MTORopathy：成年后影像学检查显示病情进展迅速

《Neurology Open Access》：MTORopathy With Striking Progression on Imaging in Adulthood

一名32岁女性患者自18岁起出现睡眠相关局灶性至双侧强直阵挛发作，MRI显示左脑进行性皮质及白质T2高信号和脑叶扩大，病理确诊为FCD IIb型。基因检测发现MTOR基因嵌合性致病突变c.4448G>A（p.Cys1483Tyr），其机制与MTOR过度激活相关，未检测到第二击突变，提示单基因突变即可驱动病变进展。

　　

摘要

目的

我们报告了一名32岁的女性患者，她从18岁开始出现与睡眠相关的局灶性至双侧强直-阵挛性癫痫发作，病灶位于左侧额叶。在成人发病的情况下，通过MRI检查发现渐进性的病变变化，这些变化与一种镶嵌型的MTOR变异有关。

方法

该患者是通过基于左侧额叶活检诊断的癫痫手术项目纳入研究的。进行了临床表型分析、连续MRI检查、组织病理学分析以及基因检测。

结果

尽管患者的临床病情和检查结果稳定，但在12年的随访中观察到MRI上的渐进性变化，包括左侧大脑半球皮质和皮下组织的T2信号增强以及脑回扩张。左侧额叶活检显示皮质结构异常，正常层次结构丧失，皮质和白质中存在畸形神经元及“气球样”细胞，符合FCD（局灶性皮质发育不良）IIb型。在组织测序中检测到一种反复出现的镶嵌型致病性MTOR错义变异c.4448G > A（p.Cys1483Tyr），其频率为8.5%。

讨论

p.Cys1483Tyr变异此前已在半巨脑症患者中被报道，但尚未在FCD患者中发现。我们的发现扩展了与MTOR变异相关的脑部病变范围，超出了传统的FCD和HME（半巨脑症）范畴。鉴于其潜在的临床意义，患者将接受长期定期影像学监测。

引言

低级别癫痫相关脑肿瘤（LEATs）属于WHO I级肿瘤，具有混合的胶质细胞和神经元特征。¹大多数这类肿瘤恶性程度较低，但生长模式可能有所不同。FCD（局灶性皮质发育不良）或HME（半巨脑症）通常是静态病变，但可能导致癫痫。^2,3MTOR通路基因的功能获得性变异是最常见的FCD和HME的遗传原因，在散发性病例中常常表现为镶嵌型。^2,3关于具有影像学进展且经过分子学确认的成人病例的报道较少。然而，在极少数情况下，即使在癫痫诊断数十年后，影像学检查仍能观察到病变的进展。^4,5在一个患有II型局灶性皮质发育不良（FCD）并伴有同侧尾状核和豆状核T2信号增强的儿童病例中，检测到了致病性的体细胞MTOR变异。⁴在本研究中，我们描述了一例成年患者的显著病例：影像学显示病变呈进行性发展，但缺乏典型的FCD影像学特征，同时具有II型FCD的典型细胞结构改变，临床病情保持稳定。

方法

样本采集与处理

为了明确诊断，对一名病变进展中的患者进行了左侧额叶活检。活检仅在一个部位进行。连续的MRI检查显示，自活检以来病变情况保持稳定。组织病理学确认活检样本中包含20%的病变组织，通过标记和分离富含“气球样”细胞和畸形神经元的区域来实现。使用FFPE组织试剂盒（Qiagen，MD）从病变组织中提取基因组DNA。由于标准做法仅对肿瘤标志物和外显子组进行检测，因此未对血液或唾液样本进行测序。

外显子组测序

使用KAPA RNA HyperPrep试剂盒（Roche，瑞士巴塞尔）在Illumina NovaSeq 6000（加州圣地亚哥）上进行外显子组测序，深度为400倍。使用MuTect2（来自GATK版本3.7.0）、^{6、VarScan版本2.4.3、7和Strelka28检测体细胞变异。根据以下标准确定共识体细胞变异：（1）位于基因的编码区或剪接位点区域；（2）在gnomAD数据库中的出现频率低于5次；（3）存在于与癫痫（n = 786）、10或MCD（n = 165）、10或MTOR通路（n = 130）10或癌症通路（n = 664）11相关的1745个基因中。11我们在这1745个基因以及其他基因中外显子组范围内搜索了镶嵌现象。}

滴式数字PCR

使用Thermo Fisher Scientific（马萨诸塞州沃尔瑟姆）提供的定制检测方法，在QX200滴式数字PCR系统（Bio-Rad，加州赫拉克勒斯）上检测MTOR变异。

标准协议批准、注册和患者同意

澳大利亚奥斯汀健康机构的人类研究伦理委员会批准了这项研究（项目编号H2007/02961），并遵循CARE指南获得了患者的书面知情同意。

结果

临床发现

我们研究了一名32岁的女性患者，她从18岁开始出现与睡眠相关的癫痫发作。她的发育里程碑正常，并完成了高等教育。神经学检查结果正常，没有神经皮肤病变、畸形特征或其他相关医学问题。视频脑电图监测显示癫痫发作起源于左侧额叶。发作时没有局部定位的脑电图变化；然而，发作始于右侧面部的阵挛性收缩，提示发作起始区位于左侧额叶盖部。此外，还报告了罕见的日间症状，表现为“嗡嗡”声，提示Heschl回可能受到影响。神经心理学评估显示其言语记忆和语义流畅性较差，其余检查结果正常。

影像学

2011年在视频脑电图监测前进行的PET扫描显示，颞顶叶区域的代谢活动明显降低（见eFigure 1）。最初的1.5T MRI检查结果正常，但回顾性分析提示左侧额叶白质T2信号存在轻微不对称。后续的3T MRI检查显示，整个左侧大脑半球的皮质和皮下组织出现渐进性T2/FLAIR信号增强，伴有脑回扩张，但没有SWI或T1信号变化（见Figure 1）。尽管MRI显示有变化，患者的临床状况稳定，每年夜间发作次数少于2次，日间症状未加重，28岁至32岁期间神经心理学功能也未发生变化。

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图1连续轴向FLAIR脑MRI扫描

序列显示，在12年的时间里，左侧额叶的T2/FLAIR信号逐渐增强，这种变化贯穿了三次扫描。每次扫描使用不同的扫描仪进行，第一张图像是在1.5T下获取的，后续图像是在3T下获取的。图中包含了最早可用的2010年的高质量图像。

病理学

出于对潜在恶性肿瘤的担忧，患者于2022年（32岁）接受了左侧额叶病变的活检。组织病理学显示，皮质结构异常，正常层次结构丧失，皮质中散布着畸形的大型神经元（见图2，A和B）。异常皮质和其下的白质中也存在“气球样”细胞（见图2，C和D）。这些“气球样”细胞对GFAP、vimentin和S100的反应较弱，核蛋白P53呈阳性，但对synaptophysin、神经丝、OLIG2、IDH1、CD34、BRAF V600E、TTF1和NeuN呈阴性（见eFigure 2）。总体而言，根据这些特征，该病例被归类为FCD IIb型，而非肿瘤相关FCD，因为组织学上未发现肿瘤。Ki67蛋白水平极低，也未检测到肿瘤性星形胶质细胞或神经元聚集。

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图2FCD IIb型病理学和镶嵌型MTOR致病变异

（A）低倍视野下的异常皮质，NeuN免疫组化显示皮质中散布的大型神经元，缺乏正常层次结构（×4倍放大）。（B）高倍视野下的hematoxylin和eosin染色显示的畸形神经元（×40倍放大）。（C）高倍视野下的“气球样”细胞及其hematoxylin和eosin染色（×40倍放大）。（D）高倍视野下的“气球样”细胞中的vimentin（×40倍放大）。FCD = 局灶性皮质发育不良。

遗传学

使用Oncomine Assay临床试剂盒（包含50个基因）对福尔马林固定的额叶活检组织DNA进行了检测，发现了一种反复出现的镶嵌型MTOR错义致病变异（c.4448G > A；p.Cys1483Tyr），变异等位基因频率（VAF）为8.5%。该变异通过滴式数字PCR独立验证，其频率为8.18%（见图3）。通常，在MTOR相关恶性肿瘤病例中会观察到其他癌基因中的第二种突变。12随后，我们使用TruSight Oncology 500试剂盒对528个基因进行了临床检测，并进行了深度（400倍）外显子组测序，以在整个外显子组范围内搜索第二种突变，包括1745个与癫痫、MCD、MTOR通路和癌症相关的基因。然而，在这些基因中未检测到其他致病性或可能的致病性体细胞变异，包括胶质瘤或胶质母细胞瘤相关基因（IDH1/2、TP53、ATRX、EGFR、PTEN和CDKN2A/B）。

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图3MTOR变异的独立验证

使用ddPCR方法对FFPE额叶活检组织DNA中的MTOR（NM_004958.4）c.4448G > A p.(Cys1483Tyr)镶嵌变异进行了验证，变异等位基因频率（VAF）为8.18%。ddPCR未在唾液或血液来源的DNA中检测到该变异（数据未显示）。DNA拷贝（蓝色滴珠）、野生型DNA拷贝（绿色滴珠）、无DNA拷贝的滴珠（灰色滴珠）以及含有多个DNA拷贝的滴珠（橙色滴珠）。x轴表示野生型荧光探针的强度；y轴表示变异特异性荧光探针的强度。

讨论这些发现可能具有临床意义，因此患者将接受长期定期影像学监测。p.Cys1483Tyr变异是反复出现的，此前已在4名患者中报道过，13其中包括2名半巨脑症患者。3,14这种变异具有已知的功能获得机制，会导致MTOR过度激活。3值得注意的是，该患者的左侧大脑半球出现广泛的进行性病变，伴有脑回扩张。针对额叶进行的组织病理学分析显示，皮质结构异常，正常层次结构丧失，皮质和白质中存在畸形神经元及“气球样”细胞，符合FCD IIb型，但未发现恶性细胞。这一发现很重要，因为p.Cys1483Tyr变异也在癌症组织中被发现，尤其是在胶质母细胞瘤以及乳腺癌和肾细胞癌中，第二种突变被认为促进了恶性转化。12尽管患者的临床状况稳定，但影像学显示病变呈进行性发展，这与LEAT（低级别癫痫相关脑肿瘤）的特征一致，尽管她的影像学表现不符合LEAT的典型特征。1在极少数情况下，LEAT会随时间进展并发展为恶性肿瘤，包括MTOR过度激活。12,15在严重的癫痫和FCD动物模型中也观察到了MRI特征、细胞结构和神经元形态的进行性变化。5可能仅这种镶嵌型p.Cys1483Tyr变异就导致了病变的进展，因为在其他癫痫、MCD、MTOR通路或癌症基因中未检测到第二种致病性体细胞变异。

本研究的局限性可能引入潜在偏差，包括：（1）仅描述了一个病例；（2）仅分析了来自一个活检部位的组织DNA；（3）由于覆盖范围和检测限制，无法排除低水平或结构变异；（4）未检测到第二种突变。尽管存在这些局限性，我们的研究强调了对于药物难治性癫痫患者进行持续MRI监测的重要性。

致谢

作者感谢患者的参与。