彩纸屑样”样皮肤损害；牙釉质点状凹陷（>3个）；口内纤维瘤（≥2个）；视网膜色素脱色斑；多发性骨囊肿；非肾脏错构瘤；视网膜无色性斑块；脑白质“移行痕”（在T2WI和T2FLAIR序列上表现为由深部脑白质延伸至皮质的细长边界清晰的线条状高信号）；直肠息肉；骨囊性变。

  具备2项主要特征，或者具备1项主要特征和2项次要特征，诊断为确定的（definite）结节性硬化症；具备1项主要特征，或2项次要特征，诊断为疑诊（possible）的结节性硬化症；仅肺淋巴管肌瘤病和肾血管平滑肌脂肪瘤作为主要特征同时存在，还需要其他特征方诊断为结节性硬化症^[4]。

图9 结节性硬化症部分特征^[8]

  动物模型

  为了进一步对TSC进行研究，科学家们开发了一系列大小鼠模型，其中包括：

  1.Eker大鼠模型

  Eker大鼠模型携带Tsc2肿瘤抑制基因上的一个缺陷，TSC2单拷贝基因缺失的雌性Eker大鼠（TSC2^EK/+），由于TSC2表达产物马铃薯球蛋白的表达缺失，从而出现mTOR信号通路激活。

  2.Tsc2基因缺失细胞注射小鼠模型

  传统的纯合子TSC2敲除小鼠会出现神经系统及心脏畸形，在胚胎期死亡；而杂合子TSC2敲除小鼠虽然可以存活，却无法形成肺部病变。2012年，有学者将Tsc2缺失细胞注射入免疫缺陷型裸鼠体内，观察到小鼠出现TSC2缺失样肺部改变，但是该建模方法病变产生的病理机制上并不符合疾病本身，非自发形成。

  3.TSC1基因突变小鼠模型

  TSC1敲减和敲除小鼠模型表型非常相似，且TSC1敲减模型与TSC2敲减模型表型也很相似，这种动物模型被认为是TSC1/2复合体调控mTORC1通路的第一手体内研究证据。可惜的是，C57BL/6小鼠系（非C3H或Balb/c小鼠系）约25%的杂合子TSC1小鼠幼崽在出生后断奶前不明原因死亡，无法进行进一步的研究。

  4.组织特异性TSC2或TSC1基因敲除小鼠模型

  已有研究尝试将TSC1或TSC2条件性等位基因小鼠与组织特异性cre等位基因小鼠杂交，组织病理却未能发现肾脏或肺部的病变，且这类小鼠常在出生后不久出现不明原因死亡。特定的基因敲除时间点及基因所在细胞位置是该类建模的关键，仍需进一步摸索，这类可自发形成病变的模型对于疾病的理解意义更为深远^[9]。

  5.Atg7/TSC1^GFAPCKO双基因敲除小鼠

  有学者通过繁殖培育出Atg7/TSC1^GFAPCKO双基因敲除小鼠^[10]，具体培育方式如下图：

图10 基因敲除小鼠培育方案简图^[10]

  治疗方式

  目前研究证实TSC的致病基因是TSC1、TSC2，但从目前有限的文献中发现，TSC2基因的神经系统病灶较TSC1更广泛、癫痫发生率更高，肾脏、肺部、眼部、面部的相关疾病患病率更高。在治疗方面，目前多为对症支持治疗^[2]。

  1.药物治疗：mTOR抑制剂——雷帕霉素（RAPA）

  RAPA是一种哺乳动物RAPA靶蛋白(mammalian target of rapamycin mTOR)抑制剂，由于TSC和TSC蛋白参与调节mTOR激酶活性，当TSC1或TSC2发生突变mTOR激酶活性异常增加导致TSC，因此考虑应用RAPA治疗TSC。RAPA因抑制mTOR活性参与调节细胞生长亦可用于抗真菌治疗，在器官移植术后也作为免疫调节药物应用，其通过抑制白细胞介素-2从而阻碍激活T淋巴细胞及B淋巴细胞来抑制免疫。RAPA通过不同的细胞因子受体阻断信号传导，阻断T淋巴细胞及其他细胞由G1期至S期的进程，从而发挥免疫抑制效应。研究显示，RAPA可缩小室管膜下巨细胞星型细胞瘤（subependymal giant cell astrocytomas，SEGA）、肾血管平滑肌脂肪瘤或肺淋巴管肌瘤病的肿瘤体积，可用于治疗TSC。依维莫司能够缩小SECA，在一些TSC病例中，其可作为外科手术之外的另外一种选择。

图11 mTOR 信号通路^[11]

  2.婴儿痉挛症的治疗

  婴儿痉挛症的治疗推荐个体化用药方案，氨己烯酸是治疗TSC合并婴儿痉挛症的一线药物。氨己烯酸是一种GABA转氨酶抑制剂，可引起抑制性神经递质GABA水平增加，目前已被证明治疗TSC合并婴儿痉挛症很有效。其他传统的抗癫痫药物（AEDs），包括苯巴比妥、苯二氮䓬类药物、丙戊酸和托吡酯，疗效则不明显或完全无效。卡马西平、奥卡西平和苯妥英可能导致癫痫发作的恶化，特别是在年幼的儿童和婴儿，这些药物可以加重婴儿痉挛，故不推荐应用于TSC合并婴儿痉挛的治疗。其他治疗，如肌肉注射促肾上腺皮质激素（ACTH）或口服糖皮质激素，可作为二线治疗，但疗效较氨己烯酸欠佳。

  3.外科治疗

  一但确诊SEGA，只要患者无临床症状，且被判断无急性脑积水的危险，临床医师可以选择继续影像学检査动态随访，否则，将釆取手术切除病灶，这是目前治疗SEGA的一种明确方案。局灶皮层结节切除对于大多数TSC患者属于姑息性而非治愈性手术；胼胝体切断可以有效减少失张力和强直发作，但对其他发作效差。少数患者胼胝体切断术后可达到癫痫无发作；SEGAs产生脑积水或明显占位效应时应手术切除，但可能复发。

  4.迷走神经刺激（VNS）

  VNS可以明显减少TSC患者简单部分性和复杂部分性发作，可以用于儿童癫痫的治疗，也可以改善成人癫痫中的情绪改变。关于VNS疗法目前证据尚不足，但是相关实验数据均表明，单用此种疗法，几乎没有患儿可免除癫痫发作。这种疗法可以和生酮饮食联合进行，尤其对那些耐药且不适宜手术治疗的患者。

  5.生酮饮食

  生酮饮食是一个由2：1，3：1，4：1，或更高比例的脂肪含量的蛋白质和碳水化合物(抗生酮的食物)。生酮饮食应用于治疗难治性癫痫已有超过80年的历史，其有效性和安全性已得到国际公认。其作用机制有4条途径，减少碳水化合物生成、活化三磷酸腺苷（ATP）、抑制哺乳动物RAPA通路，抑制谷氨酸兴奋性突触传递^[12]。